[发明专利]一种带阻尼功能的电火花沉积接触力控制装置

说明书

本发明涉及一种带阻尼功能的电火花沉积接触力控制装置，该装置主要由气缸、滑台、底座、砝码、夹持机构、角度调节装置、节流阀、压力表和气门嘴等组成，气缸活塞的移动方向与滑台移动方向一致，活塞移动时带动滑台移动，从而带动电极上下移动，向下移动时使电极与工件接触，利用密闭气动系统中气缸产生的推力抵消了滑动部件的重力，以砝码的重力推动滑动部件向下运动形成电极与工件的接触力，密闭气动系统中的节流阀对活塞的移动产生阻尼，抑制电极与工件运动过程中产生反冲力而引起的电极振动；在电火花沉积堆焊过程中，随着电极损耗和滑台的移动，可确保电极与工件稳定接触和接触力的恒定，工作可靠，调节方便。

技术领域

本发明涉及电火花沉积技术领域，具体涉及一种带阻尼功能的电火花沉积接触力控制装置。

背景技术

电火花沉积堆焊技术是利用电火花加工过程中工具电极材料迁移到工件表面发生合金化反应形成致密的强化层，从而提高工件表面性能的一种表面处理技术。

电火花沉积堆焊过程中需要电极与工件不断接触产生电火花进行沉积和堆焊，电极与工件之间的接触力是控制沉积堆焊的效率和沉积层质量的关键因素。然而现在，电火花沉积堆焊大多是由人工操作完成，工作人员通常是凭借经验，大概保持一定的接触力进行堆焊，存在较大的随意性，不能保证电极与工件的接触力大小及沉积时的相对位置，导致堆焊的表面层质量存在不均匀、不致密等问题，影响沉积质量和生产效率。

无论是旋转电极还是超声振动电极，操作时电极与工件之间接触力都要求不大(大约0.5N-5N左右)，但是电极与工件的相对运动会产生较大的振动，其冲击力有时远大于其接触力，常常会导致接触力传感器过载而失效。

实现电火花沉积堆焊的自动化，有利于确保沉积质量，提高沉积效率，有利于电火花沉积堆焊技术的推广应用，电极与工件之间接触力的自动控制是实现电火花沉积堆焊自动化的关键。

目前一些电火花沉积堆焊的接触力自动控制装置已经设计出来，但大都比较复杂，且在较小接触力的情况下缺少阻尼功能，导致振动比较严重，影响操作的稳定性和质量。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种带阻尼功能的电火花沉积接触力控制装置，在电火花沉积堆焊过程中，可确保电极与工件接触力的恒定，并能够利用节流阀对活塞的移动产生阻尼，确保电火花沉积堆焊过程中电极与工件的稳定接触，工作可靠，调节方便。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种带阻尼功能的电火花沉积接触力控制装置，包括底座、滑台、砝码、夹持机构、角度调节装置以及与滑台连接的气动系统，所述滑台滑动设置在底座上，底座安装在角度调节装置上，砝码设置在滑台顶部，所述夹持机构安装在滑台上，电极安装在夹持机构末端，电极的轴线方向与滑台的移动方向水平；所述气动系统主要由气缸、单向节流阀、压力表和气门嘴组成，气缸的进气口和出气口通过两个方向相反的单向节流阀并联后连通，活塞两侧气缸内的气体压力相同，压力表用于实时监测气缸内的压强大小，气缸内的压强大小可通过向气门嘴充气来调整；通过调节单向节流阀的开度可调节气缸的阻尼作用，所述气缸的外壳安装在底座上，气缸的活塞杆与滑台相连，气缸活塞移动方向与滑台移动方向一致，活塞移动时带动滑台移动，从而带动电极上下移动；

在电火花沉积实验前，滑台上不施加砝码，电极与工件未接触，通过气门嘴向气缸内充气，调整气缸两侧的气体压强，使滑台的受力达到平衡；在电火花沉积实验时，在滑台上施加砝码，使滑台的受力平衡被打破，滑台向下移动，带动电极向下移动与工件接触形成接触力，电极与工件的接触力使滑台受力重新达到平衡，通过调整砝码重力即可调整电极与工件的接触力大小；在电火花沉积堆焊过程中，随着电极损耗，滑台向下移动受力重新达到平衡，可确保电极与工件的接触位置保持不变以及接触力的恒定；单向节流阀限制气体的流速，产生额外的阻力，能够对活塞的移动产生阻尼，抑制电极与工件运动过程中产生反冲力而引起的电极振动。