[发明专利]一种带有楔形的电火花加工电极

说明书

本发明属于特种加工技术领域，具体涉及一种带有楔形的电火花加工电极。电火花加工小深孔时，小深孔轴线容易出现偏斜或其它形状和位置误差。液体楔效应广泛应用于磨床主轴多油楔动压滑动轴承中。现有电火花加工电极通常为圆管或圆棒。本发明中借鉴磨床动压滑动轴承中所采用的液体楔效应，在电极外表面压制或加工出楔形浅槽，或者在电极的表面设置楔形凸起。在电火花加工的过程中，楔形与已加工的深孔表面形成楔形空间，在电极旋转的过程中，绝缘液(冷却液)将进入上述楔形空间，且从楔形的大间隙流向小间隙。楔效应使液体压力升高，夹紧电极，使其始终位于已加工深孔的中心，防止电极偏斜，减小所加工小深孔轴线偏差。超声振动将提高孔光洁度。

技术领域

本发明属于特种加工技术领域，具体涉及一种带有楔形的电火花加工电极。

背景技术

钻头按排屑方式主要分为：内排屑深孔钻和外排屑深孔钻。内排屑深孔钻有枪钻，外排屑深孔钻有BTA钻。

深孔加工主要方式有：第一，刀具旋转，工件进给；第二，工件旋转，刀具进给；第三，刀具和工件都旋转，同时刀具相对工件进给。深孔加工基本原理见于王峻《现代深孔加工技术》和王世清主编的《深孔加工技术》。

液体楔效应广泛应用于磨床主轴多油楔动压滑动轴承中。如图1所示，磨床主轴轴承内加工有3处楔形槽，当主轴与轴承相对旋转时，润滑液从楔形槽的大间隙流向楔形槽的小间隙，使得楔形槽内的液体压力升高，因此3处楔形油膜犹如三爪卡盘使主轴定位于轴承孔的中心，并被夹紧。有时利用浮动结构，形成浮动油楔，具有更好的定轴效果。

对于脆性大，不易采用钻头加工的孔，常常采用电火花方法加工。直径较小的孔，采用钻头加工非常困难，也可以采用特种加工技术，电火花加工是其中一种。尤其小直径深孔常常选用电火花加工。

电火花加工基本原理如下：在工件(负电极)与电极(正电极)之间存在一定绝缘液体介质(如煤油、皂化液或去离子水等)，利用两极之间产生的脉冲性火花放电的电腐蚀，使导电材料(工件)被去除而达到加工的目的。

如图2所示，工件1与电极4分别与脉冲电源2的两端相连接。伺服控制进给装置3使电极与工件间经常保持一个很小的放电间隙(几微米至几百微米)。具有一定绝缘性的工作液(液体介质)5储于容器中并将电极与工件工作区淹没，其作用是产生脉冲性电火花放电，并将加工过程中所产生的金属碎屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中悬浮排除，对电极和工件表面也有冷却作用。

电火花加工小深孔所存在的问题：电极为细长杆，刚度差，变形大，易于走偏，所加工出的小深孔容易出现偏斜或其它质量形状和位置误差。小深孔加工过程中难以观察加工部位和电极，容易发生偏斜，造成工件报废，因此小深孔加工是机械加工的难点。防止与纠正电极偏斜，确保加工精度，是需要解决的难题。

发明内容

本发明的目的：针对深孔加工过程中电极容易偏离理想位置这一技术难题，提出相关解决方案，防止电极的偏斜，使电极尽可能处于正确位置，提高深孔加工成品率及加工精度。

现有深孔电火花加工电极部分为实心，较多为空心结构，其中间有孔。工作液由电极中孔流入加工部位，随后，再从电极与所加工的工件内孔表面所形成的间隙排出。深孔加工过程中电极旋转。

电极所加工的孔的直径大于电极，换言之，深孔内表面与电极外表面之间有间隙。上述间隙的存在是导致电极走偏的原因之一，当振动及其它外界干扰存在时，电极更容易走偏，使所加工的小直径深孔产生轴线偏差。

电极在工作时，冷却液从电极的中间孔流入，并从电极与所加工小深孔内壁之间的间隙流出，流出时带走金属碎屑、炭黑等电蚀产物。

本发明提出了一种带有楔形的电火花加工电极。图3为一种带有楔形的电火花加工电极横截面图。图4为一种带有楔形的电火花加工电极工作示意图。这种电极在结构上与现有电火花加工所用的圆管或圆柱电极不同，由于结构的不同，使其具有与现有电极不同的功能。