CN1334161A - 电火花加工工作液的循环处理系统 - Google Patents

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Abstract

一种电火花加工工作液的处理系统,包括:液槽、油箱和过滤器,上述装置通过管路连接,各管路上设有泵和控制阀,其特征在于:在液槽与过滤器连接的管路上并接有底流型磁力液力旋流器,该底流型磁力液力旋流器与液槽相通的管路上设有泵和控制阀,底流型磁力液力旋流器分别设有与过滤器和液箱相通的管路,所述管路上均设有控制阀。采用本处理系统可以实现:从混粉加工工作液中,将85%以上的加工渣(不论铁磁性渣或非铁磁性渣)分离出来,从排渣口排出,实现混粉加工在线除渣,将混粉和加工渣从原工作液中分离,实现从混粉加工向普通工作液EMD加工的转换;将加工渣从工作液中分离,实现普通工作液在线除渣。

Description

电火花加工工作液的循环处理系统
技术领域
本发明涉及的是加工工作液的循环处理系统，尤其是一种适用于大面积电火花镜面精加工领域的电火花加工工作液的循环处理系统。
背景技术
90年代，在国际电火花加工领域采用一种在原加工工作液中添加导电粉末的加工工作液(简称混粉工作液)去进行大面积电火花镜面精加工。在进行上述工艺过程中，液槽中的加工工作液是以循环方式配合电极对工件进行加工的，传统的电火花加工工作液处理系统是这样形成的：通过泵将加工工作液从贮液箱抽出送入电极加工工作液槽，开始参预电极对工件的加工，液槽中的加工工作液在进行上述工艺流程后从液槽的底部引入过滤器，由过滤器对加工工作液进行过滤，去除加工工作液中的杂质后回到贮液箱，进入下一次循环。
日本进口的混粉电火花加工机床的加工工作液处理系统有以下二种：
一、日本Sodick公司的加工工作液处理系统中采用二个贮液罐，一个贮液罐是为常规电火花加工工作液循环用，另一个贮液罐是为混粉电火花加工机床的加工工作液循环用。该系统实际使用中存在的缺点是：在加工工作液有效寿命期内，加工渣和混粉是共存的，它带来的直接后果是缩短了加工工作液的使用寿命，加工工作液的质量不稳定，易危害加工表面。
二、日本Polymide(牧野)公司的加工工作液处理系统中采用一个贮液罐，并在循环管道中设置了一个磁铁过滤器，利用磁铁的磁性将铁磁性加工渣吸附在一缓慢转动的磁性圆盘上，然后用刮板将加工渣从圆盘上刮下，实现了在线过滤处理。日本Polymide(牧野)公司加工工作液处理系统较Sodick公司先进，可在线过滤，粗、精加工不需更换加工工作液，且设备简洁，但是它也存在不能过滤非磁性加工渣、不能控制粉末粒径和过滤效率不高等缺陷。
发明内容
本发明的目的是针对上述电火花加工工作液处理系统中存在的缺陷，提供一种电火花加工工作液的处理系统。该系统不仅适用于普通电火花加工工作液中加工渣的分离，且适用于使用混有导电性粉末物质的电火花加工工作液中铁磁性或非铁磁性加工渣的分离处理过程。
本发明电火花加工工作液的处理系统，包括：用于配合工件加工的液槽，通过管路与液槽加工工作液输入口相通的油箱，该输入管路上设有泵和控制阀；液槽的底部设有一三通管，通过三通管的并联管路分别接入油箱和过滤器，所述并联管路上均设有控制阀；所述的过滤器与贮液箱相通，其特征在于：在液槽与过滤器连接的管路上并接有底流型磁力液力旋流器，该底流型磁力液力旋流器与液槽相通的管路上设有泵和控制阀，底流型磁力液力旋流器分别设有与过滤器和液箱相通的管路，所述管路上均设有控制阀。
所述底流型磁力液力旋流器包括：液力旋流器，其特征在于：液力旋流器的锥部设有一与其形状相配的环形电磁套，液力旋流器沉渣管口设有可与外接头连接的螺纹段，液力旋流器沉渣管口配有内径不同的外接头，所述的外接头均可通过其上的螺纹口与液力旋流器沉渣管口螺纹段连接。
所述底流型磁力液力旋流器之液力旋流器：
旋流器柱管段内径D1＝25～150mm
旋流器柱管段长度H＝50～150mm
旋流器锥管段的锥度θ＝0°～20°
旋流器柱管段的进料管内径D2＝10～38mm
旋流器溢流管口内径D0＝12～40mm
溢流管插入深度L＝40～140mm
旋流器沉渣口内径D3＝0-～15mm
所述底流型磁力液力旋流器的沉渣管口配有一可调节管口连接软管口径的无级变口径装置。
本发明电火花加工工作液的处理系统中底流型磁力液力旋流器所增加的一个由环形电磁套产生的磁力，液力旋流器内的磁场分布特性是磁场强度从中心向周边逐渐增强，磁性颗粒所受的磁力指向器壁，使磁性颗粒的沉降得到强化，使液力旋流器内的径向力系中，除原有离心力、向心浮力和流体曳力外，再增加一个磁力，从而使磁性颗粒在底流中得到富集，从而优化含磁性颗粒物料的分级、分离。
本发明电火花加工工作液的处理系统不仅适用于普通电火花加工工作液中加工渣的分离处理，而且亦适用于使用混有导电性粉末物质的电火花加工工作液中铁磁性或非铁磁性加工渣的分离处理过程。各处理流程相互切换方便。可满足以下四种工作条件下加工工作液的处理：
一、加工工作液在不过滤处理循环条件下
