CN114433967A - 电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，包括机架，机架上设有旋转套筒、驱动旋转套筒转动的旋转驱动组件、转位支撑组件、轴向限位组件和主动旋转件二，转位支撑组件偏心连接在旋转套筒上，转位支撑组件包括V形槽和防脱装置，V形槽内装夹有电极棒，电极棒靠在V形槽上定位电极棒轴心，使电极棒轴心与旋转套筒轴心同轴，防脱装置防止电极棒脱离V形槽，电极棒上固定有从动旋转件，主动旋转件二轴心与电极棒轴心具有重合或非重合两种状态，主动旋转件二通过摆臂联动从动旋转件，旋转套筒套在主动旋转件二外侧，旋转套筒和主动旋转件二互相独立旋转，旋转套筒驱使转位支撑组件环绕电极棒旋转使转位支撑组件不与工件发生碰撞。

Description

电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构

技术领域

本发明涉及一种电极棒的装夹设备，尤其涉及一种电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，定位电极棒的轴心，提高加工精度。

背景技术

电火花加工(Electrical Discharge Machining，EDM)又称为放电加工或电蚀加工，它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，利用放电时产生的瞬时局部高温将金属材料蚀掉；加工过程中工具与工件不接触。该技术已经广泛应用于诸如硬质合金、模具钢、淬火钢、聚晶金刚石等硬质、难加工材料的微细加工，亦可用于加工低刚度和复杂形状工件的微细加工。

微细电解加工(Microelectrochemical machining)是指在微细加工范围内(1μm～1mm)，应用电解加工得到高精度、微小尺寸零件的加工方法，现已广泛应用筒形零件、花键孔、内齿轮、模具、阀片等异形零件的精密超精密微细加工。

现有的线切割机一般是四轴加工，例如日本沙迪克慢走丝线切割机AQ400LS可加工的质量是Ramax＝0.2-0.5μm，尺寸精度2μm，但是线切割机在加工斜面时，调整线切割加工角度的UV轴加工精度较差，不利于加工，并且线切割机的切割线较细，在冷却液冲击冷却时可能会造成切割线浮动而使加工的表面不平整。当工件加工高度为100mm的时候，不平度可以达到10μm，为此希望通过电极棒加工机床来替代线切割机。

机械2005年第32卷增刊《电火花轮廓加工》介绍了日本沙迪克的A35R-E电火花轮廓加工机床，实际能做到的加工质量是表面粗糙度Ramax＝10-5μm，尺寸精度10-5μm。电火花轮廓加工机床和上述线切割机均为沙迪克公司生产，机床的各传动部件、数控系统、电加工电源温度控制等技术都基本一致，但两者的加工质量差距极大。

例如公布号为CN111283278A的一种简易的微细电火花/电解加工主轴，包括动力源模块、动力传动模块、引电模块，引电模块包括工具电极夹头、工具电极，工具电极装夹在工具电极夹头中，工具电极夹头能带动工具电极转动。

现有电火花/电解机床存在的问题：在对大型工件的内腔壁进行加工时，需要将电极棒伸入到大型工件的槽孔中，加工过程中，电解液或者电加工产生的火花会对电极棒产生冲击力，使电极棒发生偏摆，造成电加工的误差变大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能精准定位电极棒轴心，提高加工精度，且能控制转位支撑组件不与工件触碰的电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，包括机架，其特征在于，机架上设有主动旋转件一、转位支撑组件和轴向限位组件，所述转位支撑组件连接在主动旋转件一上，并能绕着主动旋转件一的轴心作周向环绕旋转，转位支撑组件包括V形槽和防脱装置，

所述V形槽内装夹有电极棒，电极棒靠在V形槽的两边壁上定位电极棒的轴心，使电极棒的轴心与主动旋转件一的轴心同轴，防脱装置用于防止电极棒脱离V形槽，所述轴向限位组件限制电极棒轴向的活动，

电极棒对工件加工时，主动旋转件一驱使转位支撑组件环绕电极棒旋转，用于控制转位支撑组件不与工件发生碰撞。

本发明进一步的优选方案为：所述主动旋转件一上设有径向调节组件，径向调节组件包括径向位移支架，转位支撑组件固定在径向位移支架上，径向位移支架能在主动旋转件一的径向上相对主动旋转件一移动。

本发明进一步的优选方案为：所述防脱装置包括具有磁力的防脱磁吸件，防脱磁吸件固定在V形槽上，所述电极棒上设有配合防脱磁吸件施力的第一受吸部件，第一受吸部件能被磁化，防脱磁吸件对第一受吸部件施以磁吸力使电极棒紧靠在V形槽的两边壁上防止电极棒脱离V形槽。

本发明进一步的优选方案为：所述轴向限位组件包括具有磁力的轴向磁吸件，轴向磁吸件固定在主动旋转件一上，轴向磁吸件和主动旋转件一组合形成具有磁力的阻挡部件，所述电极棒上设有配合轴向磁吸件施力的第二受吸部件，第二受吸部件能被磁化，阻挡部件对第二受吸部件施以磁吸力将电极棒在轴向上向上拉动，使电极棒和阻挡部件吸合限制电极棒轴向的活动。

