CN220144936U - 一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于铣削技术领域，具体涉及一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，包括底盘、轴承，以及加工组件，加工组件包括泡沫铜固定框、泡沫铜、一端与轴承铰接的推杆，以及设于底盘上并与推杆连接的补偿机构，推杆另一端与泡沫铜固定框抵接，泡沫铜固定框与推杆相抵一侧为椭圆的长轴弧形，补偿机构带动推杆转动以使泡沫铜固定框向外移动进行补偿。本申请中，通过补偿机构来补偿因电极损耗造成的多余间隙，或因进给速度过快时，会出现与工件之间间隙过小不利于放电的情况，提高了加工效率，避免了因间隙过大或过小而导致的加工质量问题，泡沫铜的外缘为圆弧形，可以确保放电补偿在进行间隙补偿推出泡沫铜时，每个方位进给是相同的。

Description

一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具

【技术领域】

本申请属于铣削技术领域，具体涉及一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具。

【背景技术】

在电火花辅助铣削加工中，泡沫铜作为放电极承担着重要的角色，然而，随着加工时间的推移，泡沫铜可能会发生损耗，导致加工时泡沫铜与加工工件之间的间隙过大，而传统的电火花辅助铣削加工中，需要停机时手动进行泡沫铜的更换和补充，这种方式降低了加工效率。

【实用新型内容】

为了解决现有技术中在进行电火花辅助铣削加工时，泡沫铜损耗后，需要人工进行泡沫铜的更换和补充而导致加工效率低的问题，本申请提供了一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具。

本申请是通过以下技术方案实现的：

一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，包括底盘、设于所述底盘中心的轴承，以及设于所述底盘上的加工组件，所述加工组件包括与所述底盘滑动连接的泡沫铜固定框、与所述泡沫铜固定框连接并凸出于所述泡沫铜固定框的泡沫铜、一端与所述轴承铰接的推杆，以及设于所述底盘上并与所述推杆连接的补偿机构，所述推杆另一端与所述泡沫铜固定框抵接，所述泡沫铜固定框与所述推杆相抵一侧为椭圆的长轴弧形，所述补偿机构带动所述推杆转动以使所述泡沫铜固定框向外移动进行补偿，所述泡沫铜的外缘为圆弧形。

如上所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，包括两个互为中心对称的加工组件。

如上所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，所述补偿机构包括设于所述底盘上的压电陶瓷，以及两端分别连接所述压电陶瓷和所述推杆的杠杆。

如上所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，向所述压电陶瓷通入正电压时，所述压电陶瓷伸展，使所述杠杆推动所述推杆转动，所述推杆一端与所述泡沫铜固定框的劣弧相抵，进而将所述泡沫铜固定框向外侧推出。

如上所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，所述泡沫铜固定框底部设有滑动槽，所述底盘上设有卡入所述滑动槽的凸起，所述凸起卡入所述滑动槽以限制所述泡沫铜固定框向左右两侧偏移。

如上所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，还包括两端分别连接所述轴承和所述泡沫铜固定框的牵引弹簧。

如上所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，还包括设于所述底盘上对应所述泡沫铜数量设置的铣刀。

如上所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，还包括设于所述底盘下方的刀柄，所述刀柄上套设有金属环，所述金属环与所述泡沫铜电连接，所述刀柄转动带动所述金属环转动时，所述金属环与外部电刷摩擦产生电流并传导至所述泡沫铜。

如上所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，还包括与所述底盘可拆卸连接的盖板，所述盖板底部设有压块，所述盖板与所述底盘连接时，所述压块与所述泡沫铜相抵。

如上所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，还包括设于所述金属环与所述刀柄之间的绝缘塑料环，所述绝缘塑料环设有第一通孔，所述刀柄上对应所述金属环处设有第二通孔，导电线穿过所述第一通孔和所述第二通孔以电连接所述金属环和所述泡沫铜。

