一種在軸上加工凹槽的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在軸上加工凹槽的方法，包括：加工軸的周面；加工外模套，包括在外模套上制作通孔，以及利用線切割在該通孔的周壁上加工與所需凹槽方位和形狀匹配的模槽，從而在模槽之間形成與凹槽對(duì)應(yīng)的凸起；以及將外模套套設(shè)在軸上，利用放電加工制作所需的凹槽。本發(fā)明的方法可以在無(wú)法對(duì)軸夾持定位的情況下在軸上加工出凹槽，并且可以一次加工若干個(gè)凹槽。
【專利說明】—種在軸上加工凹槽的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，特別涉及軸類零件上凹槽的加工。
【背景技術(shù)】
[0002]通常來(lái)說，為了在軸類零件上加工槽，需要先將回轉(zhuǎn)面加工完畢后，將軸固定在所需的角度，然后利用銑削在需要的位置加工出槽。如果需要在多個(gè)周向位置加工槽，則需要將軸逐次轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，從而依次加工出所需要的凹槽。因此，軸上多個(gè)凹槽的加工通常是逐個(gè)完成的。
[0003]也有可能，利用置放在不同方位的多個(gè)銑刀同時(shí)加工出若干個(gè)凹槽。然而，各個(gè)銑刀之間可能會(huì)互相影響，不利于槽的加工。
[0004]另外，有些軸類零件在加工完回轉(zhuǎn)面之后不能使用夾具夾持固定，也無(wú)法加工凹槽。
[0005]電火花加工可以利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料。進(jìn)行電火花加工時(shí)，工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極，并浸入工作液中，或?qū)⒐ぷ饕撼淙敕烹婇g隙。通過間隙自動(dòng)控制系統(tǒng)控制工具電極向工件進(jìn)給，當(dāng)兩電極間的間隙達(dá)到一定距離時(shí)，兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿，產(chǎn)生火花放電。
[0006]在放電的微細(xì)通道中瞬時(shí)集中大量的熱能，溫度可高達(dá)一萬(wàn)攝氏度以上，壓力也有急劇變化，從而使這一點(diǎn)工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化，并爆炸式地飛濺到工作液中，迅速冷凝，形成固體的金屬微粒，被工作液帶走。這時(shí)在工件表面上便留下一個(gè)微小的凹坑痕跡，放電短暫停歇，兩電極間工作液恢復(fù)絕緣狀態(tài)。緊接著，下一個(gè)脈沖電壓又在兩電極相對(duì)接近的另一點(diǎn)處擊穿，產(chǎn)生火花放電，重復(fù)上述過程。這樣，雖然每個(gè)脈沖放電蝕除的金屬量極少，但因每秒有成千上萬(wàn)次脈沖放電作用，就能蝕除較多的金屬，具有一定的生產(chǎn)率。在保持工具電極與工件之間恒定放電間隙的條件下，一邊蝕除工件金屬，一邊使工具電極不斷地向工件進(jìn)給，最后便加工出與工具電極形狀相對(duì)應(yīng)的形狀來(lái)。因此，只要改變工具電極的形狀和工具電極與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式，就能加工出各種復(fù)雜的型面。
[0007]工具電極常用導(dǎo)電性良好、熔點(diǎn)較高、易加工的耐電蝕材料，如銅、石墨、銅鎢合金和鑰等。在加工過程中，工具電極也有損耗，但小于工件金屬的蝕除量，甚至接近于無(wú)損耗。工作液作為放電介質(zhì)，在加工過程中還起著冷卻、排屑等作用。常用的工作液是粘度較低、閃點(diǎn)較高、性能穩(wěn)定的介質(zhì)，如煤油、去離子水和乳化液等。
[0008]按照工具電極的形式及其與工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的特征，可將電火花加工方式分為五類:利用成型工具電極，相對(duì)工件作簡(jiǎn)單進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的電火花成形加工；利用軸向移動(dòng)的金屬絲作工具電極，工件按所需形狀和尺寸作軌跡運(yùn)動(dòng)，以切割導(dǎo)電材料的電火花線切割加工；利用金屬絲或成形導(dǎo)電磨輪作工具電極，進(jìn)行小孔磨削或成形磨削的電火花磨削；用于加工螺紋環(huán)規(guī)、螺紋塞規(guī)、齒輪等的電火花共軛回轉(zhuǎn)加工；小孔加工、刻印、表面合金化、表面強(qiáng)化等其他種類的加工。[0009]電火花加工能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件；加工時(shí)無(wú)切削力；不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷；工具電極材料無(wú)須比工件材料硬；直接使用電能加工，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層，在某些應(yīng)用中須進(jìn)一步去除；工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩。電火花加工的主要用于加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件；加工各種硬、脆材料，如硬質(zhì)合金和淬火鋼等；加工深細(xì)孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等；加工各種成形刀具、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具和量具。