本发明进一步的优选方案为：所述主动旋转件一连接在升降架上，所述升降架能相对机架上下移动。

另一主题：电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，包括机架，其特征在于，机架上设有：

旋转套筒；

旋转驱动组件，旋转驱动组件与旋转套筒联接，并驱动旋转套筒转动；

转位支撑组件，连接在旋转套筒上，并能绕旋转套筒的轴心作周向环绕旋转，转位支撑组件包括V形槽和防脱装置，

V形槽内装夹有电极棒，电极棒靠在V形槽的两边壁上定位电极棒的轴心，使电极棒的轴心与旋转套筒的轴心同轴，所述防脱装置用于防止电极棒脱离V形槽；

轴向限位组件，轴向限位组件用于限制电极棒轴向的活动；

从动旋转件，固定在电极棒上；

主动旋转件二，主动旋转件二上固定有摆臂，主动旋转件二轴心与电极棒轴心具有重合或非重合两种状态，主动旋转件二通过摆臂联动从动旋转件，主动旋转件二轴心和电极棒轴心不具有关联连接，

所述旋转套筒套在主动旋转件二外侧，旋转套筒和主动旋转件二互相独立的旋转，电极棒对工件加工时，旋转套筒驱使转位支撑组件环绕电极棒旋转，用于控制转位支撑组件不与工件发生碰撞。

本发明进一步的优选方案为：所述旋转套筒上设有径向调节组件，径向调节组件包括径向位移支架，转位支撑组件固定在径向位移支架上，径向位移支架能在旋转套筒的径向上相对旋转套筒移动。

本发明进一步的优选方案为：所述防脱装置包括具有磁力的防脱磁吸件，防脱磁吸件固定在V形槽上，所述电极棒上设有配合防脱磁吸件施力的第一受吸部件，第一受吸部件能被磁化，防脱磁吸件对第一受吸部件施以磁吸力使电极棒紧靠在V形槽的两边壁上防止电极棒脱离V形槽。

本发明进一步的优选方案为：所述轴向限位组件包括具有磁力的轴向磁吸件，轴向磁吸件固定在主动旋转件二上，轴向磁吸件和主动旋转件二组合形成具有磁力的阻挡部件，所述电极棒上设有配合轴向磁吸件施力的第二受吸部件，第二受吸部件能被磁化，阻挡部件对第二受吸部件施以磁吸力将电极棒在轴向上向上拉动，使电极棒和阻挡部件吸合限制电极棒轴向的活动。

本发明进一步的优选方案为：所述主动旋转件二和旋转套筒连接在同一升降架上，升降架能相对机架上下移动，主动旋转件二的外侧套设有轴承，所述旋转套筒套在轴承外侧，轴承的内圈与主动旋转件二连接，轴承的外圈与旋转套筒连接。

与现有技术相比，本发明的优点是转位支撑组件包括V形槽和防脱装置，电极棒靠在V形槽的两边壁上定位电极棒的轴心，使电极棒的轴心与主动旋转件一的轴心同轴，防脱装置用于防止电极棒脱离V形槽，通过V形槽精确定位电极棒，并且在电极棒对工件加工时，转位支撑组件设在电极棒的一侧，使V形槽对电极棒起到径向的支撑作用，防止电极棒受电解液或电火花的冲击而发生偏摆，提高电极棒电加工的精度。

主动旋转件一在电极棒加工时能驱使转位支撑组件环绕电极棒旋转，用于控制转位支撑组件不与工件发生碰撞，从而避免影响电极棒对工件的加工。

主动旋转件二通过摆臂联动固定在电极棒上的从动旋转件，再通过从动旋转件带动电极棒旋转，由于主动旋转件二的轴心和电极棒轴心不具有关联连接，不需要使电极棒的轴心与主动旋转件二的轴心同轴，便于电极棒轴心的定位，提高电极棒电加工的精度。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1为实施例一电火花/电解机床的整体结构示意图一；

图2为实施例一电火花/电解机床的整体结构示意图二；

图3为实施例一转位支撑组件装夹电极棒的结构示意图一；

图4为实施例一转位支撑组件装夹电极棒的结构示意图二；

图5为实施例一转位支撑组件装夹电极棒的结构示意图三；

图6为实施例一径向调节组件的结构示意图；

图7为实施例一转位支撑组件装夹电极棒的剖切图；

图8为实施例一升降架驱动主动旋转件一和转位支撑组件上升的状态图；

图9为实施例二电火花/电解机床的整体结构示意图一；

图10为实施例二电火花/电解机床的整体结构示意图二；

图11为实施例二转位支撑组件装夹电极棒的结构示意图一；

图12为实施例二转位支撑组件装夹电极棒的结构示意图二；

图13为实施例二转位支撑组件装夹电极棒的结构示意图三；

图14为实施例二径向调节组件的结构示意图；

图15为实施例二中心轴旋转的剖切图；

图16为实施例二旋转套筒旋转的剖切图；

图17为实施例二升降架驱动主动旋转件二、旋转套筒和转位支撑组件上升的状态图。

图中：1、机床床身；2、X轴向位移机构；21、X轴电机；22、X轴丝杆；23、X轴定导轨；24、X轴动导轨；3、夹座；31、支撑座；32、定位柱；33、螺杆；34、下压螺母；35、压板；36、工件；37、待加工槽；4、Y轴向位移机构；41、Y轴电机；42、Y轴定导轨；43、Y轴动导轨；44、Y轴丝杆；5、机架；51、升降架；52、安装孔；521、第二轴承；522、第一轴承；523、第一内环边；53、第一压盖；54、Z轴电机；55、Z轴定导轨；56、Z轴丝杆；57、Z轴动导轨；6、轴向限位组件；61、轴向磁吸件；62、第二受吸部件；63、轴向顶撑件；7、转位支撑组件；71、V形槽；72、电极棒；721、贯通孔；722、从动旋转件；723、受推臂；73、同位保持架；74、防脱磁吸件；75、加工段；76、安装段；77、第一受吸部件；8、主动旋转件一；81、第一驱动电机；82、第一主动轮；83、第一皮带；84、第一从动轮；85、横架；86、径向调节组件；861、径向电机；862、径向定导轨；863、径向丝杆；864、径向位移支架；87、第一外环边；88、旋转套筒；89、中心孔；891、第二压盖；892、第四轴承；893、第三轴承；894、第二内环边；9、主动旋转件二；91、第二从动轮；92、第二皮带；93、第二主动轮；94、第二驱动电机；95、摆臂；96、第二外环边。

