CN1676258A - 用于电蚀加工的冲洗和过滤系统 - Google Patents

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魏斌
M·S·兰菲尔
袁人炜
季学金
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    • B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/10—Supply or regeneration of working media

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

一种用于电蚀机的冲洗和过滤系统(100)包括被构造以保持工件(104)在其中的工作罐(102)，用于粗过滤从工作罐(102)中排出的含有残余物的加工液(110)的第一过滤阶段(116)，和用于精过滤从第一过滤阶段(116)排出的经过粗过滤的加工液(110)的第二过滤阶段(124)。

Description

用于电蚀加工的冲洗和过滤系统
技术领域
本公开内容主要涉及电蚀机，特别是涉及用于电蚀机的冲洗和过滤系统。
背景技术
电蚀加工是一种工艺，在所述工艺中导电金属工件通过电火花和电弧所致的熔化或者蒸发去除材料而成形。通过在工件(通常是阳极的或者带正电荷的)和工具或者电极(通常是阴极的或者带负电荷的)之间施加受控的直流电流而产生火花放电和瞬时电弧。电极末端和工件被约0.01毫米到约0.50毫米的火花间隙隔开，并被浸入或淹没于电介质流体或者电解质流体中。间隙内的流体在直流电压(脉冲的或者连续的)作用下被部分电离，因而使得火花放电或者瞬时电弧能够在工具和工件之间通过。每个火花和/或电弧产生足够的热量以熔化或蒸发少量的工件，从而在工作表面上留下微坑或者凹坑。
电蚀加工也是一种非接触型或者最小接触型的加工工艺，所述工艺可使任何导电材料迅速成形而与材料的硬度和韧性无关。在电蚀工艺中，相当多量的材料从金属工件中被除去。金属屑被沉积在工作罐的底部并且随后被高压冲洗卷起。若没有足够的过滤，这些卷起的金属屑可能会被抽回加工区内并在电极和工件之间产生二次放电或者电弧，从而影响工艺稳定性和表面完整性以及几何精度。
目前，现有的为电蚀机所采用的放电加工(EDM)型过滤和冲洗系统不具有与之相关的足够的过滤系统。
发明内容
现有技术中的上述和其它缺点和不足被用于电蚀机的冲洗和过滤系统所克服或者减轻。在一种典型实施方式中，系统包括被构造以保持工件在其中的工作罐，用于粗过滤从工作罐中流出的含有残余物的加工液的第一过滤阶段，和用于精过滤从第一过滤阶段流出的经过粗过滤的加工液的第二过滤阶段。
另一方面，用于冲洗和过滤电蚀机的方法包括使含有残余物的加工液通过第一过滤阶段以便粗过滤所述含有残余物的加工液。含有残余物的液体从被构造以保持工件在其中的工作罐流出。从第一过滤阶段流出的经过粗过滤的加工液进入第二过滤阶段以便精过滤所述经过粗过滤的加工液。
附图说明
参见典型附图，其中相同的元件在不同附图中用相同的附图标记表示，其中：
图1是根据本发明的一种实施方式的适用于电蚀机的冲洗和过滤系统的示意图；和
图2是图1所示的冲洗和过滤系统的另一种可选实施方式的示意图。
具体实施方式
在此所披露的是一种用于电蚀机的新型冲洗和过滤系统，在所述系统中实施两个独立的过滤阶段(“粗”过滤和“精”过滤)。每个过滤阶段具有与之相关的独立的过滤槽和用以将经过粗过滤的加工液从粗过滤槽传送到精过滤槽的泵。此外，所述精过滤阶段的特征还在于两条流体返回通路，除用于使流体直接回流至工具本身的高压泵之外，所述通路包括附加的流体添加泵。
现在参见图1，如图所示为根据本发明的一种实施方式的适合电蚀机使用的冲洗和过滤系统100的示意图。如图所示，工作罐102含有要进行研磨、成形或另外使用电蚀工艺进行加工的工件104。为此目的，电极106被构造通过导套108接近工件104。正如本领域中已公知的，电极106具有在高压作用下在其中连续循环并且被引入电极106和工件104之间的间隙以利于加工操作的加工液110。
除了循环通过电极中心以外，加工液110还被供应至导套以用于对污染物进行外部冲洗。位于工作罐102的较低部分处的液体添加入口112接收来自单独的输入通路的加工液110，由此供应给电极106和导套108，在下文中进行更详细的描述。充足的加工液110被引入工作罐102中以便在加工过程中使工件104和导套108保持基本浸没的状态。在如图2所示的另一种可选实施方式中，液体添加出口/喷嘴113被构造接近工作罐102的顶部，用以接收加工液110并沿上下或左右方向将加工液110喷射或者冲洗到工件104和电极106之间的加工区域。换句话说，替代被浸入加工液110中，喷嘴可用于喷射导套108和工件104的外部。
在任何一种情况下，含有残余物的加工液110从出口114排出工作罐102的底部，并被导入通常由116表示的第一(粗)过滤阶段。为了利于冲走金属屑残余物，工作罐102的底部可向下倾斜或者朝向出口114倾斜。第一过滤阶段116包括第一(粗)过滤槽118，粗过滤装置120和用于将得到的经过粗过滤的加工液110传送至第二(精)过滤阶段124的粗过滤泵122。
第二过滤阶段124包括第二(精)过滤槽126，在所述槽中包括用于接收来自第一过滤阶段116的经过粗过滤的加工液110的精过滤装置128。两条独立的排出流体返回通路用于将得到的经过精过滤的加工液向回传送通过工具电极106并进入工作罐102中。第一流体返回通路是高压流体通路130，所述通路包括高压泵132和用于使经过精过滤的加工液110循环通过电极106且到达导套108的可选的压力传感器134。第二流体返回通路136包括供应经过精过滤的加工液110通过位于工作罐102较低部分处的液体添加入口112的液体添加泵138。
在冲洗和过滤系统100的操作中，接通液体添加泵138以将经过精过滤的加工流体(例如电介质，电解质)加入工作罐102中。当工件104和导套108都浸入加工流体110中时，高压泵132被接通且开始正常电蚀加工周期。与此同时，出口114被打开，同时粗过滤槽和精过滤槽之间的粗过滤泵122被接通，使得系统100开始冲洗和过滤周期。在工件104的加工过程中，由于工作罐102的倾斜底部表面和通过至少两条不同的流体通路连续添加加工流体110，使得得到的金属屑从工件104上被冲走并被清出工作罐102。这也有助于确保每个工件在相同的条件下进行加工，同时减少了金属屑导致的二次放电。因此，工艺稳定性和部件质量都得到了提高。
尽管已经结合优选的实施方式对本发明进行了描述，但本领域的技术人员应理解，可以在不偏离本发明的范围内做出各种改变且可以在不偏离本发明的范围内等效替换其中的元件。此外，可以根据本发明的教导且在不偏离本发明的本质范围内做出多种变型以适应特定的情况或者材料。因此，本发明不是旨在受到所披露的作为最佳模式预期用于实施本发明的特定实施方式的限制，但是本发明将包括落入所附技术方案范围内的所有实施方式。
部件目录表
  100   冲洗和过滤系统
  102   工作罐
  104   工件
  106   电极
  108   导套
  110   加工液
  112   入口
  113   出口/喷嘴
  114   出口
  116   第一(粗)过滤阶段
  118   第一(粗)过滤槽
  120   粗过滤装置
  122   粗过滤泵
  124   第二(精)过滤阶段
  126   第二(精)过滤槽
  128   精过滤装置
  130   高压流体通路
  132   高压泵
  134   压力传感器
  136   第二流体返回通路
  138   液体添加泵

