CN218341182U - 一种微细孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微细孔加工装置，包括工具电极机构，工具电极机构通过连接件与升降机构连接，电极机构下方设置有工作液箱，工作液箱下方设有对工作液箱进行支撑的振动机构，振动机构与二轴联动机构连接，本实用新型的加工装置，避免了工具电极连接振动机构时所存在的缺陷。

Description

一种微细孔加工装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工设备技术领域，具体涉及一种微细孔加工装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

电火花微放电加工法在微细孔加工方面具有一定的技术优势，但随着加工深度的增加，电蚀产物无法及时排除，大量电蚀产物堆积于放电间隙，使加工过程中有害放电时间大大增加，甚至导致加工无法进行，严重影响了加工的效率和稳定性。添加辅助运动有助于加工过程中电蚀产物的排除，专利CN207043492U公开了一种多工具电极同步旋转放电加工多微细孔的振动辅助装置，对多工具电极同步旋转夹具装置上面的多个旋转工具电极施加振动，可以实现多工具电极同步旋转-振动-电火花放电复合加工多微细孔工件的多个微细孔，但发明人发现，采用电极振动的方式来辅助排屑有以下缺陷：

该形式的振动在加工过程中只能带动小范围内的加工液振动，对电蚀产物的排除效果并不显著，且微细电极的直径较小，加工过程中电极的振动会产生摆动，影响已加工深度孔壁的表面质量，甚至导致放电电极的断裂，同时利用振动电机对放电电极施加振动的幅值和周期难于准确控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种微细孔加工装置，避免了对电极施加振动所存在的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案

本实用新型的实施例提供了一种微细孔加工装置，包括工具电极机构，工具电极机构通过连接件与升降机构连接，工具电极机构下方设置有工作液箱，工作液箱下方设有对工作液箱进行支撑的振动机构，振动机构与二轴联动机构连接。

可选的，所述振动机构包括底座，底座上表面固定有上盖，工作液箱固定在上盖上表面，上盖固定有铁块，底座固定有与铁块配合的电磁铁，电磁铁与直流电源连接。

可选的，所述上盖设置有多个沟槽。

可选的，所述上盖包括顶部盖壁及位于顶板盖壁下表面边缘的侧部盖壁，底座上设置有限位壁，上盖扣接在底座上且侧部盖壁的内侧面与限位壁的外侧面贴合。

可选的，铁块与铁块支架固定连接，铁块支架与上盖固定。

可选的，所述升降机构采用安装在支架的丝杠升降机构，丝杠升降机构的升降部件与L型的升降板连接，升降板的水平部分通过连接件与工具电极机构连接。

可选的，所述丝杠升降机构的丝杠顶部与固定在支架顶端的升降驱动电机连接。

可选的，二轴联动机构包括沿水平面内第一方向分布的第一直线运动输出机构，第一直线运动输出机构的移动部件与第二直线运动输出机构连接，第二直线运动输出机构沿水平面内与第一方向垂直的第二方向分布。

可选的，所述第一直线运动输出机构和第二直线运动输出机构均采用丝杠传动机构。

可选的，所述丝杠传动机构的丝杠一侧端部设置有手柄。

本实用新型的有益效果：

1.将工作液箱设置为振动机构，可以增加整箱工作液的流动性，更高效的促进加工过程中电蚀产物的排除，且能保证加工电极的稳定性，提高加工的质量和效率。

2.本实用新型的微细孔加工装置，振动机构采用电磁铁和铁块配合产生振动，电磁铁与直流电源连接，能够通过直流电源的通电和断电，对铁块形成PWM方波型的吸引力，从而产生振动，通过控制直流电源输出电流大小，能够对振动的周期和幅值进行精准控制，排屑效果好。

3.本实用新型的微细孔加工装置，上盖上开设多个沟槽，在保证结构强度的前提下，能够提高振动强度，保证振动效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型实施例1整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例1整体结构主视图；

图3是本实用新型实施例1工具电极机构结构示意图；

图4是本实用新型实施例1工具电极机构结构主视图；

图5是本实用新型实施例1振动机构与工作液箱装配示意图；

图6是本实用新型图5中的A向截面示意图；

其中，1.第一支架部，2.第二支架部，3.丝杠升降机构，4.升降驱动电机，5.升降板，6.电刷盘，7.夹具盘，8.拉杆，9.螺母，10.碳刷，11.固定套筒，12.电极夹具，13.带轮轴，14.工具电极，15.第二轴承，16.从动带轮，17.直流马达，18.主动带轮，19.张紧轮，20.连接轴，21.工作液箱，22.振动机构，22-1.底座，22-2.上盖，22-3.电磁铁，22-4.铁块，22-5.铁块支架，23.第一直线运动输出机构，24.第二直线运动输出机构。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种微细孔加工装置，如图1-图6所示，包括支架，所述支架采用L型结构，包括水平设置的第一支架部1和垂直设置的第二支架部2，第一支架部1用于固定在地面基础上。

