[实用新型]五轴联动超声复合电火花微精加工数控机床

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种五轴联动超声复合电火花微精加工数控机床，属于复合、微细特种加工技术领域。

背景技术

现代制造科学中，精密微细与复杂曲面加工技术集合、交叉了多学科的内容，难加工材料（如电子陶瓷、高温合金、硬质合金等）、复杂异形面（如：三维曲面、异型孔槽等）零部件的制造已成为研究的热点，也是促进各类工艺竞相发展的重要手段。

在复合、微细特种加工技术领域，有许多复合加工方法，如超声复合微细电火花加工、超声复合微细电解加工、超声复合微细高能束流加工等。这些加工方法具有不受工件硬度影响、加工作用力小、工具损耗很小等优点，在零部件微精加工中发挥重要作用，解决了难加工材料切削加工难以实现的精密、微细加工难题。

现有超声复合电火花加工机床可将微电流放电与超声频振动同频、同步有机复合，解决了在加工材料硬度及韧性高、加工深经比大的工件时微精加工精度低的问题。然而，此类机床加工工件过程时，工具电极与工件间不存在横向切削力，又由于机床受到成形机理的限制，一般难以实现对复杂异形面的加工。同时，这类机床的加工区工作液可流动性小，极容易被加工产物堵塞，进而造成加工效率、加工精度下降，难以获得精密加工的效果。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种五轴联动超声复合电火花微精加工数控机床，将超声频振动与工具电极振动有效复合，由五轴联动工作台带动微细进给的加工工件，解决了难加工材料、复杂异形面难以加工的问题，本实用新型又可实现加工产物的有效排除，促进工作液的循环更新、改善加工间隙，提高工件的加工效率、精度。

本实用新型的技术方案是，一种五轴联动超声复合电火花微精加工数控机床，包括工具电极、变幅杆、法兰盘、压电换能器、支架盘、支撑架、立柱、底座、A向旋转工作台机构、C向旋转液槽机构、Z轴升降台机构、Y轴滑动机构、X轴滑鞍机构；

所述工具电极安装连接在变幅杆底部，变幅杆外侧套有法兰盘；所述支架盘位于变幅杆正上方，固定装于支撑架圆孔端下方；所述压电换能器设置于变幅杆上方，并支撑在支撑架上；

所述支撑架一端与支架盘安装固定，另一端与立柱安装固定；所述立柱下端设置有支座，支座与底座固定，在底座上还设有X轴导轨滑座，X轴导轨滑座上方设有可在其上滑动的X轴滑鞍机构，X轴滑鞍机构上方设有Y轴方向移动的Y轴滑动机构，Y轴滑动机构内部装有Z轴升降台机构，Z轴升降台机构上设有C向转动的C向支撑圆台，C向支撑圆台上固定安装有C向旋转液槽机构，C向旋转液槽机构内装有A向旋转工作台机构。

所述工具电极上端通过螺钉安装在变幅杆底部的螺纹孔内。

所述法兰盘为带颈对焊法兰，装于变幅杆的振动节点处，法兰盘四周对称分布连接有四个夹持固定件，四个夹持固定件与法兰盘经螺栓固定，每个夹持固定件装配有振动辐射头，每个振动辐射头后端设有换能器，振动辐射头与换能器通过夹持架与所述支架盘螺栓连接固定。

所述夹持固定件一侧呈凹形，与法兰盘间隙配合安装；夹持固定件另一侧为螺纹钉，与振动辐射头内螺纹孔配合安装。

所述振动辐射头相对于所述法兰盘均匀对称，分布位置分别与所述X轴滑鞍机构以及所述Y轴滑动机构进给方向一致。

所述支撑架与所述支架盘之间装有起到减震与减噪的作用的垫圈。

所述五轴联动超声复合电火花微精加工数控机床中，X轴滑鞍机构、X轴导轨滑座与所述Y轴滑动机构内均设有滚珠丝杠，滚珠丝杠由伺服电机驱动转动分别带动X轴滑鞍机构X轴向移动进给、Y轴滑动机构Y轴向移动进给、Z轴升降台机构Z轴向升降进给，所述C向旋转液槽机构、A向旋转工作台机构分别由伺服电机驱动分别相对于Z轴升降台机构和C向旋转液槽机构转动，可转动角度范围分别为-180~180o、-90~90o。

所述C向旋转液槽机构呈凹形，其内壁与A向旋转工作台机构两侧间隙配合，C向旋转液槽机构的凹形槽两端设有板槽。可装夹高强度、防腐、防漏的夹板，用于盛放工作液。

所述A向旋转工作台机构呈凹形，A向旋转工作台机构的凹形底面设置有T型槽装夹板。工件装夹稳固，利于工作液流动、加工产物的排除。

所述支撑架在立柱上能手动定位，可在立柱上做升降移动或者绕立柱转动。