在新换工作液四小时内或不需过滤情况下，关闭液槽与底流型磁力液力旋流器和过滤器相通的控制阀，液槽内的加工工作液不经过底流型磁力液力旋流器和过滤器，直接流入贮液箱，进入下一循环。
二、对混粉加工工作液在线除渣处理循环条件下
在正常工作情况下，将混粉加工工作液中的加工渣从加工工作液中分离出来时，关闭液槽与贮液箱和过滤器相通的控制阀，液槽内的加工工作液经过底流型磁力液力旋流器，净化后的加工工作液直接流入贮液箱，含有沉渣的加工工作液则流入过滤器，经过滤后流入贮液箱，进入下一循环。
三、换油工作循环条件下
在换油工作情况下，将混粉和加工渣从工作液中分离出来时，关闭液槽与贮液箱和过滤器相通的控制阀，并关闭底流型磁力液力旋流器与液槽连接管路上的控制阀，使加工工作液经过底流型磁力液力旋流器后流入过滤器，经过滤后流入贮液箱，进入下一循环。
四、沿用原电火花加工工作液循环处理：
在常规加工工作液(非混粉)正常工作情况下，将加工渣从加工工作液中分离出来时，关闭液槽与贮液箱和底流型磁力液力旋流器相通的控制阀，使加工工作液流入过滤器，经过滤后流入贮液箱，进入下一循环。
利用本电火花加工工作液的处理系统可以实现以下处理结果：
一、可以从混粉加工工作液中，将85％以上的加工渣(不论铁磁性渣或非铁磁性渣)分离出来，从排渣口排出，实现混粉加工在线除渣。
二、可以将混粉和加工渣从原工作液中分离，实现从混粉加工向普通工作液EMD加工的转换。
三、可以将加工渣从工作液中分离，实现普通工作液在线除渣。
本发明电火花加工工作液的处理系统具有以下优点：
①设计科学，结构简单，成本低廉，易于安装，操作方便；
②体积小，节省现场空间，处理能力大，可在线(循环)使用；
③旋流中的较高剪切力，可以破坏颗粒间的凝聚，有利于固相颗粒分级；
④用途广泛，可完成液体澄清、固体颗粒分级、分类及除渣的分离；
⑤可直接与一般电火花加工机床配套，以实现电火花混粉加工。
本发明电火花加工工作液的处理系统的具体结构由以下附图和
实施例详细给出。
附图说明
图1是电火花加工工作液的处理系统示意图；
图2是1图所示电火花加工工作液的处理系统之底流型磁力液力旋流器结构示意图；
图3是图2所示底流型磁力液力旋流器A-A位置剖视图；
图4是图2所示底流型磁力液力旋流器沉渣管口外接头结构示意图；
图5是无级变口径装置结构示意图。
具体实施方式
实施例1：从图1可以清楚地看到，电火花加工工作液的处理系统，包括：用于配合工件加工的液槽1，通过管路与液槽1加工工作液输入口相通的贮液箱2，该输入管路上设有泵4和控制阀5；液槽1的底部设有一三通管，通过三通管的并联管路分别接入油箱2和过滤器3，所述并联管路上均设有控制阀6、7；所述的过滤器3与贮液箱2相通，其特征在于：在液槽1与过滤器3连接的管路上并接有底流型磁力液力旋流器8，该底流型磁力液力旋流器8与液槽1相通的管路上设有泵9和控制阀10，底流型磁力液力旋流器8分别设有与过滤器3和贮液箱2相通的管路，所述管路上均设有控制阀11、12。
所述底流型磁力液力旋流器8由液力旋流器13和环形电磁套14组成(见图3)，液力旋流器13主体由柱管段15和锥管段16对接而成，柱管段15长度H＝120mm，柱管段15内径D1＝80mm，锥管段16的锥度θ＝10°，锥管段16沉渣口直径D3＝5mm；柱管段15的管口端设有溢流管17，溢流管17的内径D0＝26mm，溢流管17的插入深度L＝80mm；柱形管15上设有加工工作液进料管18，加工工作液进料管18的内径D2＝mm。液力旋流器13的锥管段16设有一与其形状相配的环形电磁套14，环形电磁套14由环形铁芯19和螺线圈20组成，为增加磁吸效果，与环形电磁套14相对应的锥管段16内管壁嵌镶一圈铁氧体21；所述环形电磁套14是以脉动间歇方式工作的，其脉动频率与排渣频率一致但反相。当螺线圈20接入电源时，环形电磁套14产生电磁场，电磁场使磁性颗粒的沉降得到强化，从而使磁性颗粒从底流中被吸附在旋流器锥形的下部的内壁处；当断开电源时，磁性颗粒失去吸力而由沉渣口排出。液力旋流器13沉渣管口设有可与外接头连接的螺纹段(见图4)，液力旋流器13沉渣管口配有内径不同的外接头22，所述的外接头22均可通过其上的螺纹口与液力旋流器13沉渣管口螺纹段连接。液力旋流器13沉渣口尺寸是影响旋流器性能的关键因素之一，液力旋流器13沉渣管口所配备的不同内径之外接头22就是为寻求适宜的沉渣口结构形式来满足正常生产、稳定工作指标的要求。
实施例2：本实施例的电火花加工工作液的处理系统的构成与实施例1相同，其区别是：为满足液力旋流器13沉渣口尺寸的变化，液力旋流器13沉渣管口配置了一可快速更换沉渣口口径的无级变口径装置23(见图5)，所述的无级变口径装置23由管架24和用于挤压软管25的滚轮26组成，管架24设有一供滚轮26轮轴27上下移动的轨槽28，滚轮26的轮轴27可沿轨槽28上下滚动，与轨槽28成一夹角处开设一供沉渣口软管25插入的管槽29。利用滚轮26的上下滚动，调节软管25被挤压的程度，当滚轮26处于最下方时，软管25未被挤压，其原口径尺寸保持不变；当滚轮26处于最上方时，软管26被完全挤扁，其口径尺寸变为零，从而达到快速、方便的无级变口径的目的。

