專利名稱：行星式跟蹤噴頭六軸五聯(lián)動電解研拋機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對齒形進行加工的研拋機，具體地說是一種行星式跟蹤噴頭六軸五聯(lián)動電解研拋機。
背景技術：
齒輪是能互相嚙合的有齒的機械零件，它在機械傳動及整個機械領域中的應用極其廣泛。隨著生產的發(fā)展，齒輪運轉的平穩(wěn)性受到重視?，F(xiàn)行齒形凹模采用手動砂輪機帶動金剛石磨頭進行拋光，因空間狹小，加工難度大；而且實現(xiàn)規(guī)劃拋光路徑誤差大，一致性差， 表面粗糙度值大。傳統(tǒng)的采用手動砂輪機進行拋光的方式已不能滿足現(xiàn)階段齒形加工精度的要求。電解加工不存在切削力，加工表面無殘留和變形，利用電解原理，模具表面噴灑酸液，在磨頭接通電源負極，在模具端接通正極，在模具表面形成一層鈍化膜，這層鈍化模阻礙金屬溶解去除，在高速旋轉的金剛石磨頭的作用下，模具凸凹不平表面上凸起的點鈍化膜被磨削去除，露出新的金屬被電解去除，如此交替進行，可實現(xiàn)電解研磨拋光。電解研磨拋光技術在微小圓孔的研磨拋光中得到很好應用，但針對花鍵齒腔內狹小復雜曲面，現(xiàn)有的數(shù)控加工機床效率很低，編程復雜，實現(xiàn)曲面加工難度很大，且電解加工的酸液有環(huán)境污染。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種行星式跟蹤噴頭六軸五聯(lián)動電解研拋機，該研拋機采用 A/B軸擺動與X、Y、Z軸聯(lián)動的五軸聯(lián)動和第六軸C軸分度的數(shù)控機床，保證了磨頭始終在每一齒的同一起刀點開始圓角研拋。利用電解原理，采用酸液噴頭行星跟蹤磨頭和酸液在模具型腔內從上往下噴灑機構，形成環(huán)保的酸液密封自動回收到處理系統(tǒng)，并實現(xiàn)高效、高精度電解研磨加工。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的
一種行星式跟蹤噴頭六軸五聯(lián)動電解研拋機，其特征在于該研拋機包括控制系統(tǒng)、 X-Y軸移動工作臺、Z軸移動工作臺、旋轉盤托架、托架A、托架B、電解酸液行星跟蹤機構和磨頭；控制C軸的旋轉盤托架安裝在X-Y軸移動工作臺上，控制A軸的托架A安裝在Z軸移動工作臺上；在托架A上設有控制A軸旋轉的步進電機A，步進電機A與軸連接；在軸上設有托架B，控制B軸旋轉的步進電機B設置在托架B上；在托架B上設有主軸電機，磨頭與主軸電機連接，在主軸電機與磨頭間設有絕緣裝置；在旋轉盤托架上設有步進電機C，步進電機C通過蝸桿、渦輪驅動旋轉臺分度轉動,在旋轉臺上設有組合凹模；電解酸液行星跟蹤機構包括電解電源、電解液步進電機和的噴頭，與磨頭同步運動的噴頭與電解液步進電機連接；步進電機A、步進電機B、步進電機C、電解液步進電機和主軸電機均與控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明中，在旋轉盤托架與組合凹模之間設有絕緣墊，在組合凹模上設有絕緣及密封罩，絕緣及密封罩通過壓板壓在組合凹模上。
電解酸液行星跟蹤機構還包括伸縮膠管、軸套、調節(jié)閥、電機和泵和酸液流回酸液箱，軸套設置在組合凹模的下端，伸縮膠管的一端套裝在軸套上，另一端與酸液流回酸液箱連接；噴頭通過調節(jié)閥、電機和泵與酸液流回酸液箱連接。磨頭為圓柱形且由金剛石制成，磨頭前端有圓角，直徑在4_12mm,圓角半徑在 2-6mm。本發(fā)明采用仿手工拋光聯(lián)動進給和擺動的方式，采用A/B軸擺動與X、Y、Z軸聯(lián)動的五軸聯(lián)動數(shù)控機床，設計A/B軸擺動旋轉頭機構，實現(xiàn)小空間高效高精度；采用工作臺C 軸分度，保證磨頭始終在每一齒的同一起刀點開始圓角研拋，設計分度機構；用酸液噴頭行星跟蹤磨頭的方式，只對研拋曲面噴灑酸液，增加電解效率，減少酸液用量，設計行星跟蹤機構；依據(jù)在一定電壓范圍內電解，陽極模具表面生成鈍化膜阻礙溶解金屬的原理，采用金剛石磨頭，通過金剛石磨粒保證工具負極與模具工件正極間隙的條件下，對準研拋曲面噴灑酸液，磨頭圓角以2-4Mpa壓力，可調整，磨頭轉速在1500-3000轉/分，進給速度每一往返圓弧進給O. 