CN2541111Y - 钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机 - Google Patents

钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机 Download PDF

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Abstract

本实用新型是钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机，是在一般细孔放电加工机上装设一放电攻牙装置，此装置是利用旋转轴(R轴)与加工轴(Z轴)配合伺服电机进给，在旋转轴上安装螺纹电极与设有内螺纹之导正眼模，及放电电源与加工液而构成放电攻牙之功能；在螺纹电极的中空部有加工液，加工液加压流经电极与工件间进行排渣，也可以由真空吸力装置利用真空吸力作排渣。此新型能将细孔放电加工机之功能由只能做放电钻孔提升兼具有放电攻牙之功能，达到一机多用途进而提高生产效率与降低成本。

Description

钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机
技术领域
本实用新型涉及金属切削加工设备，尤指一种钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机。
背景技术
通常细孔放电加工机之基本结构包括有：放电加工轴(Z轴)、旋转轴(R轴)与加工液供应装置、圆形放电电极、直筒式导正眼模、加工液过滤与加压装置及电控器与放电电源等装置；当进行细孔放电加工时，旋转轴开始定速或可调速旋转，加工液送到旋转轴上电极之中空部，并将电极穿过导正眼模，启动加工轴伺服装置与放电电源进行工件放电钻孔程序；此细孔放电加工机可加工极小孔径且深度直径比极大的孔，即电极深度与直径比，比一般机械式钻孔机高出很多，且加工孔的垂直度良好，为目前广泛使用的快速放电钻孔设备，其所能加工之工件，只要是能导电之金属或材质均能进行放电加工，所以不论工件之材质与硬度如何都可以加工，是一种高效率与精确的金属加工机设备，但只限于钻孔加工，若在细孔放电加工机上做一些设计变更，便能使细孔放电加工机亦能做攻牙之加工。
目前市面上所使用的攻牙装置大致上分为以下几种：
1.利用传统机械方式的攻牙方法，即在工件上利用钻头先钻一个孔，再利用牙攻进行攻牙，此种攻牙装置一般针对未热处理之材料进行加工，当然也有使用钨钢牙攻来进行热处理钢材之攻牙，但很可能因一不小心使牙攻断裂。
2.利用数值电控放电加工机的旋转轴(C轴)与加工轴(Z轴)两轴补间方式配合电极之牙距与放电电源进行放电攻牙。
3.利用传统手动形雕放电加工机加装摇动头扩孔装置，先在工件上钻一孔再将缩小尺寸的螺纹电极穿入孔内，然后启动加工电源与加工液进行放电扩孔加工。
以上第一种加工方法最为普遍；第二种方法若机器无第四轴(旋转轴亦称为C轴)则无法沿用此方法加工，则需使用第三种方法进行；第三种方法为手动放电加工机最普遍之沿用方法，但若要在工件上攻牙势必要使用两种以上的机器设备才能发挥加工效率，又必需购买两种以上的机器设备才可做到。
发明内容
本实用新型的目的是在原细孔放电加工机加装放电攻牙装置，既可节省加工时间，更能提高加工效率，不论英制牙或公制牙，均能简单的藉由更换螺纹电极与内螺纹眼模来达到不同尺寸之攻牙效果。
本实用新型钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机，包括有放电加工轴、旋转轴与加工液供应装置、放电电极、导正眼模、加工液过滤与加压装置以及电控器与电源，在原细孔放电加工机上加装放电攻牙装置，是将细孔放电加工机上的旋转轴(R轴)由一般的感应电机更改为伺服电机驱动，原放电加工轴(Z轴)设计成可切换为一般模式与放电跟进，由伺服电机驱动，并在旋转轴上装设一螺纹电极，且螺纹电极穿过一有内螺纹之导正眼模；当加工轴与旋转轴配合螺纹进行放电攻牙时，旋转轴可为主控轴而加工轴为跟进模式，或加工轴为主加工轴，而旋转轴为配合跟进。
上述的导正眼模配有不同尺寸规格，可随加工尺寸不同而更换，以配合不同尺寸与牙距的螺纹电极。
当进行放电攻牙时，可使用加压加工液经中空的螺纹电极，使加工液经电极与工件的放电间隙进行排渣，亦可使用真空吸力装置，该真空吸力装置导装于旋转轴上及螺纹电极，配合浸渍方式将清洁的加工液吸入放电间隙，再经由电极中空部吸入进行排渣。
另，在旋转轴一端装设一辅助轨道与弹性装置，使旋转轴进行放电攻牙时，此辅助轨道可配合螺纹电极而进行同步加工；旋转轴一端的辅助轨道可卡置在加工轴的轨道座前端所固设的辅助轨道座内，作上下位移；又可将加工轴的轨道座区格为上轨道座及下轨道座，且设一连接装置，可将下轨道座处固接一导引杆，该导引杆穿过上轨道座之环套，且在导引杆与环套间套置有弹性元件，当进行放电攻牙时，加工轴移动至一定点后锁定不动，并将上轨道座与下轨道座的连接装置松开，则旋转轴进行放电攻牙，下轨道座及弹性元件可配合螺纹电极进行同步加工；又在加工轴之轨道座上端面轴向套置一导引螺帽，该导引螺帽之凸部容置在轨道座之轴孔内，且在导引螺帽两侧各设有通孔，并以固定销穿过通孔固定在轨道座上，其中在导引螺帽上下端与固定销间皆套设有弹性元件，而轨道座在其一侧设有锁定装置，可将导引螺帽之凸部固定在轨道座之轴孔定位。
本新型是将钻孔和内螺纹攻牙两种加工工序用一台机器完成，使生产设备一机多用，减少了设备投资，在机械行业是一种性能价格比较高的设备。
附图说明
图1是本实用新型放电加工机的系统构成示意图。
图2-1是本实用新型内螺纹之导正眼模平面剖视图。
图2-2是本实用新型内螺纹之导正眼模另一规格剖视图。
图3-1是本实用新型螺纹电极平面及剖视图。
图3-2是本实用新型螺纹电极另一规格的平面及剖视图。