所述第二支架部2设置有升降机构，所述升降机构采用丝杠升降机构3，包括轴线竖向设置的第一丝杠，第一丝杠的两个端部通过轴承座与第一支架部转动连接。

第二支架部2的顶端设置有升降驱动电机4，升降驱动电机4的电机壳固定在第二支架部2顶端，升降驱动电机4的输出轴通过联轴器与第一丝杠连接，能够带动第一丝杠绕自身轴线转动，第一丝杠上螺纹连接有升降滑板，升降滑板设有滑块，滑块与第一支架部设置的导轨滑动连接，升降滑板固定有L型的升降板5，升降板5包括水平部分和竖直部分，其中竖直部分与升降滑板固定连接，水平部分连接有工具电极机构。

本实施例中，工具电极机构采用专利CN207043483U中公开的工具电极机构即可，包括上下设置的电刷盘6和夹具盘7，电刷盘6和夹具盘7通过多个拉杆8连接固定成为一个整体，拉杆通过螺母9与电刷盘6和夹具盘7固定，电刷盘6上表面通过固定套筒11连接有多个碳刷10，碳刷10底端与带轮轴13的顶端接触，带轮轴13底端设有电极夹具12，电极夹具12固定有工具电极14，其中带轮轴13顶端通过第一轴承与电刷盘6转动连接，带轮轴13底端通过第二轴承15与夹具盘7转动连接，带轮轴13通过两个轴承进行支撑，保证了同轴度要求，带轮轴13上的带轮作为从动带轮16，所述电刷盘6上表面固定有直流马达17，直流马达17的输出轴与主动带轮18连接，主动带轮18和多个从动带轮16之间绕接有传动带，所述夹具盘7上还通过轮轴连接有张紧轮19，张紧轮19与传动带接触，用于对传动带进行张紧。工具电极机构的其他结构采用专利CN207043483U中公开的技术方案即可，在此不进行详细叙述。

所述电刷盘和夹具盘与连接轴20固定，连接轴20穿过电刷盘后与夹具盘固定，顶端与升降板的水平部分固定。

所述工具电极机构的正下方设置有工作液箱21，工作液箱21内部用于盛放微细孔加工的工作液，工作液箱21与振动机构22连接，利用振动机构22对其进行支撑，振动机构22产生的振动能够传递给工作液箱21，从而实现多工具电极同步旋转-电火花放电-振动复合加工微细孔，具有较高的加工效率。

通过将工作液箱21与振动机构22连接，而不是将工具电极与振动机构连接，避免了工具电极振动所存在断裂及加工质量无法保证的问题，而且利用振动机构22对工作液箱21进行振动，可以增加整箱工作液的流动性，更高效的促进加工过程中电蚀产物的排除。

本实施例中，所述振动机构包括底座22-1和上盖22-2，上盖22-2包括顶部盖壁和设置在顶部盖壁下表面边缘的侧部盖壁，相应的，所述底座22-1上设置有与侧部盖壁配合的限位壁，上盖22-2扣接在底座22-1上，侧部盖壁的内侧面与限位壁的外侧面相贴合，从而实现了底座与上盖的扣接连接。

所述底座22-1的中心部位通过螺栓可拆卸的固定有电磁铁22-3，电磁铁22-3的正上方设置有铁块22-4，铁块22-4通过螺栓固定在铁块支架22-5上，铁块支架22-5与上盖的顶部盖壁底面固定连接。

本实施例中，上盖与铁块支架采用3D打印一体式加工成型或者分开加工，铁块支架通过螺栓等紧固件与上盖的顶部盖壁固定。

所述电磁铁与直流电源连接，直流电源能够对电磁铁通电，从而对铁块产生吸附力，进而带动铁块、铁块支架和上盖产生运动。

直流电源断电后，电磁铁对铁块的吸附力消失，铁块、铁块支架和上盖恢复原状，直流电源进行往复的通电和断电，对铁块形成PWM方波型的吸引力，从而产生振动，能够使得上盖产生振动，本实施例中，为了方便对直流电源的通电、断电进行控制，上盖产生低频振动即可，例如通电1s再断电1s，以此往复循环，本领域技术人员可根据实际需要设置电磁铁的通电时间间隔。

本实施例中，若上盖壁厚太厚，上盖不易产生振动，若上盖壁厚太薄，虽然容易产生振动，但结构强度不够，因此本实施例中，在上盖的壁厚达到设定值，然后在上盖顶部盖壁上开设多个沟槽，使得上盖在满足结构强度要求的前提下，最大程度的减少重量和体积，有利于上盖产生振动。

