專利名稱：一種用于銑削加工的通電加熱輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種用于銑削加工的通電加熱輔助裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型屬于銑削加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種銑削加工的輔助裝置，尤其是涉及一種用于銑削加工的通電加熱輔助裝置。
背景技術(shù)：
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，在機械制造、機電、兵器及航空等工業(yè)部門引人了很多高強度、高硬度的新材料(如高強度、超高強度鋼、不銹鋼、鈦合金、冷硬鑄鐵和高溫合金材料等)，這些材料統(tǒng)稱為難加工材料。由于它們的高強度、高硬度和高應(yīng)變硬化率，使其切削加工性顯著惡化加工時切削力大、溫升高，刀具磨損嚴重，加工表面質(zhì)量差，金屬切除率低。對這些難加工材料的加工，人們逐漸認識到，單靠一般的改變切削用量，優(yōu)選刀具幾何角度的方法已很難奏效。解決這類材料的加工性問題，目前一般有兩種方法[0003]I、研制性能更為優(yōu)異的刀具材料，如超硬刀具材料(金剛石刀具和立方氮化硼刀具)、陶瓷刀具和涂層刀具等。[0004]2、研究推廣新的加工方法，如振動切削，加熱切削、激光或離子束加熱加工等方法。[0005]加熱切削是能夠?qū)﹄y加工材料進行高效率加工的有效方法之一，它是在切削過程中，通過各種方式，對被切削材料進行加熱，使切削微區(qū)、表層或整體達到一個合適的溫度后再進行切削的方法。其目的是使被加工材料的硬度、強度有所下降而易于產(chǎn)生塑性變形。 與普通切削相比，由于被切削層溫度較高而使其抗剪強度下降，因此減小了切削力和功耗， 生產(chǎn)效率提高，刀具壽命延長。此外，由于切削區(qū)溫度較高，積屑瘤和鱗刺難以形成，使加工表面粗糙度明顯減小。國內(nèi)外有用激光、等離子、感應(yīng)、通電等方法進行加熱。[0006]現(xiàn)有車削等連續(xù)切削通電加熱加工裝置參見圖2，目前的導(dǎo)電加熱車(鉆)削是在普通車(鉆)床上利用刀具與工件構(gòu)成的回路，通以低壓大電流，使切削區(qū)材料電阻產(chǎn)生焦?fàn)枱彳浕?，使切削變得順利。這種方式在抑制鱗剌和積屑瘤以及硬車削方面獨具優(yōu)勢，其缺點是整個切削過程要求是連續(xù)切削，否則將會產(chǎn)生電火花，目前只限于車削、鉆削等連續(xù)切削，而且是刀具和工件同時加熱。目前適用于銑削加工的通電加熱輔助裝置尚未見報道。發(fā)明內(nèi)容[0007]本實用新型的目的是提供一種只有工件加熱，刀具不加熱，可使工件加工點處局部溫度快速升高并軟化，實現(xiàn)普通刀具對高硬度工件干銑削加工的用于銑削加工的通電加熱輔助裝置。[0008]本實用新型設(shè)有電流電源、輔助電極正極、輔助電極負極、振動傳感器、紅外傳感器、絕緣墊、絕緣套和計算機；輔助電極正極接電流電源正極，輔助電極負極接電流電源負極，輔助電極正極和輔助電極負極均與外部待加工工件觸接；振動傳感器設(shè)于外部待加工工件上；紅外傳感器設(shè)于外部待加工工件旁；絕緣墊設(shè)于外部待加工工件與銑床工作臺之間；絕緣套設(shè)于外部的銑刀與機床主軸之間；振動傳感器的信號輸出端和紅外傳感器的信號輸出端均接計算機的信號輸入端。[0009]所述電流電源最好采用電壓為(TlOV和電流為O 500Α的低電壓大電流電源。[0010]所述絕緣墊可采用云母片。[0011]所述絕緣套可為塑膠絕緣套。[0012]所述輔助電極正極和輔助電極負極均與外部待加工工件觸接，最好是輔助電極正極與待加工工件點接觸，輔助電極負極與待加工工件面接觸。[0013]本實用新型的工作原理如下[0014]電流電源啟動，輔助電極導(dǎo)電，大電流時可以迅速使工件加工點處局部加熱軟化， 而銑刀具由于絕緣套而被絕緣，銑刀不通電，不加熱。當(dāng)工件溫度達到目標(biāo)溫度時，軟化后再進行銑削。[0015]本實用新型銑削時只需使用普通刀具即可對高硬度的工件進行銑削加工，可大大降低刀具磨損，且加工過程無需冷卻液，減少了加工過程中冷卻液帶來的環(huán)境污染和后期處理問題，這是一種綠色切削。同時，本實用新型使用普通刀具，使加工成本大大降低，實現(xiàn)高硬度工件使用普通刀具的干銑削加工。


