一種電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，它包括伺服系統(tǒng)(1)、與伺服系統(tǒng)(1)相連的銑床夾頭(2)，與銑床夾頭(2)相連的復(fù)合加工刀具(3)，安裝在復(fù)合加工刀具(3)正下方的回轉(zhuǎn)臺(tái)(4)，與復(fù)合加工刀具(3)相連的脈沖電源(5)。本發(fā)明提供的復(fù)合加工裝置，在電極盤上安裝有放電電極和磨料棒，在放電加工時(shí)機(jī)械磨削同時(shí)進(jìn)行，無短路和拉弧現(xiàn)象，電極損耗均勻，加工表面質(zhì)量好，易于補(bǔ)償，加工效率非常高，加工表面質(zhì)量好，精度高，可以加工得到鏡面效果，且易于排屑，可以廣泛用于加工絕緣體、半導(dǎo)體等工件。
【專利說明】—種電火花錢削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電火花加工裝置，特別涉及一種可利用電火花放電加工和機(jī)械磨削加工絕緣體、半導(dǎo)體等材料的復(fù)合加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電火花統(tǒng)削作為電火花加工的一種方式，從上個(gè)世紀(jì)以來，一直是人們研究的熱點(diǎn)。電火花加工有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以加工各種高硬度的脆性材料。
[0003]碳化硅材料屬于硬脆性材料，它具有比剛度高、熱穩(wěn)定性好、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前空間光學(xué)遙感器首選的反射鏡材料。隨著各國空間探索的發(fā)展，對(duì)碳化硅材料加工要求越來越高。目前，碳化硅材料的加工方法主要有:機(jī)械磨削、數(shù)控加工，電火花加工、超聲波加工等。由于碳化硅硬度緊次于金剛石與碳化硼，因此機(jī)械磨削時(shí)磨具損耗大，效率低，成本高。數(shù)控加工適合于小型工件，應(yīng)用具有局限性，同時(shí)加工碎屑對(duì)機(jī)床精度影響嚴(yán)重。超聲波加工由于加工效率較低也未能得到廣泛應(yīng)用。電火花銑削加工利用電火花放電加工原理，類似于金屬銑削加工方式，可以加工導(dǎo)電性好、硬度高難加工材料，加工電極與工件材料不直接接觸，加工時(shí)不產(chǎn)生的宏觀應(yīng)力。加工效率比傳統(tǒng)的機(jī)械磨削高，工件的表面完整性好。但是目前電火花銑削加工工程中放電存在不均勻的問題。且電極損耗是電火花加工時(shí)不可避免的問題，在電火花銑削加工中，如果電極不能夠得到及時(shí)補(bǔ)償，加工表面的完整性會(huì)很差。且電火花加工過程中經(jīng)常會(huì)受到各種因素影響電火花正常放電，電火花銑削加工中由于刀具的旋轉(zhuǎn)，放電間隙隨著電極旋轉(zhuǎn)而變化，因而電極損耗規(guī)律難以掌握，并且加工過程中，由于放電脈沖的不確定在電極哪個(gè)部位上放電，整個(gè)電極與工件之間的間隙會(huì)會(huì)高度不一致，從而會(huì)影響下一次的加工放電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)電火花銑削加工工程中放電不均勻，改善放電間隙，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工的裝置。采用本發(fā)明提供的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，加工材料的表面，可以達(dá)到鏡面加工的效果，加工的精度高，且電極損耗均勻，易于補(bǔ)償。
[0005]技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，它包括，伺服系統(tǒng)、與伺服系統(tǒng)相連的銑床夾頭，與銑床夾頭相連的復(fù)合加工刀具，安裝在復(fù)合加工刀具正下方的回轉(zhuǎn)臺(tái)，與復(fù)合加工刀具相連的脈沖電源；
所述的復(fù)合加工刀具包括刀柄和安裝在刀柄上的電極盤，所述的電極盤上開設(shè)有電極槽和沖液槽，電極槽內(nèi)安裝有紫銅管電極和磨料棒，所述的沖液槽通過管道與裝有工作液的儲(chǔ)罐相連通，且管道上安裝有泵，管道的起始端上安裝有過濾網(wǎng)。
[0006]作為優(yōu)選方案，以上所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，所述的電極盤呈圓盤狀，電極盤上間隔均勻的開設(shè)有6個(gè)電極槽和6個(gè)沖液槽。[0007]作為優(yōu)選方案，以上所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，所述的6個(gè)電極槽中，間隔安裝有3個(gè)紫銅管電極和3個(gè)磨料棒。