与现有技术相比，本申请有如下优点：

本申请的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，采用了椭圆形中长轴弧形的特点去推动泡沫铜的补给，利用椭圆最长半径与推杆一端接触，通过加入补偿机构，来调节推杆转动，由于推杆一端接触的是椭圆的最长半径，其余地方半径均小于推杆的长度，所以可以推动泡沫铜固定框的前进，补偿因电极损耗而产生的多余间隙，或因进给速度过快或切削速度过快时，可能会出现与工件之间间隙过小的情况，不利于放电，进而实现泡沫铜的实时补充和调整，保证放电效率，在放电辅助加热加工时，使待加工材料快速形成易切削层，从而实现低载荷切削、高效率加工，泡沫铜的外缘为圆弧形，可以确保放电补偿在进行间隙补偿推出泡沫铜时，每个方位进给是相同的，并且无需停机或人工干预。这大大提高了加工效率和连续性，并避免了因间隙过大而导致的加工质量下降问题。

【附图说明】

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的三维立体图；

图2是本申请的局部分解视图一；

图3是本申请的局部分解视图二；

图4是本申请的局部分解视图三。

【具体实施方式】

为了使本申请所解决的技术问题技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参阅图1至图4，一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，包括底盘1、设于所述底盘1中心的轴承2，以及设于所述底盘1上的加工组件3，所述加工组件3包括与所述底盘1滑动连接的泡沫铜固定框31、与所述泡沫铜固定框31连接并凸出于所述泡沫铜固定框31的泡沫铜32、一端与所述轴承2铰接的推杆33，以及设于所述底盘1上并与所述推杆33连接的补偿机构34，所述推杆33另一端与所述泡沫铜固定框31抵接，所述泡沫铜固定框31与所述推杆33相抵一侧为椭圆的长轴弧形，所述补偿机构34带动所述推杆33转动以使所述泡沫铜固定框31向外移动进行补偿，所述泡沫铜32的外缘为圆弧形。

本申请的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，采用了椭圆形中长轴弧形的特点去推动泡沫铜的补给，利用椭圆最长半径与推杆一端接触，通过加入补偿机构，来调节推杆转动，由于推杆一端接触的是椭圆的最长半径，其余地方半径均小于推杆的长度，所以可以推动泡沫铜固定框的前进，补偿因电极损耗而产生的多余间隙，或因进给速度过快或切削速度过快时，可能会出现与工件之间间隙过小的情况，不利于放电，进而实现泡沫铜的实时补充和调整，保证放电效率，泡沫铜的外缘为圆弧形，可以确保放电补偿在进行间隙补偿推出泡沫铜时，每个方位进给是相同的，并且无需停机或人工干预。这大大提高了加工效率和连续性，并避免了因间隙过大而导致的加工质量下降问题，另外，刀具中的放电电极材料不仅限于泡沫铜，还可以为石墨、黄铜、刚、铸铁、钨合金等材料。

进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，包括两个互为中心对称的加工组件3。

本实施例中，互为中心对称的两个铣刀相比于单个铣刀具有多个优势。首先，两个切削的铣刀，可以在较低转速下就能实现多次切削，从而提高加工效率和生产速度。其次，通过平衡切削力和热量分布，两个铣刀能够改善切削平衡性，减少振动，提高切削质量。此外，两个铣刀相互支撑和稳定，增加切削稳定性，确保更稳定的切削过程。最后，两个铣刀的同时工作使得切削范围更大，可以实现更广泛的切削需求，提高加工的灵活性。综上所述，互为中心对称的两个铣刀在加工中带来了多重好处，提升了加工质量和生产效率。

进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，所述补偿机构34包括设于所述底盘1上的压电陶瓷341，以及两端分别连接所述压电陶瓷341和所述推杆33的杠杆342。

本实施例中，补偿机构利用压电陶瓷通电发生形变来带动推杆转动，具有多重优势。首先，压电陶瓷的高精度控制性能确保了补偿机构对推杆转动的精确控制，实现准确的间隙补偿。其次，压电陶瓷具有快速的响应速度，能够迅速调整间隙，提高加工效率和稳定性。此外，压电陶瓷不需要外部能源供给，简化了系统结构，减少了维护成本。最后，压电陶瓷具有小尺寸和轻质化的特点，使得补偿机构紧凑且便携，适用于各种应用场景。综上所述，补偿机构利用压电陶瓷的优势，实现了高精度、快速响应、无需外部能源和小尺寸轻质化的间隙补偿，提升了设备性能和使用便捷性。

