CN205110979U - 一种电铣削电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及合金加工领域，特别是一种电铣削电极，其包括：电极杆，所述电极杆能够绕自身轴线旋转，并且外接有电源，电极杆内部设置有用于传输冷却液的第一通道；电极头，所述电极头材料为石墨，与所述电极杆同轴线地配合在电极杆一端，所述电极头内部设置有与所述第一通道连通的第二通道，第二通道的出口设置于电极头的头端；本实用新型的发明目的在于提供一种用于钛合金、高温合金电铣削加工，节约刀具、降低成本、提高加工效率的电铣削电极。

Description

一种电铣削电极

技术领域

本实用新型涉及合金加工领域，特别是一种电铣削电极。

背景技术

在航天、航空及军工制造业中，有大量采用高温耐热合金、钛合金等用传统的金属切削机床难以加工的零件。

如机匣、整体叶盘、各类环件、安装边、叶片等，它们空间形状复杂，采用金属切削机床加工刀具损耗极大，效率很低，还需大量占用昂贵的加工装备，特别是深槽加工领域，这类零件的加工已成为该制造领域的技术难题、加工瓶颈，严重制约了我国国防装备制造业的发展。

本实用新型涉及到一个新的、在航天、航空及军工制造业中电铣削加工高温耐热合金、钛合金的方法，本实用新型为该方法中的电极结构。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的发明目的在于提供一种用于钛合金、高温合金电铣削加工，节约刀具、降低成本、提高加工效率的电铣削电极。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种电铣削电极，其包括：

电极杆，所述电极杆能够绕自身轴线旋转，并且外接有电源，电极杆内部设置有用于传输冷却液的第一通道；

电极头，所述电极头材料为石墨，与所述电极杆同轴线地配合在电极杆一端，所述电极头内部设置有与所述第一通道连通的第二通道，第二通道的出口设置于电极头的头端。

在航天、航空领域，钛合金零件用到的比例很大，但是它们强度很高，加工起来非常费刀具，同时难度高，而本申请所涉及的方案，采用电源连接电极杆和待加工材料，在电极头加工钛合金时，会形成电流，在交接处形成瞬间的高温，对工件或电极头进行熔化，通过控制电源释放电流的大小，决定所述交接处形成的温度高低；

石墨的熔点是3652℃，几乎高于所有合金材料，包括背景技术中所述的高温合金和钛合金，通过所述电源把温度控制在石墨的熔点下，同时高于加工材料的温度，就可以实现这种加工方法，然后电极头正常铣削材料，这样对电极头的磨损就很小，节约刀具、降低成本，同时相比传统的刀具，能实现瞬间熔化，效率更高；

第一通道和第二通道的设置，可以使加工时，整个电极从内到位喷射冷却液，不仅能够配合实现冷却，使蚀除过程更精确可控，同时还可以冲出蚀除产生的废材，防止堵塞，提高加工效率。

同时电极头和电极杆分开设置，方便电极头磨损后的更换，节约成本，同时增加整个刀具的强度。

作为本实用新型的优选方案，所述电极杆竖直设置，并能够保持竖直状态整体移动，可以实现加工材料的开槽、开孔工序。

作为本实用新型的优选方案，所述电极头绕自身轴线旋转后与自身轴线的最大距离大于所述电极杆绕自身轴线旋转后与自身轴线的最大距离，使电极头向下铣削时，电极杆侧壁和工件存在一定间隙，避免了二次放电，避免造成过度蚀除。

作为本实用新型的优选方案，所述电极头为圆柱形，结构更对称，绕轴线旋转更稳定，同时接触工件时，电极头自身的消耗更均匀，使用寿命更长。

作为本实用新型的优选方案，所述电源为脉冲电源，采用脉冲电源，可以使脉间时候起一个冷却的作用，使铣削的精度、更可控。

作为本实用新型的优选方案，所述电极杆为圆柱形，所述电极头与电极杆螺纹连接，结构简单，方便加工和装配。

作为本实用新型的优选方案，所述电极杆上设置有与电极杆轴线垂直的顶紧螺钉，对已与电极杆配合后的电极头施加防止其松动的摩擦力，

防止电极头在旋转时出现松动的情况。

作为本实用新型的优选方案，所述顶紧螺钉轴线的延长线与电极杆的轴线相交，紧固效果更好。

本实用新型的有益效果是：

用于钛合金、高温合金电铣削加工，节约刀具、降低成本、提高加工效率。

附图说明

图1是本实用新型的电极杆结构示意图；

图2是本实用新型的电极头结构示意图；

图3是本实用新型的整体结构示意图；

图4是图3中的A处局部放大图；

图5是本实用新型的俯视图；

图中标记：1-电极杆，2-电极头，3-顶紧螺钉，4-第一通道，5-第二通道，6-安装孔。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型的发明内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

实施例1

如图1、2、3，一种电铣削电极，其包括：

电极杆1，所述电极杆1能够绕自身轴线旋转，并且外接有电源，电极杆1内部设置有用于传输冷却液的第一通道4，所述电极杆1竖直设置，并能够保持竖直状态整体移动，电极杆1顶部圆周设置有若干个圆形的槽或孔，方便装配，以及保证旋转时的稳定，如图5，是电极杆1的俯视图，电极杆1上饶轴线圆周阵列有安装孔6；