具体实施方式

以下将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本发明的保护范围。

应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。

实施例一

现代电火花加工或电解加工通过将工具阴极和工件阳极同时浸入在工作池中，或者通过向工具阴极和工件阳极之间喷射电解液，使两极间脉冲放电产生电蚀作用，对工件36表面进行加工，最后使工件36表面形状与工具阴极用于电加工的工作边形状相吻合，工件阳极为安装在机床床身1上的待加工的工件36，工件36接通阳极，工具阴极为安装在机床床身1上连接阴极的电极棒72。

图1-图8所示，电火花/电解机床，包括机床床身1，机床床身1上设有用于装夹待加工工件36的夹座3、机架5、X轴向位移机构1和Y轴向位移机构4。

图1所示，X轴向位移机构1包括固定在机床床身1上的X轴定导轨23、滑动设在X轴定导轨23上的X轴动导轨24和X轴电机21，X轴电机21固定在机床床身1上，X轴电机21的输出轴上连接有X轴丝杆22，X轴丝杆22上套接有X轴螺母，X轴动导轨24与X轴螺母固定连接，X轴丝杆22沿X轴向摆设，当X轴电机21驱动X轴丝杆22转动时，X轴丝杆22驱动X轴动导轨24在X轴方向上移动。X轴向位移机构1与现有市场上的机床上的位移驱动机构相同。

图2所示，夹座3固定在X轴动导轨24上，夹座3包括左右设置的两支撑座31，两支撑座31之间具有空间，支撑座31固定在X轴动导轨24上。

支撑座31上设置有能竖直方向上下活动的压板35。支撑座31上设有Z轴向摆设的螺杆33，压板35上设有通孔供螺杆33穿过，压板35套在螺杆33上且能在Z轴向上下活动，螺杆33上套接有下压螺母34，下压螺母34位于压板35上方，当工件36放置在两支撑座31上时，通过下旋下压螺母34，使下压螺母34将压板35紧压在工件36上，两支撑座31上的压板35将工件36的两侧均压在两支撑座31的表面上，固定住工件36，工件36上设有大型的待加工槽37。

另外，支撑座31上设有Z轴向摆设的定位柱32，定位柱32设有两根，两根定位柱32位于螺杆33的两侧，压板35上设有与定位柱32相配合的定位孔，两定位柱32插入定位孔中将压板35限制在Z轴向上活动，防止压板35左右偏摆。

图3所示，Y轴向位移机构4包括固定在机床床身1上的Y轴定导轨42、滑动设在Y轴定导轨42上的Y轴动导轨43和Y轴电机41，Y轴电机41固定在机床床身1上，Y轴电机41的输出轴上连接有Y轴丝杆44，Y轴丝杆44上套接有Y轴螺母，Y轴动导轨43与Y轴螺母固定连接，Y轴丝杆44沿Y轴向摆设，当Y轴电机41驱动Y轴丝杆44转动时，Y轴丝杆44驱动Y轴动导轨43在Y轴方向上移动。Y轴向位移机构4与现有市场上的机床上的位移驱动机构相同。

机架5固定在Y轴动导轨43上。

机架5上设有升降架51、主动旋转件一8、转位支撑组件7和轴向限位组件6。

图4所示，升降架51能在Z轴方向相对机架5上下移动。具体而言，机架5上固定有Z轴定导轨55和Z轴电机54，Z轴定导轨55上滑动连接有Z轴动导轨57，Z轴电机54的输出轴上固定连接有Z轴丝杆56，Z轴丝杆56上套接有Z轴螺母，Z轴动导轨57与Z轴螺母固定连接，Z轴丝杆56沿Z轴向摆设，当Z轴电机54驱动Z轴丝杆56转动时，Z轴丝杆56驱动Z轴动导轨57在Z轴方向上下升降移动，升降架51固定在Z轴动导轨57上，Z轴动导轨57带着升降架51升降。Z轴定导轨55和Z轴动导轨57配合移动的结构与现有市场上的机床的位移驱动机构相同。

所述主动旋转件一8连接在升降架51上，主动旋转件一8能相对升降架51转动。

具体而言：升降架51上开设有安装孔52，主动旋转件一8可转动的安装在安装孔52中，主动旋转件一8的轴心Z轴向摆设，主动旋转件一8的上下两端分别从安装孔52露出。

图7所示，主动旋转件一8和安装孔52之间设有用于减少主动旋转件一8转动摩擦的轴承，轴承套在主动旋转件一8上。轴承包括第一轴承522和第二轴承521，安装孔52下端孔口处设有向内凸起的第一内环边523，主动旋转件一8的周向外壁上设有一圈第一外环边87，第一轴承522放置在第一内环边523上，第一内环边523支撑第一轴承522的外圈，第一轴承522的外圈与安装孔52内壁连接，主动旋转件一8下端插入第一轴承522中与内圈连接，第一外环边87的下方触压在第一轴承522的内圈上，第二轴承521套在主动旋转件一8的上端，主动旋转件一8与第二轴承521内圈连接，第二轴承521的外圈与安装孔52内壁连接，第二轴承521内圈触压在第一外环边87的上方，安装孔52的上端孔口处连接有第一压盖53，第一压盖53中心设有供主动旋转件一8穿出的孔洞，第一压盖53压在第二轴承521的外圈上限制第一轴承522、第二轴承521和主动旋转件一8的轴向移动。第一压盖53通过螺丝固定连接在升降架51上。