图4是本实用新型放电加工机实施加工液供给参考图。
图5是本实用新型实施加压加工液之加工情形示意图。
图6是本实用新型实施真空吸著之加工情形示意图。
图7是本实用新型机械式放电攻牙系统装置前视图。
图8是本实用新型机械式放电攻牙系统装置侧视图。
图9是本实用新型机械式放电攻牙系统另一装置侧视示意图。
图10是本实用新型机械式放电攻牙系统又一装置侧视示意图。
其中，10是放电加工机，11是旋转轴(R轴)，12是伺服电机，13是加工轴(Z轴)，131是轨道座，132是辅助轨道座，133是绝缘板，14是伺服电机，15是螺纹电极，151是电极中空部，16是导正眼模，20是加压之加工液，30是工件，40是真空吸力装置，50是辅助轨道，60是弹性装置，61、63是弹性元件，70是轨道座，71是上轨道座，711是环套，72是下轨道座，721是导引杆，80是连接装置，90是导引螺帽，91是凸部，92是通孔，93是固定销，134是锁定装置。
具体实施方式
如图1所示，钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机是将细孔放电加工机10上之旋转轴(R轴)11由一般的工业感应电机更改为伺服电机12驱动，原放电加工轴(Z轴)13设计成可切换为一般模式与放电跟随，由伺服电机14所驱动，并在旋转轴11上装置欲攻牙尺寸的螺纹电极15(如图3-1及图3-2所示)，及螺穿过内螺纹之导正眼模16(如图2-1及2-2所示)，启动加工液与放电电源，以旋转轴11为主加工轴而进行放电攻牙；其中，旋转轴11可为放电主控轴，而放电加工轴13为跟随模式；亦或加工轴13为主加工轴，而旋转轴11配合加工轴进给。若要进行细孔放电加工时，主加工进给轴恢复为原加工轴13，旋转轴11被设定为定速转动或可调速之转动轴，且使用圆形电极与直筒状导正眼模，再配合放电电源与加工液，即可恢复为一般细孔放电加工机之功能，所以此为一机多用途及功能切换方便之机器设备，既能有细孔放电之功能亦能有放电攻牙之功能。
本实用新型亦可以在控制器上设定螺纹电极之牙距，及选择相同牙距的内螺纹之导正眼模，配合控制器的设定，Z轴与R轴以同步补间方式进给，假设牙距为一毫米(1mm)，则R轴转动一圈，Z轴进给一毫米(1mm)，而进行放电攻牙。
本实用新型当进行放电攻牙时，可配合使用加压之加工液20经电极中空部151，使加工液20流经电极15与工件30的放电间隙进行排渣；亦可使用真空吸力装置40，将此真空吸力装置40导装于旋转轴11上及电极中空部151，配合浸渍方式将清洁的加工液20吸入放电间隙，再经由电极中空部151吸入，来进行排渣，如此可减少二次放电次数与放电间隙，进而提升加工精度(如图3-1、图3-2、图4、图5与图6所示)。
本实用新型亦可利用机械式结构来达到，其基本结构方式，如图7、图8所示，是在加工轴13之轨道座131一端固接一辅助轨道座132，且在旋转轴11的轴座安置一机械式辅助轨道50及一弹性装置60，其中，辅助轨道50可卡置在辅助轨道座132内作上、下位移；该轨道座131与辅助轨道座间装有一绝缘板133。此结构在细孔放电时可以锁住，当进行放电攻牙时，Z轴13移动至一定点后锁定不动，将此弹性装置60与辅助轨道50松脱后，可藉由弹性装置60将前述辅助轨道50往上推至此轨道最高点以配合加工的需求；当进行放电攻牙时，在旋转轴11上安装螺纹电极15及在以眼模固定板上安装内螺纹之导正眼模16，再将螺纹电极15螺穿过内螺纹之导正眼模16，并配合加工电源与加工液进行放电攻牙；当旋转轴11由右至左旋转方向时，辅助轨道50会因螺纹电极15之纹路方向同步往下进给，相反的，若旋转轴11反方向旋转，此时辅助轨道50因弹性装置60之弹力关系，辅助轨道50会后退(即往上移动)，达到旋转轴11与辅助轨道50可配合螺纹电极15之牙距同步进给而进行放电攻牙。
本实用新型之细孔放电加工机10的机械式结构另一实施例如图9所示，乃将加工轴13之轨道座70区格为上轨道座71及下轨道座72，且设一连接装置80可将上轨道座71及下轨道座72相互连接或分开；另，在下轨道座72固接一导引杆721，而该导引杆721穿过上轨道座71之环套711，且在导引杆721与环套711间套置有一弹性元件61；此结构在细孔放电时可以藉由连接装置80将上轨道座71及下轨道座72相互连接锁住，当进行放电攻牙时，加工轴(Z轴)13移动至一定点后锁定不动，并将上轨道座71与下轨道座72间之连接装置80松开，以配合加工之需求；当进行放电攻牙时，在旋转轴11上安装螺纹电极15及在以眼模固定板上安装内螺纹之导正眼模16，再将螺纹电极15螺穿过内螺纹之导正眼模16，并配合加工电源与加工液进行放电攻牙；当旋转轴11由右至左旋转方向时，下轨道座72会因螺纹电极15之纹路方向同步往下进给，相反的，若旋转轴11反方向旋转，此时下轨道座72因弹性元件61之弹力关系，可令下轨道座72向上移动，进而达到可藉由旋转轴11与下轨道座72、弹性元件61等同时配合螺纹电极15之牙距同步进给而进行放电攻牙。
如图10所示，本实用新型之细孔放电加工机10，另一利用机械式结构来达到，其基本结构方式是在加工轴13之轨道座131上端面轴向套置一导引螺帽90，该导引螺帽90之凸部91容置在轨道座131之轴孔内，且在导引螺帽90两侧各设有通孔92，并以固定销93穿过固定在轨道座131上；其中，在导引螺帽90上、下端与固定销93间皆套设有弹性元件63；又，前述轨道座131在其一侧设有锁定装置134，可藉由该锁定装置134将导引螺帽90之凸部91固定在轨道座131之轴孔定位。进而，当松开锁固装置134时，导引螺帽90之凸部91则可脱离固定，使加工轴(Z轴)13被松开，但其仍藉由固定销93与弹性元件63使导引螺帽90与轨道座131连接，因而加工轴(Z轴)13之轨道座131可配合旋转轴(R轴)11同步进给。

