[发明专利]定向内冲液式高速电弧放电加工的旋转电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种电弧放电加工的电极装置，具体地说，是一种实现定向内冲液的高速电弧放电加工的旋转电极。

背景技术

据专利检索可知，叶良才在专利CN87106421A中阐述了放电机械磨削联合加工方法和设备，该专利主要提出了一种放电磨削和机械磨削组合对金属材料进行加工方法及其设备；其中，电极是实体圆柱或圆盘电极，不具备实现电极内冲液功能，并且其工作液是由外部喷嘴对工具电极和工件实施淋喷。同样，叶良才在专利CN1061175A中提出了一种电加工设备，该专利中设计的工具电极也不具备实现电极内冲液功能，其冲液方式为将加工液淋喷在工具电极和工件上。这两种现有加工方法虽然能实现对难加工材料的放电磨削加工，然而由于在放电磨削加工过程中，工具电极和工件的间隙往往很小(通常小于1mm)，但其采取的是淋喷冲液方式，限制了加工间隙中冲液效果的提高，使得放电间隙的冲液流速低，蚀除产物排出和加工区域冷却效果差，从而影响放电磨削加工的材料去除率和表面质量。

据专利检索可知，上海交通大学的赵万生、顾琳等在专利CN102091839A中阐述了成型电极沉入式的高效放电加工方法，赵万生等人在CN104772535A阐述了开放式三维流道高速电弧放电层扫加工方法，以及顾琳等人在CN201510397039.6公开的基于复合断弧和高效排屑的电弧轮廓切割放电加工方法，这些专利中都涉及了电极内冲液形式和流体动力断弧机制，但是上述方法中涉及到的工具电极不适合应用到高速放电磨削加工方法中。

发明内容

为了解决高速电弧放电磨削加工这一特殊的加工方式中存在的电极内冲液的难题，本发明提出了一种定向内冲液的高速电弧放电加工的旋转电极，可以在高速电弧放电磨削加工时，圆盘电极旋转的情况下对加工间隙区域实施定向内冲液，从而实现高速电弧磨削加工的流体动力断弧和机械断弧复合断弧机制。该装置能有利于加工电蚀产物的排除和工件的冷却，提高加工效率和改善工件表面质量，减小电极损耗，同时降低工件的热影响。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种定向内冲液式高速电弧放电加工的旋转电极，包括外转轮盘、内置定向喷嘴轴和进液基座，外转轮盘通过轴承配合安装在内置定向喷嘴轴上，内置定向喷嘴轴通过轴承配合安装在进液基座上；

所述的内置定向喷嘴轴由内部定向喷嘴和空心轴组成，所述的空心轴为中空管状结构，该所述的空心轴的一端为封闭端，另一端为开口端，开口端与所述的内部定向喷嘴的固定连接，封闭端设有进液口，所述的内部定向喷嘴为空腔圆盘状结构，且圆周面上开有导流槽；

所述的进液基座由进液基架和端部锁紧环及密封板组成，所述的进液基架的上部分为空腔圆柱状结构、下部分为安装支撑板，该空腔圆柱状结构的一侧经所述的密封板密封，另一侧供空心轴的封闭端进入，且该空腔圆柱状结构靠近空心轴的圆周方向上设有进液口；端部锁紧环连接固定在空心轴上，且能限制空心轴的绕轴运动，通过松开端部锁紧环可以转动空心轴从而实现自由调节内部定向喷嘴的开口方向，调节完毕之后再拧紧端部锁紧环即可；

所述的外转轮盘包括端部密封盖板、开孔轮盘电极和可旋转轮盘基体，所述的开孔轮盘电极和可旋转轮盘基体的圆周上均开有冲液孔，且冲液孔的位置对应，所述的端部密封盖板经开孔轮盘电极与所述的可旋转轮盘基体相连，该可旋转轮盘基体通过轴承配合安装到空心轴上，实现绕空心轴高速旋转。

所述的开孔轮盘电极为更换部件，是整体轮式电极、叠片轮盘式电极或者轮片式电极。

所述的可旋转轮盘基体为旋转结构，通过电机配合传动部件带动外轮盘旋转或内置线圈绕组实现受控旋转。

所述的开孔轮盘电极和可旋转轮盘基体的圆周方向上均布冲液孔在安装固定时对应的冲液孔需要对齐。

所述的内部定向喷嘴为外直径与所述的开孔轮盘电极的内圈直径相同的空腔圆盘，且沿径向方向开有冲液出口，冲液出口的方向的调节通过调节端部锁紧环来控制空心轴转动，进而带动内部定向喷嘴。

所述的进液基座固定在机床床身或者机床工作轴上。

工作液由进液基架上的进液口流入，进入进液基架内腔，再流经空心轴，进入内部定向喷嘴内腔，进而通过内部定向喷嘴流入可旋转轮盘基体冲液孔，最后由开孔轮盘电极的冲液孔喷出。

所述的开孔轮盘电极能加载大电流，实现电弧放电。