[发明专利]一种电火花穿孔加工装备自动换电极机构及方法在审

专利信息
申请号: 201811029070.4 申请日: 2018-09-05
公开(公告)号: CN108856934A 公开(公告)日: 2018-11-23
发明(设计)人: 佟浩;王葵葵;李勇;李宝泉;杨锦荣;杨子豪 申请(专利权)人: 清华大学无锡应用技术研究院;无锡微研精微机械技术有限公司
主分类号: B23H7/10 分类号: B23H7/10;B23H9/14
代理公司: 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 代理人: 丁燕华
地址: 214061 江苏省无锡市滨湖*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 电极机构 电极 电火花穿孔 电极导管 夹持模块 加工装备 出丝 圆套 特种加工技术 出丝导向块 角度旋转 角度移动 伺服电机 完全分离 运动模块 直径电极 装备使用 内圆周 同步带 均布 整机 驱动 加工
【说明书】:

本发明公开了一种电火花穿孔加工装备自动换电极机构及方法,属于特种加工技术领域。所述机构包括储丝模块、出丝夹持模块以及运动模块。采用伺服电机恒角度驱动同步带带动圆套旋转,储丝模块内圆周均布的电极导管与圆套同角度旋转,实现电极在周向恒角度移动。出丝夹持模块与储丝模块完全分离,且可根据丝筒内的电极直径随意更换电极导管和出丝导向块,实现整机装备使用不同直径电极进行加工的功能。本发明还公开了一种自动换电极方法,所述方法利用本发明所述的自动换电极机构来实现。

技术领域

本发明涉及一种电火花穿孔加工装备自动换电极机构及方法,属于特种加工技术领域。

背景技术

电火花穿孔加工技术作为一种特种加工技术,是实现金属合金等导电材料上微小孔高效加工的有效技术手段。比如,可实现航空发动机高温合金涡轮叶片上大量气膜冷却孔的高效率加工;可实现高压共轨柴油发动机燃油喷射系统中喷油嘴的微细喷孔加工;可实现用于制作雷达、仪表等所用的高精度丝材的拉丝模中心各种型孔的加工。

在多孔电火花穿孔加工过程中,放电蚀除工件材料的同时,电极也在不断损耗变短。为实现大量群孔连续加工,需要在电极不能满足加工条件的情况下及时更换新电极。电极更换效率是影响整机装备加工效率的重要因素。如何实现电极的高效自动化更换是大量群孔加工的关键。此外,为满足不同直径穿孔加工的需求,需要电火花穿孔加工装备具有更换不同直径电极的功能。

在现有技术中,不论是单根电极的直接更换,还是通过更换预装电极的储丝管实现新电极的补充,难于满足多跟电极且不同直径电极的全自动化更换,一般还需要介入人工进行较为繁琐的操作过程。这不仅降低了整机的利用率,并且在更换电极时因人工操作而产生停机,使得整机装备无法达到全自动的需求。为实现电极更换过程的自动化,一些研究机构设计了一些电极更换机构,这包括电极推送条和电极转盘等原理结构。电极推送条原理结构可将离线装载器中电极在短时间内加入到储存部件中,电极转盘原理结构利用转盘上圆周等距定位槽和旋转轴上快速夹头来更换电极。

虽然上述一些结构可在一定程度上实现电极的自动更换,但存在只能更换同一直径电极,或更换电极结构复杂笨重、占用较大布局空间,或自动化程度不足、效率低等问题。因此,针对电火花穿孔加工装备对自动更换电极机构的功能需求,需要一种结构简单且能高效快速地全自动更换电极的机构及方法。

[1] 论文:于志强。气膜冷却孔电火花加工用主轴机构优化设计。烟台大学,2016。

[2] 发明专利:强生科技有限公司.放电加工自动化电极更换器。国别:中国,申请号:201680028844.4,公开号:CN 107614177 A,公开日2018年01月19日。

[3] 发明专利:肖哲国,刘春江,蒋旭东等。电极帽离线装填器及连续自动更换电极装置。国别:中国,申请号:201611041684.5,公开号:CN 107263043 A,公开日2017年10月20日。

[4] 发明专利:施教竞,魏玉华.细孔放电加工机自动更换电极装置. 国别:中国,申请号:200410037781.8,公开号:CN 1695860 A,公开日2005年11月16日。

发明内容

为实现电火花穿孔加工装备中电极的在线更换,本发明提供一种自动化换电极机构。该机构包括储丝模块、出丝夹持模块以及运动模块,结构简单且布局紧凑,减少了更换电极的时间,提高了整机的利用效率。该机构通过控制伺服电机恒角度旋转,带动储丝模块中圆周均布的电极导管周向恒角度移动,实现电极的自动化更换。出丝夹持模块与储丝模块完全分离,便于电极导管与出丝导向块的随意更换,实现整机装备对加工所需电极规格的选择。本发明还包括利用所述自动换电极机构进行电极更换的方法。

本发明的技术方案如下:

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