图4所示，升降架51上设有第一驱动电机81，第一驱动电机81的输出轴上连接有第一主动轮82，主动旋转件一8的上端固定有第一从动轮84，第一从动轮84和第一主动轮82之间连接有第一皮带83，第一驱动电机81驱动第一主动轮82转动，第一主动轮82通过第一皮带83带动第一从动轮84转动，从而使主动旋转件一8转动。第一从动轮84通过螺丝固定连接在主动旋转件一8的上端上。

图5、图6所示，转位支撑组件7连接在主动旋转件一8上，并能绕着主动旋转件一8的轴心作周向环绕旋转。主动旋转件一8的外壁上设有向外延伸而出的横架85，横架85与主动旋转件一8一体成型，转位支撑组件7连接在横架85上，转位支撑组件7偏心于主动旋转件一8的轴心。

转位支撑组件7包括开口水平摆设的V形槽71和防脱装置。

V形槽71内装夹有电极棒72，电极棒72靠在V形槽71的两边壁上定位电极棒72的轴心，使电极棒72的轴心与主动旋转件一8的轴心同轴。V形槽71可为具有Z轴方向延伸长度的V形的长槽，通过V形的长槽来定位和支撑电极棒72；或者V形槽71可设有两个，两个V形槽71平行且上下位置对应，电极棒72靠在两个V形槽71两边壁上定位轴心，两个V形槽71对电极棒72径向支撑。局部电极棒72从V形槽71水平的开口露出用于对工件36加工。

优选的，V形槽71设有两个，两个V形槽71连接在同一同位保持架73上，两个V形槽71平行且上下位置对应，同位保持架73连接在横架85上，电极棒72包括两段用于配合V形槽71的安装段76，以及一段用于加工的加工段75，两段安装段76的直径相同，电极棒72的两段安装段76分别靠在上下两个V形槽71的槽壁上用于定位电极棒72的轴心。

防脱装置用于防止电极棒72从水平方向的开口脱离V形槽71。优选的，防脱装置包括具有磁力的防脱磁吸件74，防脱磁吸件74可为电磁铁或永磁体，防脱磁吸件74固定在V形槽71上，电极棒72上设有配合防脱磁吸件74施力的第一受吸部件77，第一受吸部件77能被磁化，例如铁、钴、镍及其合金，防脱磁吸件74对第一受吸部件77施以磁吸力使电极棒72紧靠在V形槽71的两边壁上防止电极棒72脱离V形槽71。

电极棒72的中心具有沿轴心贯穿的贯通孔721，上述第一受吸部件77为杆状结构，第一受吸部件77插入贯通孔721中与电极棒72紧配。

轴向限位组件6限制电极棒72轴向的活动，优选的，轴向限位组件6包括具有磁力的轴向磁吸件61，轴向磁吸件61可为电磁铁或永磁体，轴向磁吸件61固定在主动旋转件一8上，轴向磁吸件61和主动旋转件一8组合形成具有磁力的阻挡部件，电极棒72上设有配合轴向磁吸件61施力的第二受吸部件62，第二受吸部件62能被磁化，例如铁、钴、镍及其合金，阻挡部件对第二受吸部件62施以磁吸力将电极棒72在轴向上向上拉动，使电极棒72和阻挡部件吸合，从而使电极棒72上端的端面顶在阻挡部件上限制电极棒72轴向的活动。第一受吸部件77和第二受吸部件62可为同一部件，防脱磁吸件74对上述杆状结构的周向施以径向的磁吸力，使电极棒72能被吸在V形槽71中，轴向磁吸件61对杆状结构的端面施以轴向的磁吸力，使电极棒72的端面能够被吸在阻挡部件上。

当电极棒72对工件36进行加工时，电极棒72伸入到工件36上的待加工槽37中，X轴向位移机构1和Y轴向位移机构4驱使电极棒72和工件36在X轴和Y轴向相对位移，使电极棒72能够沿着工件36上的待加工槽37边壁加工，电极棒72将工件36待加工的表面加工出所需形状的边，电极棒72的工作边形状与工件36上通过电极棒72加工后的侧边形状相吻合，在加工的过程中主动旋转件一8转动通过横架85带动转位支撑组件7环绕电极棒72旋转，用于控制转位支撑组件7不与工件36发生碰撞，避免影响电极棒72对工件36待加工槽37的一圈内壁加工，V形槽71在加工过程中对电极棒72起到径向支撑的作用，避免电极棒72偏摆增加加工误差。

