CN111872501B - 一种在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，包括电解槽、金属丝工具电极、电源、驱动组件和去除组件，电解槽内设置电解液，金属丝工具电极为环形，驱动组件能够带动金属丝工具电极转动，去除组件设置于电解槽外部，去除组件靠近金属丝工具电极设置。驱动组件带动金属丝工具电极转动，去除组件靠近金属丝工具电极设置，当金属丝工具电极运动至去除组件处时，去除组件能够去除附着在金属丝工具电极上的不溶性附着物，去除组件不与金属丝工具电极接触，避免损伤金属丝工具电极，去除组件位于电解槽的外部，避免去除的不溶性附着物影响电解切割加工的进行，提高工件加工精度。
Description
技术领域
本发明涉及电解加工设备及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置。
背景技术
电解加工是一种基于电化学溶解原理的特种加工方法。电解切割加工是一种采用金属丝作工具电极，进行切割的电解加工方法。在电解切割加工过程中，随着金属丝工具电极切入工件材料，电化学溶解产生气泡、不溶性产物(主要为氢氧化物)等。部分不溶性产物附着在金属丝工具电极表面，造成：1、导电性能下降，且影响加工间隙内金属丝工具电极和工件之间的电场；2、附着的不溶性产物改变金属丝工具电极的表面直径，影响电解切割加工精度。附着在金属丝工具电极上的不溶性产物具有一定的附着力，在电解加工走丝过程中不易自行掉落。目前采用的方法，在走丝行程上安装一金属片，并施加一定压力，使之与金属丝工具电极紧密结合，通过金属片与金属丝工具电极之间的机械摩擦，刮除附着的不溶性产物。但这种方法往往难以完全刮除，或需要通过设置多工位来尽可能刮除金属丝工具电极圆周全表面，更重要的是，这种方法容易造成金属丝工具电极表面损伤，影响加工精度。
现有技术中，经常采用的方法还包括ELID技术，即电解在线砂轮修整技术，砂轮通过电刷接电源正极，根据砂轮的形状制造一个导电性能良好的电极接电源的负极，电极与砂轮表面之间有一定的间隙，从喷嘴中喷出的具有电解作用的磨削液进入缓间隙后，在电流的作用下，砂轮的金属基体作为阳极被电解，使砂轮中的磨粒露出表面，形成一定的出刀高度和容屑空间，随着电解过程的进行，在砂轮表面逐渐形成一层钝化膜，阻止电解过程的继续进行，使砂轮损耗不致太快，当砂轮表面的磨粒磨损后，钝化膜被工件材料刮擦去除继续进行，以对砂轮表面进一步修整上述过程是一个动态平衡过程，既避免了砂轮的过快消耗又自动保持了砂轮表面的磨削能力。但是，ELID加工技术专门应用于金属结合剂砂轮的修整方法，不适合去除光滑表面的金属丝工具电极的附着物。
因此，如何改变现有技术中，电解切割加工过程中不溶性产物附着在金属丝上影响工件加工精度的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，以解决上述现有技术存在的问题，去除电解切割加工过程中附着在金属丝上的不溶性产物，提高工件加工精度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，包括电解槽、金属丝工具电极、电源、驱动组件和去除组件，所述电解槽内设置电解液，待加工工件设置于所述电解槽中，待加工工件与所述电源的正极相连，所述金属丝工具电极与所述电源的负极相连，所述金属丝工具电极为环形，所述驱动组件能够带动所述金属丝工具电极转动，所述金属丝工具电极穿过所述电解液并与待加工工件相抵，所述去除组件设置于所述电解槽外部，所述去除组件靠近所述金属丝工具电极设置，所述去除组件能够去除所述金属丝工具电极上的不溶性附着物。
优选地，所述去除组件包括感应加热线圈，所述金属丝工具电极穿过所述感应加热线圈，所述感应加热线圈能够对所述金属丝工具电极加热并去除附着在所述金属丝工具电极上的不溶性附着物。
优选地，所述去除组件包括激光器，所述激光器的激光出射方向朝向所述金属丝工具电极设置，所述激光器能够去除所述金属丝工具电极上的不溶性附着物。
优选地，所述激光器的数量为两个，两个所述激光器对称设置于所述金属丝工具电极的两侧。
优选地，所述去除组件还包括控制器，所述控制器与所述感应加热线圈或所述激光器相连，所述控制器能够控制所述感应加热线圈或所述激光器的工作状态。
优选地，所述的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，还包括旁路导线，所述旁路导线的两端分别通过碳刷与所述去除组件两端的所述金属丝工具电极导通。
优选地，沿所述金属丝工具电极的行进方向，所述去除组件的前方设置有冷却槽，所述冷却槽内设置有冷却液，所述金属丝工具电极穿过所述冷却液后进入所述电解槽中，所述冷却液能够与所述金属丝工具电极发生热量交换。
优选地，所述驱动组件包括主动轮、从动轮和张紧轮，所述金属丝工具电极环绕所述主动轮、所述从动轮设置，所述张紧轮能够张紧所述金属丝工具电极，所述主动轮能够带动所述金属丝工具电极转动，所述从动轮的数量为多个。
优选地，所述驱动组件还包括轮安装板和轮支架，多个所述轮支架设置于所述轮安装板上，所述主动轮、所述从动轮可转动地设置于所述轮支架上。