005-0. 5mm或每一往返漸開線進給O. 005-0. 5mm,對研拋曲面進行規(guī)劃軌跡走刀拋光；酸液在模具型腔內從上往下噴灑，減少環(huán)境污染范圍，設計密封自動回收到處理系統(tǒng)。本發(fā)明采用A/B軸擺動與X、Y、Z軸聯(lián)動的五軸聯(lián)動和第六軸C軸分度的數(shù)控機床，保證了磨頭始終在每一齒的同一起刀點開始圓角研拋。采用酸液噴頭行星跟蹤磨頭和酸液在模具型腔內從上往下噴灑機構，形成環(huán)保的酸液密封自動回收到處理系統(tǒng)，并實現(xiàn)高效、高精度電解研磨加工，誤差小，一致性好，表面平整光潔。


圖I是本發(fā)明的結構示意圖。圖2是本發(fā)明中研拋磨頭與噴頭對刀示意圖。
具體實施例方式一種行星式跟蹤噴頭六軸五聯(lián)動電解研拋機，見圖1，該研拋機包括控制系統(tǒng)I、 X-Y軸移動工作臺2、Z軸移動工作臺3、旋轉盤托架4、托架A 5、托架B 13、電解酸液行星跟蹤機構50和磨頭21?？刂艭軸的旋轉盤托架4安裝在X-Y軸移動工作臺2上，控制A軸的托架A安裝在Z軸移動工作臺3上。在托架A5上設有控制A軸旋轉的步進電機A 6，齒輪7、同步齒形帶8、齒輪9、軸10、軸承11、軸承12，由CNC控制系統(tǒng)I和步進電機6帶動， 實現(xiàn)工作臺A轉動。軸10上安裝托架B13，托架13上安裝控制B軸旋轉的步進電機B14、 同步齒形帶15、齒輪、蝸輪蝸桿機構16，軸29，由CNC控制系統(tǒng)I和步進電機B14帶動，實現(xiàn)工作臺B轉動。托架B 13上安裝主軸電機17、軸承19、絕緣裝置20、磨頭21、碳刷22、，實現(xiàn)高速帶電旋轉；渦輪軸上安裝電解液步進電機23、行星輪24、定輪25、軸承18、軸承28、 噴頭26、旋轉支架27、軟管42、管機頭43實現(xiàn)行星跟蹤噴液，保證電解效率和效果。磨頭21為圓柱形且由金剛石制成,磨頭前端有圓角，直徑在4_12mm,圓角半徑在 2-6mm。在旋轉盤托架4上設有步進電機C 31，步進電機C 31通過蝸桿32、渦輪33與旋轉臺34連接，在旋轉臺34上設有組合凹模36。在旋轉盤托架4與組合凹模36之間設有絕緣墊35，在組合凹模36上設有絕緣及密封罩37，絕緣及密封罩37通過壓板47壓在組合凹模 36上,在步進電機31帶動下,通過蝸輪蝸桿機構,實現(xiàn)C軸分度,凹模上安裝銅卡38，接通陽極電源；絕緣及密封罩37實現(xiàn)酸液不濺出，絕緣墊35實現(xiàn)酸液從凹模下端流出，伸縮膠管39套在軸套40上，酸液流回酸液箱46，酸液通過電機和泵45及調節(jié)閥44實現(xiàn)供給。電解酸液行星跟蹤機構50包括電解液步進電機23和的噴頭26，與磨頭21同步運動的噴頭26與電解液步進電機23連接；步進電機A 6、步進電機B 14、步進電機C 31、電解液步進電機23和主軸電機17均與控制系統(tǒng)I連接。電解酸液行星跟蹤機構50還包括伸縮膠管39、軸套40、調節(jié)閥44、電機和泵45和酸液流回酸液箱46，軸套40設置在組合凹模36的下端，伸縮膠管39的一端套裝在軸套40 上，另一端與酸液流回酸液箱46連接；噴頭26通過調節(jié)閥44、電機和泵45與酸液流回酸液箱46連接。在軸套40與旋轉臺34之間設有軸承41。圖2是本發(fā)明中研拋磨頭與噴頭對刀示意圖。對刀，磨頭的下端面中點設為齒根圓中點，將行星式噴頭26調整為沿直徑線正對齒根圓中點并噴酸液；接通正負極電源30。 啟動磨頭旋轉電機17。磨頭走刀路線為在X-Y平面沿齒漸開線輪廓，同時調整A/B軸轉角，保持磨頭圓角與研拋模面接觸，在X-Z面走出R圓弧，沿齒漸開線輪廓進給為在X-Z面往復走出R圓弧進 O.005-0. 05mm。磨頭走刀路線為在X-Z面R圓弧輪廓，同時調整A/B軸轉角，保持磨頭圓角與研拋模面接觸，在X-Y平面走漸開線輪廓，沿圓弧輪廓進給為在X-Y面往復走出漸開線輪廓進 O. 005—0. 05mm。本發(fā)明采用A/B軸擺動與X、Y、Z軸聯(lián)動的五軸聯(lián)動和第六軸C軸分度的數(shù)控機床，保證了磨頭始終在每一齒的同一起刀點開始圓角研拋。采用酸液噴頭行星跟蹤磨頭和酸液在模具型腔內從上往下噴灑機構，形成環(huán)保的酸液密封自動回收到處理系統(tǒng)，并實現(xiàn)高效、高精度電解研磨加工。