优选的，转位支撑组件7和工件36被加工的部位始终处于电极棒72相对的两侧，此时V形槽71的支撑效果达到最佳。

图8所示，当加工完后，能通过升降架51带动主动旋转件一8向上移动，使电极棒72向上从工件36的待加工槽37中移出，再将电极棒72从V形槽71中取出即可。

图6所示，当电极棒72磨损或更换不同直径的电极棒72时，需要重新调整电极棒72的位置，使电极棒72的轴心与主动旋转件一8的轴心同轴。具体而言：主动旋转件一8上设有径向调节组件86，径向调节组件86包括径向位移支架864、径向定导轨862、径向电机861、径向丝杆863和径向螺母，径向定导轨862和径向电机861固定在横架85上，径向位移支架864滑动设置在径向定导轨862上，径向丝杆863连接在径向电机861的输出轴上，径向丝杆863沿主动旋转件一8的径向摆设，径向螺母套在径向丝杆863上，径向位移支架864与径向螺母固定连接，径向电机861驱动径向丝杆863转动，径向丝杆863驱使径向螺母和径向位移支架864在主动旋转件一8的径向上相对主动旋转件一8前后移动，上述转位支撑组件7固定在径向位移支架864上，当需要调节电极棒72位置时，通过径向位移支架864带动V形槽71在主动旋转件一8的径向上相对主动旋转件一8前后移动，使装夹在V形槽71中的电极棒72的轴心与主动旋转件一8的轴心同轴，调节方便，适用性更强。径向调节组件86与现有市场上的机床上的位移驱动机构相同。

实施例二

现代电火花加工或电解加工通过将工具阴极和工件阳极同时浸入在工作池中，或者通过向工具阴极和工件阳极之间喷射电解液，使两极间脉冲放电产生电蚀作用，对工件表面进行加工，最后使工件36表面形状与工具阴极用于电加工的工作边形状相吻合，工件阳极为安装在机床床身1上的待加工的工件36，工件36接通阳极，工具阴极为安装在机床床身1上连接阴极的电极棒72。

图9-图17所示，电火花/电解机床，包括机床床身1，机床床身1上设有用于装夹待加工工件36的夹座3、机架5、X轴向位移机构1和Y轴向位移机构4。

图9所示，X轴向位移机构1包括固定在机床床身1上的X轴定导轨23、滑动设在X轴定导轨23上的X轴动导轨24和X轴电机21，X轴电机21固定在机床床身1上，X轴电机21的输出轴上连接有X轴丝杆22，X轴丝杆22上套接有X轴螺母，X轴动导轨24与X轴螺母固定连接，X轴丝杆22沿X轴向摆设，当X轴电机21驱动X轴丝杆22转动时，X轴丝杆22驱动X轴动导轨24在X轴方向上移动。X轴向位移机构1与现有市场上的机床上的位移驱动机构相同。

图10所示，夹座3固定在X轴动导轨24上，夹座3包括左右设置的两支撑座31，两支撑座31之间具有空间，支撑座31固定在X轴动导轨24上。

支撑座31上设置有能竖直方向上下活动的压板35。支撑座31上设有Z轴向摆设的螺杆33，压板35上设有通孔供螺杆33穿过，压板35套在螺杆33上且能在Z轴向上下活动，螺杆33上套接有下压螺母34，下压螺母34位于压板35上方，当工件36放置在两支撑座31上时，通过下旋下压螺母34，使下压螺母34将压板35紧压在工件36上，两支撑座31上的压板35将工件36的两侧均压在两支撑座31的表面上，固定住工件36，工件36上设有大型的待加工槽37。

另外，支撑座31上设有Z轴向摆设的定位柱32，定位柱32设有两根，两根定位柱32位于螺杆33的两侧，压板35上设有与定位柱32相配合的定位孔，两定位柱32插入定位孔中将压板35限制在Z轴向上活动，防止压板35左右偏摆。

图11所示，Y轴向位移机构4包括固定在机床床身1上的Y轴定导轨42、滑动设在Y轴定导轨42上的Y轴动导轨43和Y轴电机41，Y轴电机41固定在机床床身1上，Y轴电机41的输出轴上连接有Y轴丝杆44，Y轴丝杆44上套接有Y轴螺母，Y轴动导轨43与Y轴螺母固定连接，Y轴丝杆44沿Y轴向摆设，当Y轴电机41驱动Y轴丝杆44转动时，Y轴丝杆44驱动Y轴动导轨43在Y轴方向上移动。Y轴向位移机构4与现有市场上的机床上的位移驱动机构相同。

机架5固定在Y轴动导轨43上。

机架5上设有升降架51、旋转套筒88、旋转驱动组件、转位支撑组件7和轴向限位组件6。

图12所示，升降架51能在Z轴方向相对机架5上下移动。具体而言，机架5上固定有Z轴定导轨55和Z轴电机54，Z轴定导轨55上滑动连接有Z轴动导轨57，Z轴电机54的输出轴上固定连接有Z轴丝杆56，Z轴丝杆56上套接有Z轴螺母，Z轴动导轨57与Z轴螺母固定连接，Z轴丝杆56沿Z轴向摆设，当Z轴电机54驱动Z轴丝杆56转动时，Z轴丝杆56驱动Z轴动导轨57在Z轴方向上下升降移动，升降架51固定在Z轴动导轨57上，Z轴动导轨57带着升降架51升降。Z轴定导轨55和Z轴动导轨57配合移动的结构与现有市场上的机床的位移驱动机构相同。

所述旋转套筒88连接在升降架51上，旋转套筒88能相对升降架51转动。

图15、图16所示，具体而言：升降架51上开设有安装孔52，旋转套筒88可转动的安装在安装孔52中，旋转套筒88的轴心Z轴向摆设，旋转套筒88的上下两端分别从安装孔52露出。