本实施例中，通过电磁铁和铁块使得工作液箱产生振动，通过调节通入电磁铁内电流大小，进而调节电磁铁对铁块的吸附力，进一步调节振动精度，达到最佳的排屑效果。

所述底座与二轴联动机构连接，能够在二轴联动机构的带动下向同一水平平面内的任意方向运动。

所述二轴联动机构采用现有的二轴联动机构即可，包括第一直线运动输出机构23和第二直线运动输出机构24，第一直线运动输出机构的运动部件与第二直线运动输出机构连接，其中第一直线运动输出机构沿水平面内的第一方向分布，能够输出沿第一方向的直线运动，第二直线运动输出机构沿水平面内的第二方向分布，第二方向与第一方向垂直，能够输出水平面内垂直于第一方向的第二方向的运动。

第一直线运动机构23和第二直线运动输出机构24均采用丝杠传动机构。

具体的，第一直线运动输出机构包括沿第一方向分布的第二丝杠，第二丝杠与第一架体通过轴承座转动连接，第一架体固定在支架的第二支架部上，第二丝杠的一端设置有手柄，第二丝杠上螺纹连接有丝杠滑块，丝杠滑块嵌入第一架体设置的滑槽中，通过滑槽与第一架体滑动连接，通过手柄转动第二丝杠，能够带动丝杠滑块沿第一方向做直线运动。

所述第一直线运动输出机构的丝杠滑块与第二直线运动输出机构连接，第二直线运动输出机构包括第二架体，第二架体与第一直线运动输出机构的丝杠滑块连接，第二架体通过轴承座转动连接有沿第二方向分布的第三丝杠，第三丝杠上螺纹连接有丝杠滑块，丝杠滑块嵌入第二架体设置的滑槽中，与第二架体滑动连接，第三丝杠的一侧端部设置有手柄，工作人员能够通过手柄带动第三丝杠绕自身轴线转动。

本实施例的微细孔加工装置的工作方法为：

将待加工的工件放置在工作液箱内，直流马达通过带传动带动多个带轮轴转动，进而带动多个工具电极做同步旋转运动，碳刷为工具电极进行供电。

通过升降机构带动工具电极机构下降与工作液箱内的工件接触，对工件进行加工，同时控制二轴联动机构工作，使得工具电极按照设定的轨迹对工件进行加工。

加工的同时，直流电源按照设定的频率对电磁铁进行通电、断电，使得上盖产生振动，进而带动工作液箱振动，从而实现多工具电极同步旋转-电火花放电-振动复合加工微细孔，具有较高的加工效率。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种微细孔加工装置，包括工具电极机构，其特征在于，工具电极机构通过连接件与升降机构连接，电极机构下方设置有工作液箱，工作液箱下方设有对工作液箱进行支撑的振动机构，振动机构与二轴联动机构连接。

2.如权利要求1所述的一种微细孔加工装置，其特征在于，所述振动机构包括底座，底座上表面固定有上盖，工作液箱固定在上盖上表面，上盖固定有铁块，底座上表面固定有与铁块配合的电磁铁，电磁铁与直流电源连接。

3.如权利要求2所述的一种微细孔加工装置，其特征在于，所述上盖设置有多个沟槽。

4.如权利要求2所述的一种微细孔加工装置，其特征在于，所述上盖包括顶部盖壁及位于顶板盖壁下表面边缘的侧部盖壁，底座上设置有限位壁，上盖扣接在底座上且侧部盖壁的内侧面与限位壁的外侧面贴合。

5.如权利要求1所述的一种微细孔加工装置，其特征在于，铁块与刚性材料制成的铁块支架固定连接，铁块支架与上盖固定。

6.如权利要求1所述的一种微细孔加工装置，其特征在于，所述升降机构采用安装在支架的丝杠升降机构，丝杠升降机构的升降部件与L型的升降板连接，升降板的水平部分通过连接件与工具电极机构连接。

7.如权利要求6所述的一种微细孔加工装置，其特征在于，所述丝杠升降机构的丝杠顶部与固定在支架顶端的升降驱动电机连接。

8.如权利要求1所述的一种微细孔加工装置，其特征在于，二轴联动机构包括沿水平面内第一方向分布的第一直线运动输出机构，第一直线运动输出机构的移动部件与第二直线运动输出机构连接，第二直线运动输出机构沿水平面内与第一方向垂直的第二方向分布。

9.如权利要求8所述的一种微细孔加工装置，其特征在于，所述第一直线运动输出机构和第二直线运动输出机构均采用丝杠传动机构。

10.如权利要求9所述的一种微细孔加工装置，其特征在于，所述丝杠传动机构的丝杠一侧端部设置有手柄。

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