[0008]作為優(yōu)選方案，以上所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，所述的紫銅管電極為中空的圓管狀電極。
[0009]作為優(yōu)選方案，以上所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，所述的磨料棒為上端絕緣的圓柱體。
[0010]作為優(yōu)選方案，以上所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，所述的磨料棒通過連接桿和小螺母安裝在電極盤上。
[0011]本發(fā)明所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，加工時(shí)紫銅管電極與工件之間加脈沖電壓，當(dāng)紫銅管電極與加工工件之間的距離較小時(shí)會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象。紫銅管電極均布在電極盤的圓周方向上，且紫銅管電極壁較薄，導(dǎo)熱系數(shù)高，電阻率小，加工時(shí)電極損耗小，加工精度高，非常適合精加工。
[0012]本發(fā)明所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，所述的電極盤上開設(shè)有電極槽和沖液槽，電極槽內(nèi)安裝有紫銅管電極和磨料棒，所述的沖液槽通過管道與裝有工作液的儲(chǔ)罐相連通，且管道上安裝有泵，管道的起始端上安裝有過濾網(wǎng)。工作液從沖液槽進(jìn)入紫銅管電極，通過中空的紫銅管電極流出，從而可以將加工過程中的廢屑排出，電極損耗均勻。
[0013]本發(fā)明所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，實(shí)際加工時(shí)，紫銅管電極和待加工的工件分別與脈沖電源的兩極相連，通過紫銅管電極的電火花銑削與磨棒的機(jī)械磨削來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的電火花銑削與機(jī)械磨削的復(fù)合加工。從而具有電火花銑削和機(jī)械磨削的雙重優(yōu)點(diǎn)，加工效率更高，加工精度更高。整個(gè)裝置的加工成本比分別采用電火花加工和機(jī)械加工更低。
[0014]有益效果:本發(fā)明提供的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明提供的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，突破現(xiàn)有技術(shù)的電火花和機(jī)械磨削分開單獨(dú)加工模式，可操作性能，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)電火花銑削和機(jī)械磨削同時(shí)加工，加工效率更高，加工得到的工件表面可以達(dá)到鏡面效果。
[0015]2、本發(fā)明利用紫銅管作為放電電極，加工表面完整性較好，可以用于精加工，得到鏡面加工質(zhì)量。且采用紫銅管電極加工，電極更換方便，不要大電極塊，可節(jié)省加工成本。且整個(gè)加工過程穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生拉弧等不正常放電現(xiàn)象，加工效率高，且加工質(zhì)量高。
[0016]3、本發(fā)明在電極盤上設(shè)計(jì)沖液槽，在加工過程中，工作液通過沖液槽流入銅管電極，電火花放電正常，無短路和拉弧現(xiàn)象，電極損耗均勻，加工表面質(zhì)量好，易于補(bǔ)償。
[0017]4、本發(fā)明在電極盤上安裝有放電電極和磨料棒，在放電加工時(shí)機(jī)械磨削同時(shí)進(jìn)行，可以提高整個(gè)加工效率，加工表面質(zhì)量好，精度高，可以加工得到鏡面效果，可以廣泛用于加工材質(zhì)是為絕緣體、半導(dǎo)體等材料的工件，如:工程陶瓷、碳化硅等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明提供的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明提供的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置中復(fù)合加工刀具的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0021]如圖1和圖2所示，一種電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，它包括，伺服系統(tǒng)