优选地，所述电解槽内设置工件装夹机构，所述工件装夹机构能够装卡待加工工件；所述电解槽连接有运动平台，所述运动平台能够带动所述电解槽朝向所述金属丝工具电极的方向运动。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，包括电解槽、金属丝工具电极、电源、驱动组件和去除组件，电解槽内设置电解液，待加工工件设置于电解槽中，待加工工件与电源的正极相连，金属丝工具电极与电源的负极相连，金属丝工具电极为环形，驱动组件能够带动金属丝工具电极转动，金属丝工具电极穿过电解液并与待加工工件相抵，去除组件设置于电解槽外部，去除组件靠近金属丝工具电极设置，去除组件能够去除金属丝工具电极上的不溶性附着物。使用本发明的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置时，驱动组件带动金属丝工具电极转动，去除组件靠近金属丝工具电极设置，当金属丝工具电极运动至去除组件处时，去除组件能够去除附着在金属丝工具电极上的不溶性附着物，去除组件不与金属丝工具电极接触，避免损伤金属丝工具电极，去除组件位于电解槽的外部，避免去除的不溶性附着物影响电解切割加工的进行，提高工件加工精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中电解切割加工装置的示意图；
图2为本发明的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置的结构示意图；
图3为本发明的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置的其他实施例的示意图；
其中，1为电解槽，2为金属丝工具电极，3为电源，4为电解液，5为感应加热线圈，6为激光器，7为控制器，8为旁路导线，9为碳刷，10为冷却槽，11为冷却液，12为主动轮，13为从动轮，14为张紧轮，15为轮安装板，16为轮支架，17为工件装夹机构，18为待加工工件，另外，图中A处箭头表示待加工工件进给方向，B处箭头代表金属丝工具电极运动方向，C处箭头代表主动轮旋转方向。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，以解决上述现有技术存在的问题，去除电解切割加工过程中附着在金属丝上的不溶性产物，提高工件加工精度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图2-3，其中，图2为本发明的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置的结构示意图，图3为本发明的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置的其他实施例的示意图。
本发明提供一种在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，包括电解槽1、金属丝工具电极2、电源3、驱动组件和去除组件，电解槽1内设置电解液4，待加工工件18设置于电解槽1中，待加工工件18与电源3的正极相连，金属丝工具电极2与电源3的负极相连，金属丝工具电极2为环形，驱动组件能够带动金属丝工具电极2转动，金属丝工具电极2穿过电解液4并与待加工工件18相抵，去除组件设置于电解槽1外部，去除组件靠近金属丝工具电极2设置，去除组件能够去除金属丝工具电极2上的不溶性附着物。
使用本发明的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置时，驱动组件带动金属丝工具电极2转动，去除组件靠近金属丝工具电极2设置，当金属丝工具电极2运动至去除组件处时，去除组件能够去除附着在金属丝工具电极2上的不溶性附着物，去除组件不与金属丝工具电极2接触，避免损伤金属丝工具电极2，去除组件位于电解槽1的外部，避免去除的不溶性附着物影响电解切割加工的进行，提高工件加工精度。
在本具体实施方式中，去除组件包括感应加热线圈5，金属丝工具电极2穿过感应加热线圈5，感应加热线圈5能够对金属丝工具电极2加热，金属丝工具电极2升温并通过高温蚀除金属丝工具电极2表面的的不溶性附着物。感应加热线圈5套设在金属丝工具电极2的外部，在本具体实施方式中，穿过感应加热线圈5部分的金属丝工具电极2的轴线与感应加热线圈5的轴线重合，提高感应加热线圈5对金属丝工具电极2的加热均匀度。
在本发明的其他具体实施方式中，去除组件包括激光器6，激光器6的激光出射方向朝向金属丝工具电极2设置，激光器6发出的激光能够去除金属丝工具电极2上的不溶性附着物。
同样地，为了提高激光去除附着物的均匀性，激光器6的数量为两个，两个激光器6对称设置于金属丝工具电极2的两侧。
为了便于控制感应加热线圈5或激光器6的工作状态，去除组件还包括控制器7，控制器7与感应加热线圈5或激光器6相连，控制器7能够控制感应加热线圈5或激光器6的工作参数，提高去除组件的可靠性。
具体地，本发明的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，还包括旁路导线8，旁路导线8的两端分别通过碳刷9与去除组件两端的金属丝工具电极2导通。当激光感应线圈或激光器6对附着物进行去除时，电流可从旁路导线8流过，保证加工电流的稳定性，实现电解切割加工和在线去除不溶性附着物同时进行。由于金属丝工具电极2一直在运动，因此采用碳刷9与其接触实现导通。
另外，沿金属丝工具电极2的行进方向，去除组件的前方设置有冷却槽10，冷却槽10内设置有冷却液11，金属丝工具电极2穿过冷却液11后进入电解槽1中，冷却液11能够与金属丝工具电极2发生热量交换。经过去除附着物的金属丝工具电极2进入冷却槽10中，冷却槽10中的冷却液11能够对金属丝工具电极2进行冷却和清洗，尽可能地避免金属丝工具电极2受到损伤，提高工件加工精度。
更具体地，驱动组件包括主动轮12、从动轮13和张紧轮14，金属丝工具电极2环绕主动轮12、从动轮13设置，张紧轮14能够张紧金属丝工具电极2，主动轮12能够带动金属丝工具电极2转动，从动轮13的数量为多个，主动轮12与从动轮13相配合带动金属丝工具电极2转动，张紧轮14能够撑紧金属丝工具电极2。