电极头2，所述电极头2材料为石墨，与所述电极杆1同轴线地配合在电极杆1一端，所述电极头2内部设置有与所述第一通道4连通的第二通道5，第二通道5的出口设置于电极头2的头端，所述电极头2、电极杆1均为圆柱形。

所述电极头2绕自身轴线旋转后与自身轴线的最大距离大于所述电极杆1绕自身轴线旋转后与自身轴线的最大距离，本实施例中，即电极头2的横截面积大于电极杆1的横截面积，特别对于钛合金、高温合金的材料的深槽加工来说，现有的技术加工起来太慢，而且很费刀具，采用本实施例中的电极，通过脉冲电源的供电来释放高温，进行切削，同时，T型结构的设计（电极头2旋转的范围比电极杆1的侧面大，电极杆1的侧面不会接触到工件表面）可以有效的避开二次放电的问题；

本实施例中，所述安装孔6以相邻安装孔轴线间成15°绕电极杆1的轴线做圆周阵列，在实际的加工过程中，因为本申请的方案还配合有一套特有的参数，进给速度、转速等，在那个参数下，所述安装孔6通过本实施例的方式设置，被驱动装置配合后，进行旋转，铣削效果是最好的，本实施例中电极杆1也是耐高温材质（相比一般的刀具而言，一般的刀具并不能承受这种铣削方式产生的高温，会熔化或软化，导致精度受影响），但是采用耐高温材质后，大部分这种材料的硬度、刚度又没有一般金属的硬度高，所以在最初研发该方案时，基本是对电极刀具进行一般的夹持，进行切削时，电极头2一转或者铣削一定量后，就断裂了，所以采用了这种方式，类似于插座和插孔的关系，有专用的插孔插入安装孔6内进行夹持；

在经过一些列研发以后，确定了本实施例中的这种相邻15°的布置方式，一圈总共24个安装孔6，安装孔6轴线全部竖直布置，通过和专用的驱动装置配合后，再配合整套的加工方法，包括一系列加工参数，甚至脉冲电源的参数，实际实现的加工效果非常好，效率提升很大，而且基本是不断刀的，铣削的尺寸也在很好的控制范围内；

同时，通过这个安装孔6进行装配时，可以对称的选择相对的两个安装孔6不用于夹持刀具，用于通液体管道，在铣削加工时流出液体，冲刷电极杆和电极头的侧面，进行降温，同时冲刷残渣。

本实施例中，所述电源为脉冲电源，且所述电极头2与电极杆1螺纹连接，电极头2顶部设置有与电极杆1内部螺纹配合的外螺纹结构，电极头1上设置外螺纹的部位设置有退刀槽，如图2，因为电极头2是石墨材质的，非常脆弱，加工这个外螺纹的时候非常难加工，在其内螺纹靠近电极头2本体最里面的位置设置一圈退刀槽，使内螺纹加工完成以后，刀具从退刀槽退出，如果像现在技术中加工刀具大部分是直接退出的话，对于石墨来说，极易断裂。

如图3、4，所述电极杆1上设置有与电极杆1轴线垂直的顶紧螺钉3，用于对已与电极杆1配合后的电极头2施加防止其松动的摩擦力，配合完成后，顶紧螺钉3顶住所述外螺纹结构的侧面，提供限位职能，本实施例中，顶紧螺钉3安装完成后，全部嵌入电极杆1的侧壁内，防止露出对其他工件或加工的零件内壁造成干涉。

本实施例中，所述顶紧螺钉3轴线的延长线还可与电极杆1的轴线相交，使电极头2受到的限位效果更好。

Claims (8)

1.一种电铣削电极，其包括：

电极杆，所述电极杆能够绕自身轴线旋转，并且外接有电源，电极杆内部设置有用于传输冷却液的第一通道；

电极头，所述电极头材料为石墨，与所述电极杆同轴线地配合在电极杆一端，所述电极头内部设置有与所述第一通道连通的第二通道，第二通道的出口设置于电极头的头端。

2.根据权利要求1所述的一种电铣削电极，其特征在于，所述电极杆竖直设置，并能够保持竖直状态整体移动。

3.根据权利要求1所述的一种电铣削电极，其特征在于，所述电极头绕自身轴线旋转后与自身轴线的最大距离大于所述电极杆绕自身轴线旋转后与自身轴线的最大距离。

4.根据权利要求3所述的一种电铣削电极，其特征在于，所述电极头为圆柱形。

5.根据权利要求1所述的一种电铣削电极，其特征在于，所述电源为脉冲电源。

6.根据权利要求4所述的一种电铣削电极，其特征在于，所述电极杆为圆柱形，所述电极头与电极杆螺纹连接。

7.根据权利要求5所述的一种电铣削电极，其特征在于，所述电极杆上设置有与电极杆轴线垂直的顶紧螺钉，用于对已与电极杆配合后的电极头施加防止其松动的摩擦力。

8.根据权利要求7所述的一种电铣削电极，其特征在于，所述顶紧螺钉轴线的延长线与电极杆的轴线相交。