进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，向所述压电陶瓷341通入正电压时，所述压电陶瓷341伸展，使所述杠杆342推动所述推杆33转动，所述推杆33一端与所述泡沫铜固定框31的劣弧相抵，进而将所述泡沫铜固定框31向外侧推出。

本实施例中，压电陶瓷既可以收缩，也可以伸展，当泡沫铜与加工工件之间的间隙不满足加工的放电间隙时，给压电陶瓷施加正电压使其伸展，且电压越大，伸展越多，当间隙过小时，不利于放电，给压电陶瓷施加负电压使其回缩，可以保持适当的间隙大小，以确保稳定的加工效果。

进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，所述泡沫铜固定框31底部设有滑动槽4，所述底盘1上设有卡入所述滑动槽4的凸起5，所述凸起5卡入所述滑动槽4以限制所述泡沫铜固定框31向左右两侧偏移。

进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，还包括两端分别连接所述轴承2和所述泡沫铜固定框31的牵引弹簧6。

进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，还包括设于所述底盘1上对应所述泡沫铜32数量设置的铣刀7。

进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，还包括设于所述底盘1下方的刀柄8，所述刀柄8上套设有金属环81，所述金属环81与所述泡沫铜32电连接，所述刀柄8转动带动所述金属环81转动时，所述金属环81与外部电刷摩擦产生电流并传导至所述泡沫铜32。

本实施例中，通过电刷与刀柄上的金属环摩擦产生电，并传导至泡沫铜的好处是可以增加电火花放电的能量密度和频率，促进切削过程中的热效应和材料去除。这样可以提高切削速度和效率，同时减少切削力和工具磨损，实现更高质量的切削加工。此外，通过调节电刷与金属环之间的接触力和摩擦速度，可以对放电能量进行精确控制，以满足不同材料和切削条件下的需求，提高切削的灵活性和适应性，减少刀具磨损和热应力；消除氧化皮、薄层和残留应力，改善表面质量；适应不同材料的加工需求；精确控制加工过程，提高加工精度和稳定性。

进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，还包括与所述底盘1可拆卸连接的盖板9，所述盖板9底部设有压块91，所述盖板9与所述底盘1连接时，所述压块91与所述泡沫铜32相抵。

进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，还包括设于所述金属环81与所述刀柄8之间的绝缘塑料环10，所述绝缘塑料环10设有第一通孔101，所述刀柄8上对应所述金属环81处设有第二通孔102，导电线穿过所述第一通孔101和所述第二通孔102以电连接所述金属环81和所述泡沫铜32。

本实施例中，第一通孔与第二通孔的设置可以使导电线从刀柄内部穿过，并将电流传导至泡沫铜，避免导电线外露，在加工时受到损坏，绝缘塑料环的设置，可以避免产生的电流通过金属环导通至刀柄，而导致刀柄带电，保护设备和操作人员的安全。

进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，所述泡沫铜固定框31与所述推杆33相抵处设有槽口，所述泡沫铜固定框31内侧对应槽口位置设有绝缘垫片，所述推杆33与所述绝缘垫片相抵。

本实施例中，绝缘垫片材料是光滑，可以减小推杆转动时的摩擦系数，绝缘垫片设置于泡沫铜固定框内侧，可以搭配更长的推杆使用，提高泡沫铜的补偿率和利用率，并且绝缘垫片的弧度可以调节，提高刀具的匹配容错率。

进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，所述推杆33与所述轴承2铰接处设有用于限制所述推杆33转动角度的限位环。