为了支撑主动轮12和从动轮13，驱动组件还包括轮安装板15和轮支架16，多个轮支架16设置于轮安装板15上，主动轮12、从动轮13可转动地设置于轮支架16上，轮安装板15和轮支架16为主动轮12、从动轮13提供安装基础。
进一步地，电解槽1内设置工件装夹机构17，工件装夹机构17能够装卡待加工工件18，提高待加工工件18稳定性，提高加工精度。电解槽1连接有运动平台，运动平台能够带动电解槽1朝向金属丝工具电极2的方向运动。
本发明的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，主动轮12旋转带动金属丝工具电极2转动，控制器7控制感应加热线圈5加热或控制激光器6发射激光，去除金属丝工具电极2表面的不溶性附着物，去除附着物后的金属丝工具电极2进入冷却槽10中，利用冷却槽10中的冷却液11进行冷却和清洗，旁路导线8通过两个碳刷9与金属丝电极接触，在去除附着物时，电流可以从旁路导线8流过，保证加工电流的稳定性，使电解切割加工和在线去除不溶性附着物同时进行。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，其特征在于：包括电解槽、金属丝工具电极、电源、驱动组件和去除组件，所述电解槽内设置电解液，待加工工件设置于所述电解槽中，待加工工件与所述电源的正极相连，所述金属丝工具电极与所述电源的负极相连，所述金属丝工具电极为环形，所述驱动组件能够带动所述金属丝工具电极转动，所述金属丝工具电极穿过所述电解液并与待加工工件相抵，所述去除组件设置于所述电解槽外部，所述去除组件靠近所述金属丝工具电极设置，所述去除组件能够去除所述金属丝工具电极上的不溶性附着物；所述去除组件包括感应加热线圈，所述金属丝工具电极穿过所述感应加热线圈，所述感应加热线圈能够对所述金属丝工具电极加热并去除附着在所述金属丝工具电极上的不溶性附着物。
2.根据权利要求1所述的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，其特征在于：所述去除组件包括激光器，所述激光器的激光出射方向朝向所述金属丝工具电极设置，所述激光器能够去除所述金属丝工具电极上的不溶性附着物。
3.根据权利要求2所述的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，其特征在于：所述激光器的数量为两个，两个所述激光器对称设置于所述金属丝工具电极的两侧。
4.根据权利要求1或2所述的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，其特征在于：所述去除组件还包括控制器，所述控制器与所述感应加热线圈或所述激光器相连，所述控制器能够控制所述感应加热线圈或所述激光器的工作状态。
5.根据权利要求1所述的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，其特征在于：还包括旁路导线，所述旁路导线的两端分别通过碳刷与所述去除组件两端的所述金属丝工具电极导通。
6.根据权利要求1所述的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，其特征在于：沿所述金属丝工具电极的行进方向，所述去除组件的前方设置有冷却槽，所述冷却槽内设置有冷却液，所述金属丝工具电极穿过所述冷却液后进入所述电解槽中，所述冷却液能够与所述金属丝工具电极发生热量交换。
7.根据权利要求1所述的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，其特征在于：所述驱动组件包括主动轮、从动轮和张紧轮，所述金属丝工具电极环绕所述主动轮、所述从动轮设置，所述张紧轮能够张紧所述金属丝工具电极，所述主动轮能够带动所述金属丝工具电极转动，所述从动轮的数量为多个。
8.根据权利要求7所述的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，其特征在于：所述驱动组件还包括轮安装板和轮支架，多个所述轮支架设置于所述轮安装板上，所述主动轮、所述从动轮可转动地设置于所述轮支架上。
9.根据权利要求1所述的在线去除线电极表面附着产物的电解切割加工装置，其特征在于：所述电解槽内设置工件装夹机构，所述工件装夹机构能够装卡待加工工件；所述电解槽连接有运动平台，所述运动平台能够带动所述电解槽朝向所述金属丝工具电极的方向运动。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20231216 Address after: Room 202, Building 1, No. 2, Lindong Third Road, Lin Village, Tangxia Town, Dongguan City, Guangdong Province, 523710 Patentee after: Dongguan Tongjia Heat Transmission Technology Co.,Ltd. Address before: 86 No. 341000 Jiangxi city of Ganzhou province Zhanggong District Hongqi Avenue Patentee before: Jiangxi University of Science and Technology |
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