旋转套筒88和安装孔52之间设有用于减少旋转套筒88转动摩擦的轴承，轴承套在旋转套筒88上。轴承包括第一轴承522和第二轴承521，安装孔52下端孔口处设有向内凸起的第一内环边523，旋转套筒88的周向外壁上设有一圈第一外环边87，第一轴承522放置在第一内环边523上，第一内环边523支撑第一轴承522的外圈，第一轴承522的外圈与安装孔52内壁连接，旋转套筒88下端插入第一轴承522中与内圈连接，第一外环边87的下方触压在第一轴承522的内圈上，第二轴承521套在旋转套筒88的上端，旋转套筒88与第二轴承521内圈连接，第二轴承521的外圈与安装孔52的内壁连接，第二轴承521内圈触压在第一外环边87的上方，安装孔52的上端孔口处连接有第一压盖53，第一压盖53中心设有供旋转套筒88穿出的孔洞，第一压盖53压在第二轴承521的外圈上限制第一轴承522、第二轴承521和旋转套筒88的轴向移动。第一压盖53通过螺丝固定连接在升降架51上。

图12所示，旋转驱动组件包括固定在升降架51上的第一驱动电机81、连接在第一驱动电机81的输出轴上的第一主动轮82、连接在旋转套筒88的上端的第一从动轮84，第一从动轮84和第一主动轮82之间连接有第一皮带83，第一驱动电机81驱动第一主动轮82转动，第一主动轮82通过第一皮带83带动第一从动轮84转动，从而使旋转套筒88转动。第一从动轮84通过螺丝固定连接在旋转套筒88的上端上。

图13、图14所示，转位支撑组件7连接在旋转套筒88上，并能绕着旋转套筒88的轴心作周向环绕旋转。旋转套筒88的外壁上设有向外延伸而出的横架85，横架85与旋转套筒88一体成型，转位支撑组件7连接在横架85上，转位支撑组件7偏心于旋转套筒88的轴心。

转位支撑组件7包括开口水平摆设的V形槽71和防脱装置。

V形槽71内装夹有电极棒72，电极棒72靠在V形槽71的两边壁上定位电极棒72的轴心，使电极棒72的轴心与旋转套筒88的轴心同轴。V形槽71可为具有Z轴方向延伸长度的V形的长槽，通过V形的长槽来定位和支撑电极棒72；或者V形槽71可设有两个，两个V形槽71平行且上下位置对应，电极棒72靠在两个V形槽71两边壁上定位轴心，两个V形槽71对电极棒72径向支撑。局部电极棒72从V形槽71水平的开口露出用于对工件36加工。

优选的，V形槽71设有两个，两个V形槽71连接在同一同位保持架73上，两个V形槽71平行且上下位置对应，同位保持架73连接在横架85上，电极棒72包括两段用于配合V形槽71的安装段76，以及一段用于加工的加工段75，两段安装段76的直径相同，电极棒72的两段安装段76分别靠在上下两个V形槽71的槽壁上用于定位电极棒72的轴心。

防脱装置用于防止电极棒72从水平方向的开口脱离V形槽71。优选的，防脱装置包括具有磁力的防脱磁吸件74，防脱磁吸件74可为电磁铁或永磁体，防脱磁吸件74固定在V形槽71上，电极棒72上设有配合防脱磁吸件74施力的第一受吸部件77，第一受吸部件77能被磁化，例如铁、钴、镍及其合金，防脱磁吸件74对第一受吸部件77施以磁吸力使电极棒72紧靠在V形槽71的两边壁上防止电极棒72脱离V形槽71。

电极棒72的中心具有沿轴心贯穿的贯通孔721，上述第一受吸部件77为杆状结构，第一受吸部件77插入贯通孔721中与电极棒72紧配。

图13、图14所示，机架5上还设有主动旋转件二9和从动旋转件722，从动旋转件722固定在电极棒72上，主动旋转件二9与电极棒72轴心具有重合或非重合的两种状态，主动旋转件二9上固定有摆臂95，主动旋转件二9通过摆臂95联动从动旋转件722，主动旋转件二9转动时通过摆臂95与从动旋转件722联动，从而驱使从动旋转件722转动，从动旋转件722带动电极棒72转动，主动旋转件二9轴心和电极棒72轴心不具有关联连接，即电极棒72的轴心与主动旋转件二9的轴心无联系。摆臂95通过螺丝固定连接在主动旋转件二9上。

上述主动旋转件二9设置在升降架51上，摆臂95偏心与上述主动旋转件二9的轴心，摆臂95具有竖直方向的延伸长度，从动旋转件722上设有闭环或非闭环的槽孔，或者从动旋转件722上设有受推臂723，摆臂95靠在槽孔内壁或受推臂723上推动从动旋转件722转动，再通过从动旋转件722带动电极棒72转动。摆臂95能在轴向和径向上相对槽孔或受推臂723自由活动使主动旋转件二9的震动不会通过摆臂95传递到电极棒72上，避免影响电极棒72的稳定性，并且摆臂95的结构不会影响电极棒72轴心的定位。