Claims (10)

1、一种用于电蚀机的冲洗和过滤系统(100)，包括：
被构造以保持工件(104)在其中的工作罐(102)；
用于粗过滤从所述工作罐(102)中排出的含有残余物的加工液(110)的第一过滤阶段(116)；和
用于精过滤从所述第一过滤阶段(116)排出的经过粗过滤的加工液(110)的第二过滤阶段(124)。
2、根据权利要求1所述的冲洗和过滤系统(100)，还包括：
连通至所述工作罐(102)的第一流体返回通路(130)，所述第一流体返回通路(130)包括用于引导经过精过滤的加工流体通过被包含在电蚀机内的电极(106)的高压返回通路；和
连通至所述工作罐(102)的第二流体返回通路(136)，所述第二流体返回通路(136)引导所述经过精过滤的加工流体通过设置在所述工作罐(102)较低部分处的液体添加入口(112)。
3、根据权利要求2所述的冲洗和过滤系统(100)，其中所述第一过滤阶段(116)还包括：
用于接收从所述工作罐(102)中排出的含有残余物的加工液(110)的粗过滤装置(120)；
用于保持所述经过粗过滤的加工液(110)通过所述粗过滤装置(120)的第一过滤槽(118)；和
用于将所述经过粗过滤的加工液(110)从所述第一过滤槽(118)传送至所述第二过滤阶段(124)的粗过滤泵(122)。
4、根据权利要求3所述的冲洗和过滤系统(100)，其中所述第二过滤阶段(124)还包括：
用于接收从所述第一过滤槽(118)传送来的所述经过粗过滤的加工液(110)的精过滤装置(128)；
用于保持所述经过精过滤的加工液(110)通过所述精过滤装置(128)的精过滤槽(126)；
用于供应所述经过精过滤的加工液(110)通过所述第一流体返回通路(130)的高压泵(132)；和
用于供应所述经过精过滤的加工液(110)通过所述第二流体返回通路(136)的液体添加泵(138)。
5、根据权利要求2所述的冲洗和过滤系统(100)，其中所述第一流体返回通路(130)还被构造以将所述经过精过滤的加工液(110)提供给导套(108)，所述导套(108)具有设置通过其中的所述电极(106)的一端。
6、根据权利要求2所述的冲洗和过滤系统(100)，其中所述工作罐(102)的底部表面是倾斜的以使得所述含有残余物的加工液(110)朝向接近所述工作罐(102)底部的出口(114)流动。
7、根据权利要求4所述的冲洗和过滤系统(100)，还包括在所述第一流体返回通路中的压力传感器(134)。
8、根据权利要求1所述的冲洗和过滤系统(100)，其中所述工作罐(102)被构造以保持所述工件(104)完全浸没在所述加工流体中。
9、根据权利要求5所述的冲洗和过滤系统(100)，其中所述工作罐(102)还被构造以将加工流体喷射到所述导套(108)和所述工件(104)的外表面上。
10、根据权利要求9所述的冲洗和过滤系统(100)，还包括被构造用于将加工流体喷射到所述导套(108)和所述工件(104)的所述外表面上的喷嘴(113)，所述喷嘴(113)被包括在所述第二流体返回通路(136)中。
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