[发明专利]内圆孔电火花成型与弹性珩磨复合加工专用电极及机床

说明书

技术领域

本发明涉及电火花加工技术领域，尤其涉及一种内圆孔电火花成型与弹性珩磨复合加工专用电极及机床，属于机械工程、机械制造领域的一种非传统加工技术。

背景技术

目前，单纯的电火花加工技术在模具工业和特殊加工中十分普遍，但是涉及复合加工的工艺方法还不很多。

申请号为“200410023547.X”的中国发明专利申请公开一种“非导电超硬材料电火花机械复合磨削方法与机床”，其利用旋转导电砂轮作为工具电极，薄片件作为工件电极；在电火花蚀出材料的同时，发挥机械磨削作用，去除变质层和炭化层，适合于薄片平面的加工。由于固结砂轮的刚性，对于电火花加工内圆孔的情况，其外径值固定，没有办法对内孔电火花加工的同时实施磨削、珩磨或研磨等复合工艺；此外，该发明针对非导电超硬材料的加工。

现实情况是，电火花加工在模具的各类孔加工中的应用十分广泛，特别是对于淬火钢、硬质合金等脆硬钢的加工独显优势；但是，对于孔表面质量有较高要求的情况，往往需要后续的抛光、研磨等工序来去除加工变质层并降低内孔表面的粗糙度。现有技术不能实现内孔电火花成型与弹性珩磨复合加工，从而影响了工件的加工效率及加工精度。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种内圆孔电火花成型与弹性珩磨复合加工专用电极及机床，有助于提高工件的加工效率与加工精度。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种内圆孔电火花成型与弹性珩磨复合加工专用电极，包括金属材料的工具电极(2)，其轴向设置有电火花工作液内孔，端面形成电火花放电区，其特征在于，所述工具电极(2)的外侧面包覆有弹性磨料层(9)，且所述弹性磨料层(9)上开设有电火花工作液出口通道(3)。

较优地，所述工具电极(2)的电火花工作液内孔由多个内喷孔构成。

较优地，所述工具电极(2)的横截面外轮廓为方形。

较优地，所述工具电极(2)的金属材料为黄铜、紫铜、低碳钢、中碳钢、不锈钢或合金钢之一。

较优地，所述电火花工作液出口通道(3)为沿所述工具电极(2)轴向开设的直槽。

较优地，所述电火花工作液出口通道(3)为螺旋槽。

较优地，所述弹性磨料层(9)嵌入一部分于所述工具电极(2)之中。

较优地，所述弹性磨料层(9)的厚度为电火花结构间隙值的2～3倍。

较优地，所述弹性磨料层(9)由微粉级的细磨料和邵氏硬度小于Hs50的聚氨酯橡胶混合而成。

在此基础上，本发明提供的内圆孔电火花成型与弹性珩磨复合加工机床，包括上述专用电极，所述专用电极通过电极夹头(4)与电机(5)联接，该电机(5)通过电机安装底座(6)与机床主轴(7)相联。

与现有技术相比，本发明所提供的新型内圆孔电火花成型与弹性珩磨复合加工专用电极及机床，可针对导电材料的内孔，实现集电火花成型粗加工与弹性磨料磨具珩磨精加工一体化，从而大大地提高工件的加工效率与加工精度，具体而言：

1、电火花加工效率较低，电火花成型加工占用时间较多，而本发明着眼于将电火花成型加工的时间与后续的抛光、研磨时间重合，从而实现平行作业、粗精合一；

2、特殊的复合电极旋转方式，有助于加工孔圆度、圆柱度的提高；

3、电火花去除材料的往复进给运动，使得磨粒与孔内壁相对运动轨迹复杂，形成交叉网纹，有利于降低粗糙度；

4、弹性层珩磨材料可屏蔽传统加工中已加工孔壁与专用工具电极侧面的二次放电，从而减少内孔圆柱面的锥度误差；

5、工序相对集中，可一次装夹，减少工件装夹次数；

6、弹性层珩磨电火花加工后工件材料，可使得内表面去除均匀。

附图说明

图1为本发明内圆孔电火花成型与弹性珩磨复合加工机床结构示意图；

图2A为本发明内圆孔电火花成型与弹性珩磨复合加工专用电极实施例一的纵向剖面图；

图2B为图2A的A-A向视图；

图3A为本发明内圆孔电火花成型与弹性珩磨复合加工专用电极实施例二的示意图；

图3B为图3A的B-B向视图

图4为本发明内圆孔电火花成型与弹性珩磨复合加工专用电极实施例三的横向截面图；

图5为本发明内圆孔电火花成型与弹性珩磨复合加工专用电极实施例四的横向截面图。

其中，有关附图标记为：1、工作台；2、工具电极；3、电火花工作液出口通道；4、电极夹头；5、电机；6、电机安装底座；7、机床主轴；8、电火花工作液引入管；9、弹性磨料层；10、工件；11、工件垫铁。