權利要求
1.一種行星式跟蹤噴頭六軸五聯(lián)動電解研拋機，其特征在于該研拋機包括控制系統(tǒng) (1)、X-Y軸移動工作臺(2)、Z軸移動工作臺(3)、旋轉盤托架(4)、托架A (5)、托架B (13)、 電解酸液行星跟蹤機構(50)和磨頭(21);控制C軸的旋轉盤托架(4)安裝在X-Y軸移動工作臺(2)上，控制A軸的托架A (5)安裝在Z軸移動工作臺(3)上；在托架A (5)上設有控制A軸旋轉的步進電機A (6)，步進電機A (6)與軸(10)連接；在軸(10)上設有托架B(13)，控制B軸旋轉的步進電機B (14)設置在托架B (13)上；在托架B (13)上設有主軸電機(17)，磨頭(21)與主軸電機(17)連接，在主軸電機(17)與磨頭(21)間設有絕緣裝置(20);在旋轉盤托架(4)上設有步進電機C(31)，步進電機C (31)通過蝸桿(32)、渦輪(33) 與旋轉臺(34)連接，在旋轉臺(34)上設有組合凹模(36);電解酸液行星跟蹤機構(50)包括電解電源、電解液步進電機(23)和的噴頭(26)，與磨頭(21)同步運動的噴頭(26)與電解液步進電機(23)連接；步進電機A (6)、步進電機B (14)、步進電機C (31)、電解液步進電機(23 )和主軸電機(17 )均與控制系統(tǒng)(I)連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的行星式跟蹤噴頭六軸五聯(lián)動電解研拋機，其特征在于在旋轉盤托架(4)與組合凹模(36 )之間設有絕緣墊(35 )，在組合凹模(36 )上設有絕緣及密封罩 (37),絕緣及密封罩(37)通過壓板(47)壓在組合凹模(36)上。
3.根據(jù)權利要求I所述的行星式跟蹤噴頭六軸五聯(lián)動電解研拋機，其特征在于電解酸液行星跟蹤機構(50)還包括伸縮膠管(39)、軸套(40)、調節(jié)閥(44)、電機和泵(45)和酸液流回酸液箱(46)，軸套(40)設置在組合凹模(36)的下端，伸縮膠管(39)的一端套裝在軸套(40 )上，另一端與酸液流回酸液箱(46 )連接；噴頭(26 )通過調節(jié)閥(44 )、電機和泵(45 ) 與酸液流回酸液箱(46)連接。
4.根據(jù)權利要求I所述的行星式跟蹤噴頭六軸五聯(lián)動電解研拋機，其特征在于磨頭(21)為圓柱形且由金剛石制成,磨頭(21)前端有圓角，直徑在4-12mm,圓角半徑在2_6mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種行星式跟蹤噴頭六軸五聯(lián)動電解研拋機，控制C軸的旋轉盤托架安裝在X-Y軸移動工作臺上，在托架A上設有控制A軸旋轉的步進電機A，控制B軸旋轉的步進電機B設置在托架B上；磨頭與主軸電機連接，在旋轉盤托架上設有步進電機C，步進電機C通過蝸桿、渦輪驅動旋轉臺分度轉動，在旋轉臺上設有組合凹模；電解酸液行星跟蹤機構包括電解電源、電解液行星跟蹤步進電機和的噴頭，與磨頭同步運動的噴頭與電解液行星跟蹤步進電機連接；步進電機A、步進電機B、步進電機C、電解液行星跟蹤步進電機和主軸電機均與控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明實現(xiàn)高效、高精度電解研磨加工，誤差小，一致性好，表面平整光潔。
文檔編號B23H7/36GK102581400SQ201210075100
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權日2012年3月21日
發(fā)明者滕冰妍, 滕宏春 申請人:南京工業(yè)職業(yè)技術學院