Claims (7)

1.一种钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机，包括有放电加工轴、旋转轴与加工液供应装置、放电电极、导正眼模、加工液过滤与加压装置以及电控器与电源，其特征是：在细孔放电加工机加装一放电攻牙装置，是将细孔放电加工机10的旋转轴(11)与加工轴(13)分别由两个伺服电机(12、14)驱动，其中之一为主动轴时，另一轴为跟进轴；并在旋转轴(11)上装设一螺纹电极(15)，且螺纹电极穿过有内螺纹之导正眼模(16)。
2.如权利要求1所述之钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机，其特征是：其中所述的导正眼模(16)有多种尺寸。
3.如权利要求1所述之钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机，其特征是：其中所述的旋转轴(11)及螺纹电极(15)之电极中空部(151)连通一真空吸力装置(40)。
4.如权利要求1所述之钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机，其特征是：其中所述的旋转轴(11)一端装设一辅助轨道(50)与弹性装置(60)。
5.如权利要求1所述之钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机，其特征是：其中所述的旋转轴(11)一端装设的辅助轨道(50)可卡置在加工轴(13)的轨道座(131)前端所固设的辅助轨道座(132)内。
6.如权利要求1所述之钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机，其特征是：其中所述的加工轴(13)上设有轨道座(70)，该轨道座(70)分为上轨道座(71)及下轨道座(72)，且设一连接装置(80)，在下轨道座(72)处固接一导引杆(721)，该导引杆穿过上轨道座(71)的环套(711)，且在导引杆与环套间套置有弹性元件(61)。
7.如权利要求1所述之钻孔与攻牙两用的细孔放电加工机，其特征是：其中所述的加工轴(13)之轨道座(131)上端面轴向套置一导引螺帽(90)，该导引螺帽之凸部(91)容置在轨道座(131)之轴孔内，且在导引螺帽(90)两侧各设有通孔(92)，并以固定销(93)穿过固定在轨道座(131)上；其中，在导引螺帽(90)上、下端与固定销(93)间皆套设有弹性元件(63)，在轨道座(131)一侧设有锁定装置(134)，将导引螺帽之凸部(91)固定在轨道座(131)之轴孔定位。
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