[0016]圖I為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]圖2為現(xiàn)有車削等連續(xù)切削通電加熱加工裝置示意圖。[0018]在圖2中，各標(biāo)記表示100為工件；200為車刀；300為(Tl0V、(T500A低電壓大電流電源。
具體實施方式
[0019]參見圖1，本實用新型實施例設(shè)有電流電源2、輔助電極正極10、輔助電極負極11、 振動傳感器5、紅外傳感器4、絕緣墊8、絕緣套13和計算機3。[0020]輔助電極正極10接電流電源正極，輔助電極負極11接電流電源負極，輔助電極正極10和輔助電極負極11均與外部待加工工件9觸接，輔助電極正極10與待加工工件9為點接觸，輔助電極負極11與待加工工件9為面接觸。振動傳感器5通過磁性固定在待加工工件9上。紅外傳感器4設(shè)于銑床機架上，位于待加工工件9旁。絕緣墊8設(shè)于待加工工件9與銑床工作臺7之間。絕緣套13設(shè)于銑刀12與機床主軸14之間。振動傳感器5的信號輸出端和紅外傳感器4的信號輸出端均接計算機3的信號輸入端。所述電流電源2采用0 10V低壓O 500A的大電流電源。所述絕緣墊8采用云母片。所述絕緣套13為塑膠絕緣套。[0021]圖I中的箭頭標(biāo)記I表示走刀方向。標(biāo)記6表示待加工工件9的被加熱部位；標(biāo)記15和16為連接導(dǎo)線。[0022]由于待加工工件9與電流電源2構(gòu)成一個回路。銑刀12被絕緣，銑刀12不通電， 銑刀12不加熱。由于輔助電極正極10與待加工工件9為點接觸，點接觸時接觸電阻R較大，所采用的電流電源2可提供高達數(shù)百安培的電流，由公式Q=I2R (Q為產(chǎn)生的熱量，I為電源提供的電流，R為接觸電阻)在通以大電流時可以迅速產(chǎn)生大量熱量，使待加工工件9 溫度快速升高，工件軟化，再進行銑削。經(jīng)實驗，銑削過程順利，刀具磨損很小。加工過程中，紅外傳感器4和振動傳感器5實時測量工件加工點溫度信號和振動信號，信號進入計算機3，計算機3通過對信號的分析、處理，可明顯看出通電加熱切削使振動信號振幅明顯變小，從而得出這種導(dǎo)電加熱輔助銑削工藝系統(tǒng)確實可以軟化工件，降低工件硬度，提高銑刀銑削能力，減小加工振動，實現(xiàn)干式切削、綠色加工。
權(quán)利要求1.一種用于銑削加工的通電加熱輔助裝置，其特征在于設(shè)有電流電源、輔助電極正極、輔助電極負極、振動傳感器、紅外傳感器、絕緣墊、絕緣套和計算機；輔助電極正極接電流電源正極，輔助電極負極接電流電源負極，輔助電極正極和輔助電極負極均與外部待加工工件觸接；振動傳感器設(shè)于外部待加工工件上；紅外傳感器設(shè)于外部待加工工件旁；絕緣墊設(shè)于外部待加工工件與銑床工作臺之間；絕緣套設(shè)于外部的銑刀與機床主軸之間；振動傳感器的信號輸出端和紅外傳感器的信號輸出端均接計算機的信號輸入端。
2.如權(quán)利要求I所述的一種用于銑削加工的通電加熱輔助裝置，其特征在于所述電流電源采用電壓為(Γιον和電流為O 500Α的低電壓大電流電源。
3.如權(quán)利要求I所述的一種用于銑削加工的通電加熱輔助裝置，其特征在于所述輔助電極正極與待加工工件點接觸，輔助電極負極與待加工工件面接觸。
專利摘要一種用于銑削加工的通電加熱輔助裝置，涉及銑削加工的輔助裝置。提供一種可使工件加工點處局部溫度快速升高并軟化，實現(xiàn)普通刀具對高硬度工件干銑削加工，可大幅度提高銑刀耐用度的用于銑削加工的通電加熱輔助裝置。設(shè)有電流電源、輔助電極正極、輔助電極負極、振動傳感器、紅外傳感器、絕緣墊、絕緣套和計算機；輔助電極正極接電流電源正極，輔助電極負極接電流電源負極，輔助電極正、負極均與外部待加工工件觸接；振動傳感器設(shè)于外部待加工工件上；紅外傳感器設(shè)于外部待加工工件旁；絕緣墊設(shè)于外部待加工工件與銑床工作臺之間；絕緣套設(shè)于外部的銑刀與機床主軸之間；振動傳感器的信號輸出端和紅外傳感器的信號輸出端均接計算機的信號輸入端。
文檔編號B23C9/00GK202804310SQ20122052504
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者王希, 周競, 吳林濤, 陳玉財 申請人:廈門大學(xué)