Claims (8)

1、一种电火花加工工作液的处理系统，包括：用于配合工件加工的液槽(1)，通过管路与液槽(1)加工工作液输入口相通的贮液箱(2)，该输入管路上设有泵(4)和控制阀(5)；液槽(1)的底部设有一三通管，通过三通管的并联管路分别接入贮液箱(2)和过滤器(3)，所述并联管路上均设有控制阀(6)、(7)；所述的过滤器(3)与贮液箱(2)相通，其特征在于：在液槽(1)与过滤器(3)连接的管路上并接有底流型磁力液力旋流器(8)，该底流型磁力液力旋流器(8)与液槽(1)相通的管路上设有泵(9)和控制阀(10)，底流型磁力液力旋流器(8)分别设有与过滤器(3)和贮液箱(2)相通的管路，所述管路上均设有控制阀(11)、(12)。
2、根据权利要求1所述的电火花加工工作液的处理系统，其特征在于：底流型磁力液力旋流器(8)由液力旋流器(13)和设置在其锥管段(16)、形状与其相配的环形电磁套(14)组成。
3、根据权利要求1或2所述的电火花加工工作液的处理系统，其特征在于：液力旋流器(13)沉渣管口设有可与外接头(22)连接的螺纹段，液力旋流器(13)沉渣管口配有内径不同的外接头(22)，所述的外接头(22)均可通过其上的螺纹口与液力旋流器(13)沉渣管口螺纹段连接。
4、根据权利要求1或2所述的电火花加工工作液的处理系统，其特征在于：液力旋流器(13)沉渣管口设有可快速更换沉渣口口径的无级变口径装置(23)，所述的无级变口径装置(23)由管架(24)和用于挤压胶管(25)的滚轮(26)组成，管架(24)设有一供轮轴(27)上下移动的轨槽(28)，滚轮(26)的轮轴(27)可沿轨槽(28)上下滚动，与轨槽(28)成一夹角处设有一供沉渣口软管(25)插入的管槽(29)。
5、根据权利要求1或2所述的电火花加工工作液的处理系统，其特征在于：液力旋流器柱管段(15)内径D1＝25～150mm
液力旋流器柱管段(15)长度H＝50～150mm
液力旋流器锥管段(16)的锥度θ＝0°～20°
液力旋流器柱管段(16)的进料管内径D2＝10～38mm
液力旋流器溢流管(17)口内径D0＝12～40mm
液力旋流器溢流管(17)插入深度L＝40～140mm
液力旋流器沉渣口内径D3＝0～15mm。
6、根据权利要求1或2所述的电火花加工工作液的处理系统，其特征在于：环形电磁套(14)由环形铁芯(18)和螺线圈(19)组成。
7、根据权利要求1或2所述的电火花加工工作液的处理系统，其特征在于：与环形电磁套(14)相对应的锥管段(16)内管壁嵌镶一圈铁氧体(21)。
8、根据权利要求1或2所述的电火花加工工作液的处理系统，其特征在于：所述环形电磁套(14)是以脉动间歇方式工作的，其脉动频率与排渣频率一致但反相。
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