[发明专利]一种电解加工振动进给运动实现装置

说明书

 

技术领域

本发明属于精密电解加工装置领域，特别涉及一种用于实现电解加工过程中阴极进给运动和振动运动相复合的装置。

背景技术

电解加工是一种特种加工技术，它是利用电化学阳极溶解的原理去除材料的加工方法。与传统的机械加工方法比较，具有加工速度快，表面质量好，工具阴极无损耗，加工范围广及无宏观切削力等突出优点，在航空航天、仪器仪表、模具制造等领域得到广泛的应用。然而，电解加工的阳极溶解过程处于十分复杂的环境中，受到电场、流场、温度、电化学参数等影响，各项参数相互耦合，加工状态十分复杂难于控制，使得电解加工的精度有待提高。

根据现有的研究成果可知，小间隙电解加工是有效提高电解加工精度的方法之一，但是在进行小间隙电解加工时，会存在电解产物及电解热难以排出等难题，同时，加工间隙过小会导致电解液流场状况不佳，流量供应不足，甚至存在局部缺液、空穴现象，将会影响电解加工的精度和稳定性，严重时将会导致短路的发生。为实现稳定的小间隙电解加工并进一步减小电解加工间隙，往往采用振动进给电解加工方法。振动进给电解加工装置工作原理为：工具阴极在进给运动的同时做振动运动, 当工具阴极靠近工件时通电, 实现小间隙加工；随后阴极断电离开工件, 拉大间隙进行冲刷, 使电解产物和电解热充分排除, 使的小间隙加工能稳定地进行。

目前的振动电解加工装置基本通过曲柄滑块机构或电磁驱动方式实现，曲柄滑块振动电解加工装置存在可实现的振动频率较低及振动幅值调整困难的问题，而且加工过程中产生的冲击力及噪声较大，工作环境比较恶劣。电磁驱动的振动电解装置虽然可以实现较高频率的振动，但则存在驱动力过小的问题，带动较大质量的负载时，能实现的振动幅值较小，对减小电解加工间隙作用有限。由于电解加工影响因素较多，不同的工件的加工参数往往差异较大，所以以上两种装置的实用性有限。因此，一种可以实现较高振动频率和有较大驱动力且振动频率及幅值可以在一定范围内可调的电解加工装置对提高电解加工的精度和稳定性具有十分重要的意义。

发明内容

本发明旨在提供一种电解加工振动进给运动实现装置，解决小间隙电解加工过程中电解产物及热量的排除和改善加工间隙间的流场，保证小间隙电解加工的稳定性，从而提高电解加工的精度和稳定性。

为了实现上述的目的，本发明采用下述的技术方案：

一种电解加工振动进给运动实现装置，包括伺服进给运动装置和振动装置，振动装置通过滑座安装在伺服进给运动装置上，所述振动装置包括音圈电机、连接块、传动机构、导电块、电机固定板及主轴外壳，所述电机固定板的上部固定有音圈电机的定子，下部固定在主轴外壳上，主轴外壳固定在滑座下部并随着滑座一起随动于伺服进给运动装置；所述音圈电机的动子的顶端固定有连接块，连接块通过传动机构与导电块相连接，导电块用于装夹工具阴极。

所述传动机构为滚珠花键副，该滚珠花键副花键轴的两端分别与连接块及导电块相连接，并通过连接螺栓将三者固定在一起，滚珠花键副的花键母固定于主轴外壳下部，对音圈电机动子起运动导向的作用。

所述的音圈电机、连接块、滚珠花键副、导电块安装时中心处于同一条直线上，该直线与进给运动的方向相互平行。

所述振动装置设有行程保护部分，该行程保护部分包括在音圈电机的尾部设有带有双限位开关的数字光栅尺的读数头，在音圈电机中心设有连杆，连杆的一端穿过音圈电机的中心孔和连接块相连，由连接块带动做上下往复运动，在连杆的另一端黏贴数字光栅尺的标尺，在音圈电机的尾部设有直线轴承对连杆的运动起到导向作用此外，在电机固定板台阶面及导电块上部分别设有上缓冲橡胶和下缓冲橡胶。

所述振动装置设有冷却部分，该冷却部分安装在滑座，由密封板、进气管，排气管，隔板直通管接头，进气管接头，塑料软管组成，其中进气管、排气管分别通过管接头固定在用于密封滑座的密封板上，进气管接头、排气管接头分别连接在电机固定板的进气口及排气口位置上，两个隔板直通管接头和两个进气管接头之间分别连接塑料软管；所述的电机固定板上加工有通向固定板中心的进气口和排气口，且进气口和排气口对称分布。

所述伺服进给运动装置包括安装于电解装置底座上的伺服电机及其减速器，减速器通过联轴器连接丝杆副，丝杆副安装于滑座的侧面，在该侧面还设有导轨副用于导向滑座的运动。

所述振动装置设有电解液防护部分，该电解液防护部分包括环形密封橡胶片，上O型圈和下O型圈，环形密封橡胶片的外圈和内圈分别用压板压紧在主轴外壳下台阶面及导电块上台阶面上，并用螺钉固定。