旋转套筒88套在主动旋转件二9的外侧，旋转套筒88和主动旋转件二9互相独立的旋转，优选的，主动旋转件二9为中心轴，旋转套筒88具有沿轴向贯穿的中心孔89，中心轴从中心孔89穿过，且中心轴的两端从中心孔89两端的孔口露出，中心轴和中心孔89内壁之间设有用于减少中心轴转动摩擦的轴承，轴承套在中心轴上用于支撑中心轴。轴承包括第三轴承893和第四轴承892，中心孔89的下端孔口处设有向内凸起的第二内环边894，中心轴的周向外壁上设有一圈第二外环边96，第三轴承893放置在第二内环边894上用于支撑中心轴，第二内环边894支撑第三轴承893的外圈，第三轴承893的外圈与中心孔89内壁连接，中心轴的下端插入第三轴承893中与内圈连接，第二外环边96的下方触压在第三轴承893的内圈上，第四轴承892套在中心轴的上端，中心轴与第四轴承892内圈连接，第四轴承892的外圈与中心孔89内壁连接，第四轴承892内圈触压在第二外环边96的上方，中心孔89的上端孔口处连接有第二压盖891，第二压盖891中心设有供中心轴穿出的孔洞，第二压盖891压在第四轴承892的外圈上限制第三轴承893、第四轴承892和中心轴的轴向移动。第二压盖891通过螺丝固定连接在旋转套筒88上。第三轴承893和第四轴承892在转动时内外圈之间会发生偏摆，使主动旋转件二9的轴心偏摆，造成主动旋转件二9的轴心和电极棒72的轴心具有重合或非重合的两种状态。

升降架51上设有第二驱动电机94，第二驱动电机94的输出轴上连接有第二主动轮93，中心轴的上端固定有第二从动轮91，第二从动轮91和第二主动轮93之间连接有第二皮带92，第二驱动电机94驱动第二主动轮93转动，第二主动轮93通过第二皮带92带动第二从动轮91转动，从而使中心轴转动。第二从动轮91通过螺丝固定连接在中心轴的上端，摆臂95通过螺丝固定在中心轴的下端。

上述从动旋转件722为套环，套环套接在电极棒72上，套环能通过螺丝与电极棒72固定连接，套环也能与电极棒72紧配套接。

图15、图16所示，轴向限位组件6限制电极棒72轴向的活动，优选的，轴向限位组件6包括具有磁力的轴向磁吸件61，轴向磁吸件61可为电磁铁或永磁体，轴向磁吸件61固定在主动旋转件二9上，轴向磁吸件61和主动旋转件二9组合形成具有磁力的阻挡部件，电极棒72上设有配合轴向磁吸件61施力的第二受吸部件62，第二受吸部件62能被磁化，例如铁、钴、镍及其合金，阻挡部件对第二受吸部件62施以磁吸力将电极棒72在轴向上向上拉动，使电极棒72和阻挡部件吸合，从而使电极棒72上端的端面顶在阻挡部件上限制电极棒72轴向的活动。第一受吸部件77和第二受吸部件62可为同一部件，防脱磁吸件74对上述杆状结构的周向施以径向的磁吸力，使电极棒72能被吸在V形槽71中，轴向磁吸件61对杆状结构的端面施以轴向的磁吸力，使电极棒72的端面能够被吸在阻挡部件上。

另外，还能在电极棒72的端面和阻挡部件之间设置轴向顶撑件63，当电极棒72由磁吸力向上拉动与阻挡部件吸合时，轴向顶撑件63用于接触连接电极棒72和阻挡部件，以减少电极棒72转动时的摩擦力。轴向顶撑件63为固定在电极棒72上端端面上的部件，或者轴向顶撑件63为固定在阻挡部件上的部件，或者轴向顶撑件63为阻挡部件和电极棒72端面之间独立的部件，独立的部件例如滚珠。

并且当电极棒72由磁吸力向单侧拉动与阻挡部件吸合时，轴向顶撑件63位于电极棒72上端端面的中心部位，轴向顶撑件63上的接触部与相邻接触的部件为点接触，轴向顶撑件63的接触点处于电极棒72的轴心线上。

当电极棒72对工件36进行加工时，电极棒72伸入到工件36上的待加工槽37中，主动旋转件二9带动摆臂95偏心旋转，摆臂95通过推动从动旋转件722转动，从而使电极棒72转动，X轴向位移机构1和Y轴向位移机构4驱使电极棒72和工件36在X轴和Y轴向相对位移，使电极棒72能够沿着工件36上的待加工槽37边壁加工，电极棒72将工件36待加工的表面加工出所需形状的边，电极棒72的工作边形状与工件36上通过电极棒72加工后的侧边形状相吻合，在加工的过程中旋转套筒88转动通过横架85带动转位支撑组件7环绕电极棒72旋转，用于控制转位支撑组件7不与工件36发生碰撞，避免影响电极棒72对工件36待加工槽37的一圈内壁加工，V形槽71在加工过程中对电极棒72起到径向支撑的作用，避免电极棒72偏摆增加加工误差。

优选的，转位支撑组件7和工件36被加工的部位始终处于电极棒72相对的两侧，此时V形槽71的支撑效果达到最佳。

图17所示，当加工完后，由于旋转套筒88、主动旋转件二9和转位支撑组件7均设在同一升降架51上，能通过升降架51带动旋转套筒88、主动旋转件二9和转位支撑组件7向上移动，使电极棒72向上从工件36的待加工槽37中移出，再将电极棒72从V形槽71中取出即可。