本实施例中，限位环的摩擦系数较低，材质为PTEE塑料或其他光滑材料，可以配合润滑油使用，进一步减小推杆杆转动的摩擦力。

本实施例的工作原理如下：

本申请的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，采用了椭圆形中长轴弧形的特点去推动泡沫铜的补给，利用椭圆最长半径与推杆一端接触，通过加入补偿机构，来调节推杆转动，由于推杆一端接触的是椭圆的最长半径，其余地方半径均小于推杆的长度，所以可以推动泡沫铜固定框的前进，补偿因电极损耗而产生的多余间隙，或因进给速度过快或切削速度过快时，可能会出现与工件之间间隙过小的情况，不利于放电，进而实现泡沫铜的实时补充和调整，保证放电效率，泡沫铜的外缘为圆弧形，可以确保放电补偿在进行间隙补偿推出泡沫铜时，每个方位进给是相同的，并且无需停机或人工干预。这大大提高了加工效率和连续性，并避免了因间隙过大而导致的加工质量下降问题。

如上是结合具体内容提供的实施方式，并不认定本申请的具体实施只局限于这些说明。凡与本申请的方法结构等近似雷同，或是对于本申请构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，其特征在于，包括底盘(1)、设于所述底盘(1)中心的轴承(2)，以及设于所述底盘(1)上的加工组件(3)，所述加工组件(3)包括与所述底盘(1)滑动连接的泡沫铜固定框(31)、与所述泡沫铜固定框(31)连接并凸出于所述泡沫铜固定框(31)的泡沫铜(32)、一端与所述轴承(2)铰接的推杆(33)，以及设于所述底盘(1)上并与所述推杆(33)连接的补偿机构(34)，所述推杆(33)另一端与所述泡沫铜固定框(31)抵接，所述泡沫铜固定框(31)与所述推杆(33)相抵一侧为椭圆的长轴弧形，所述补偿机构(34)带动所述推杆(33)转动以使所述泡沫铜固定框(31)向外移动进行补偿，所述泡沫铜(32)的外缘为圆弧形。

2.根据权利要求1所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，其特征在于，包括两个互为中心对称的加工组件(3)。

3.根据权利要求1所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，其特征在于，所述补偿机构(34)包括设于所述底盘(1)上的压电陶瓷(341)，以及两端分别连接所述压电陶瓷(341)和所述推杆(33)的杠杆(342)。

4.根据权利要求3所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，其特征在于，向所述压电陶瓷(341)通入正电压时，所述压电陶瓷(341)伸展，使所述杠杆(342)推动所述推杆(33)转动，所述推杆(33)一端与所述泡沫铜固定框(31)的劣弧相抵，进而将所述泡沫铜固定框(31)向外侧推出。

5.根据权利要求1所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，其特征在于，所述泡沫铜固定框(31)底部设有滑动槽(4)，所述底盘(1)上设有卡入所述滑动槽(4)的凸起(5)，所述凸起(5)卡入所述滑动槽(4)以限制所述泡沫铜固定框(31)向左右两侧偏移。

6.根据权利要求3所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，其特征在于，还包括两端分别连接所述轴承(2)和所述泡沫铜固定框(31)的牵引弹簧(6)。

7.根据权利要求1所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，其特征在于，还包括设于所述底盘(1)上对应所述泡沫铜(32)数量设置的铣刀(7)。

8.根据权利要求1所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，其特征在于，还包括设于所述底盘(1)下方的刀柄(8)，所述刀柄(8)上套设有金属环(81)，所述金属环(81)与所述泡沫铜(32)电连接，所述刀柄(8)转动带动所述金属环(81)转动时，所述金属环(81)与外部电刷摩擦产生电流并传导至所述泡沫铜(32)。

9.根据权利要求1所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，其特征在于，还包括与所述底盘(1)可拆卸连接的盖板(9)，所述盖板(9)底部设有压块(91)，所述盖板(9)与所述底盘(1)连接时，所述压块(91)与所述泡沫铜(32)相抵。

10.根据权利要求8所述的一种智能电极补偿电火花辅助铣削刀具，其特征在于，还包括设于所述金属环(81)与所述刀柄(8)之间的绝缘塑料环(10)，所述绝缘塑料环(10)设有第一通孔(101)，所述刀柄(8)上对应所述金属环(81)处设有第二通孔(102)，导电线穿过所述第一通孔(101)和所述第二通孔(102)以电连接所述金属环(81)和所述泡沫铜(32)。