(I)、與伺服系統(tǒng)(I)相連的銑床夾頭(2)，與銑床夾頭(2)相連的復(fù)合加工刀具(3)，，安裝在復(fù)合加工刀具(3)正下方的回轉(zhuǎn)臺(tái)(4)，與復(fù)合加工刀具(3)相連的脈沖電源(5)；
所述的復(fù)合加工刀具(3)包括刀柄(6)和安裝在刀柄(6)上的電極盤(7)，所述的電極盤(7)上開設(shè)有電極槽和沖液槽，電極槽內(nèi)安裝有紫銅管電極(8)和磨料棒(9)，所述的沖液槽通過管道與裝有工作液的儲(chǔ)罐(10)相連通，且管道上安裝有泵(11)，管道的起始端上安裝有過濾網(wǎng)(12)。
[0022]以上所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，所述的電極盤(7)呈圓盤狀，電極盤(7)上間隔均勻的開設(shè)有6個(gè)電極槽和6個(gè)沖液槽。
[0023]以上所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，所述的6個(gè)電極槽中，間隔安裝有3個(gè)紫銅管電極⑶和3個(gè)磨料棒(9)。
[0024]以上所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，所述的紫銅管電極⑶為中空的圓管狀電極。
[0025]以上所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，所述的磨料棒(9)為上端絕緣的圓柱體。
[0026]以上所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，所述的磨料棒(9)通過連接桿
(13)和小螺母(14)安裝在電極盤(7)上。
[0027]本發(fā)明所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，電火花電源為可調(diào)脈沖電源，輸出電壓可調(diào)，輸出功率可調(diào)；回轉(zhuǎn)臺(tái)(4)直徑依據(jù)工件尺寸大小選用，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。加工過程:銑床旋轉(zhuǎn)頭帶動(dòng)復(fù)合加工刀具(3)的銅管電極(8)旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)臺(tái)(4)旋轉(zhuǎn)完成進(jìn)給。
[0028]在加工過程中，工作液通過沖液槽流入銅管電極(8)，電火花放電正常，無短路和拉弧現(xiàn)象，電極損耗均勻，加工表面質(zhì)量好。
[0029]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，其特征在于，它包括，伺服系統(tǒng)(I)、與伺服系統(tǒng)(I)相連的銑床夾頭(2)，與銑床夾頭(2)相連的復(fù)合加工刀具(3)，安裝在復(fù)合加工刀具(3)正下方的回轉(zhuǎn)臺(tái)(4)，與復(fù)合加工刀具(3)相連的脈沖電源(5)； 所述的復(fù)合加工刀具(3)包括刀柄(6)和安裝在刀柄(6)上的電極盤(7)，所述的電極盤(7)上開設(shè)有電極槽和沖液槽，電極槽內(nèi)安裝有紫銅管電極(8)和磨料棒(9)，所述的沖液槽通過管道與裝有工作液的儲(chǔ)罐(10)相連通，且管道上安裝有泵(11)，管道的起始端上安裝有過濾網(wǎng)(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，其特征在于，所述的電極盤(7)呈圓盤狀，電極盤(7)上間隔均勻的開設(shè)有6個(gè)電極槽和6個(gè)沖液槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，其特征在于，所述的6個(gè)電極槽中，間隔安裝有3個(gè)紫銅管電極(8)和3個(gè)磨料棒(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，其特征在于，所述的紫銅管電極(8)為中空的圓管狀電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，其特征在于，所述的磨料棒(9)為上端絕緣的圓柱體。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電火花銑削和機(jī)械磨削復(fù)合加工裝置，其特征在于，所述的磨料棒(9)通過連接桿(13)和小螺母(14)安裝在電極盤(7)上。
【文檔編號(hào)】B23H5/06GK104002000SQ201410223801
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】耿其東, 李春燕 申請(qǐng)人:鹽城工學(xué)院