图14所示，当电极棒72磨损或更换不同直径的电极棒72时，需要重新调整电极棒72的位置，使电极棒72的轴心与旋转套筒88的轴心同轴。具体而言：旋转套筒88上设有径向调节组件86，径向调节组件86包括径向位移支架864、径向定导轨862、径向电机861、径向丝杆863和径向螺母，径向定导轨862和径向电机861固定在横架85上，径向位移支架864滑动设置在径向定导轨862上，径向丝杆863连接在径向电机861的输出轴上，径向丝杆863沿旋转套筒88的径向摆设，径向螺母套在径向丝杆863上，径向位移支架864与径向螺母固定连接，径向电机861驱动径向丝杆863转动，径向丝杆863驱使径向螺母和径向位移支架864在旋转套筒88的径向上相对旋转套筒88前后移动，上述转位支撑组件7固定在径向位移支架864上，当需要调节电极棒72位置时，通过径向位移支架864带动V形槽71在旋转套筒88的径向上相对旋转套筒88前后移动，使装夹在V形槽71中的电极棒72的轴心与旋转套筒88的轴心同轴，调节方便，适用性更强。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上对本发明所提供的电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构进行了详细介绍，本文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及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，包括机架，其特征在于，机架上设有主动旋转件一、转位支撑组件和轴向限位组件，所述转位支撑组件连接在主动旋转件一上，并能绕着主动旋转件一的轴心作周向环绕旋转，转位支撑组件包括V形槽和防脱装置，所述V形槽内装夹有电极棒，电极棒靠在V形槽的两边壁上定位电极棒的轴心，使电极棒的轴心与主动旋转件一的轴心同轴，防脱装置用于防止电极棒脱离V形槽，所述轴向限位组件限制电极棒轴向的活动，

电极棒对工件加工时，主动旋转件一驱使转位支撑组件环绕电极棒旋转，用于控制转位支撑组件不与工件发生碰撞。

2.根据权利要求1所述的电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，其特征在于，所述主动旋转件一上设有径向调节组件，径向调节组件包括径向位移支架，转位支撑组件固定在径向位移支架上，径向位移支架能在主动旋转件一的径向上相对主动旋转件一移动。

3.根据权利要求1所述的电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，其特征在于，所述防脱装置包括具有磁力的防脱磁吸件，防脱磁吸件固定在V形槽上，所述电极棒上设有配合防脱磁吸件施力的第一受吸部件，第一受吸部件能被磁化，防脱磁吸件对第一受吸部件施以磁吸力使电极棒紧靠在V形槽的两边壁上防止电极棒脱离V形槽。

4.根据权利要求1所述的电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，其特征在于，所述轴向限位组件包括具有磁力的轴向磁吸件，轴向磁吸件固定在主动旋转件一上，轴向磁吸件和主动旋转件一组合形成具有磁力的阻挡部件，所述电极棒上设有配合轴向磁吸件施力的第二受吸部件，第二受吸部件能被磁化，阻挡部件对第二受吸部件施以磁吸力将电极棒在轴向上向上拉动，使电极棒和阻挡部件吸合限制电极棒轴向的活动。

5.根据权利要求1所述的电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，其特征在于，所述主动旋转件一连接在升降架上，所述升降架能相对机架上下移动。

6.电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，包括机架，其特征在于，机架上设有：

旋转套筒；

旋转驱动组件，旋转驱动组件与旋转套筒联接，并驱动旋转套筒转动；

转位支撑组件，连接在旋转套筒上，并能绕旋转套筒的轴心作周向环绕旋转，转位支撑组件包括V形槽和防脱装置，

V形槽内装夹有电极棒，电极棒靠在V形槽的两边壁上定位电极棒的轴心，使电极棒的轴心与旋转套筒的轴心同轴，所述防脱装置用于防止电极棒脱离V形槽；

轴向限位组件，轴向限位组件用于限制电极棒轴向的活动；

从动旋转件，固定在电极棒上；

主动旋转件二，主动旋转件二上固定有摆臂，主动旋转件二轴心与电极棒轴心具有重合或非重合两种状态，主动旋转件二通过摆臂联动从动旋转件，主动旋转件二轴心和电极棒轴心不具有关联连接，

所述旋转套筒套在主动旋转件二外侧，旋转套筒和主动旋转件二互相独立的旋转，电极棒对工件加工时，旋转套筒驱使转位支撑组件环绕电极棒旋转，用于控制转位支撑组件不与工件发生碰撞。

7.根据权利要求6所述的电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，其特征在于，所述旋转套筒上设有径向调节组件，径向调节组件包括径向位移支架，转位支撑组件固定在径向位移支架上，径向位移支架能在旋转套筒的径向上相对旋转套筒移动。

8.根据权利要求6所述的电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，其特征在于，所述防脱装置包括具有磁力的防脱磁吸件，防脱磁吸件固定在V形槽上，所述电极棒上设有配合防脱磁吸件施力的第一受吸部件，第一受吸部件能被磁化，防脱磁吸件对第一受吸部件施以磁吸力使电极棒紧靠在V形槽的两边壁上防止电极棒脱离V形槽。

9.根据权利要求6所述的电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，其特征在于，所述轴向限位组件包括具有磁力的轴向磁吸件，轴向磁吸件固定在主动旋转件二上，轴向磁吸件和主动旋转件二组合形成具有磁力的阻挡部件，所述电极棒上设有配合轴向磁吸件施力的第二受吸部件，第二受吸部件能被磁化，阻挡部件对第二受吸部件施以磁吸力将电极棒在轴向上向上拉动，使电极棒和阻挡部件吸合限制电极棒轴向的活动。

10.根据权利要求6所述的电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构，其特征在于，所述主动旋转件二和旋转套筒连接在同一升降架上，升降架能相对机架上下移动，主动旋转件二的外侧套设有轴承，所述旋转套筒套在轴承外侧，轴承的内圈与主动旋转件二连接，轴承的外圈与旋转套筒连接。

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