[0010]電火花線切割簡(jiǎn)稱線切割，其工作原理如圖1所示，電極絲I在鼓筒2上以一定的速度移動(dòng)，裝在機(jī)床工作臺(tái)上的工件3由工作臺(tái)按預(yù)定控制軌跡相對(duì)于電極絲做成型運(yùn)動(dòng)。脈沖電源的一極接工件3，另一極接電極絲I。在工件I與電極絲3之間總是保持一定的放電間隙且噴灑工作液，電極之間的火花放電蝕出一定的縫隙，連續(xù)不斷的脈沖放電就切出了所需形狀和尺寸的工件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是能夠在無(wú)法夾持定位軸時(shí)，在軸上加工出凹槽。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種在軸上加工凹槽的方法，包括:加工軸的周面；加工外模套，包括在外模套上制作通孔，以及利用線切割在該通孔的周壁上加工與所需凹槽方位和形狀匹配的模槽，從而在模槽之間形成與凹槽對(duì)應(yīng)的凸起；以及將外模套套設(shè)在軸上，利用放電加工制作所需的凹槽。
[0013]其中，該外模套為銅套，所述通孔為圓孔。
[0014]其中，所述凸起與凹槽的方位與形狀相一致。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)效果是:可以在無(wú)法對(duì)軸夾持定位的情況下在軸上加工出凹槽；可以一次加工復(fù)數(shù)個(gè)凹槽。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是線切割的原理示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中需要加工的零件。
[0018]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中采用的加工工具。
[0019]圖4是利用圖3示出的工具進(jìn)行加工的示意圖。
[0020]圖5是本發(fā)明方法的過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，需要在軸類零件10上加工凹槽12時(shí)。由于軸的周面已經(jīng)加工完畢，所以難以用卡盤夾持而處于固定位置而難以定位，也就不能采用傳統(tǒng)的銑削加工的方法。
[0022]為此，本發(fā)明的方法中需要使用特制的外模套來(lái)加工軸上的凹槽。圖2示出在一個(gè)實(shí)施例中，該外模套為一銅套30，其構(gòu)造為立方體。該銅套30其中設(shè)有通孔32。這個(gè)通孔32可通過鉆孔或銑削加工形成。
[0023]在加工出通孔32之后，利用線切割方法在通孔32的周壁上加工出與軸10上的凹槽12方位和形狀匹配的模槽34，從而形成若干個(gè)凸起36。這些凸起36的方位與形狀與該凹槽12 —致。
[0024]如圖3所示，將制作完成的銅套30套在未加工出凹槽12的軸10上，利用放電加工工藝在軸10上與凸起36對(duì)應(yīng)的位置加工出凹槽12。
[0025]雖然本發(fā)明的實(shí)施例中將銅套描述為立方體，然而這樣的銅套也可以是其他形狀，例如六棱柱或三棱柱等，或者適于實(shí)際應(yīng)用的其他形狀。在上述的實(shí)施例中，雖然銅套由銅制成，然而在其他實(shí)施例中或者根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況中，如果加工條件允許，也可由其他金屬制成。
[0026]如圖5所示，本發(fā)明的方法100的過程包括如下步驟:
步驟110，加工軸的周面；
步驟120，加工外模套，其中:
步驟122，在外模套上制作通孔；
步驟124，利用線切割在該通孔的周壁上加工與所需凹槽方位和形狀匹配的模槽，從而在模槽之間形成與凹槽對(duì)應(yīng)的凸起；
步驟130，將外模套套設(shè)在軸上，利用放電加工制作所需的凹槽。
[0027]上面所描述的方法的步驟中，步驟110與步驟120的序號(hào)是為了清楚的描述，而不是限制加工軸的周面與加工外模套的次序。而是，按照步驟110和步驟120可同時(shí)進(jìn)行，也可以選擇任一個(gè)先進(jìn)行。
[0028]盡管本發(fā)明依照其優(yōu)選實(shí)施方式描述，但是存在落入本發(fā)明范圍內(nèi)的改變、置換和各種替代等同物。這里提供的示例僅是說明性的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0029]為了簡(jiǎn)明，本說明書省略了對(duì)公知技術(shù)的描述。
【權(quán)利要求】
1.一種在軸上加工凹槽的方法，其特征在于，該方法包括: 加工軸的周面； 加工外模套，包括:在外模套上制作通孔；以及，利用線切割在該通孔的周壁上加工與所需凹槽方位和形狀匹配的模槽，從而在模槽之間形成與凹槽對(duì)應(yīng)的凸起； 將外模套套設(shè)在軸上，利用放電加工制作所需的凹槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在軸上加工凹槽的方法，其特征在于，該外模套為銅套，所述通孔為圓孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在軸上加工凹槽的方法，其特征在于，所述凸起與凹槽的方位與形狀相一致。
【文檔編號(hào)】B23H9/00GK103831496SQ201210471593
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月20日
【發(fā)明者】彭亞軍, 葉茂 申請(qǐng)人:蘇州星諾奇?zhèn)鲃?dòng)科技有限公司