[实用新型]一种用于电弧放电铣削加工的标准内冲液增速刀柄

说明书

本实用新型涉及一种用于电弧放电铣削加工的标准内冲液增速刀柄，该刀柄自上而下依次包括主轴连接组件、增速组件、插设于增速组件内并与主轴连接组件连接的内冲液组件以及夹设于所述中空冲液轴的下端并与所述中空冲液轴的内腔联通的电极夹头组件；内冲液组件包括抵接于增速组件下端且内设有一供高速冲液流动的内腔的冲液块、穿过冲液块并与主轴组件连接的中空冲液轴；电极夹头组件连接于中空冲液轴的下端，冲液块的内腔与冲液管的内腔和中空冲液轴的内腔联通。本实用新型设计这种内冲液增速刀柄，具有结构紧凑、传动平稳、旋转增速快、无噪声和内冲液流量大等优点，容易推广到电弧放电加工、高速铣削加工以及两者复合加工的技术领域。

技术领域

本实用新型涉及的是一种主轴刀柄，具体涉及的是一种用于电弧放电铣削的标准内冲液增速刀柄，属于电弧放电、高速铣削以及两者复合的加工技术领域

背景技术

电弧放电铣削加工将高能量密度的电弧等离子体作为能量场，将极间的相对机械运动和高速工作液的能量耦合场作为能量场的控制核心，实现有效控制电弧等离子体的演变过程，使电弧等离子体在工件表面产生切向移动直至被切断；电弧的切断会在材料热作用区产生爆炸，爆炸作用会使大部分的熔融材料快速地被抛离出工件表面形成蚀除颗粒而被排出加工区域，实现难加工材料高效去除的目的。电弧放电铣削加工新技术从加工原理到加工方式都完全区别于电火花加工和高速铣削加工技术，特别适用于大量材料去除的粗/半精加工阶段，之后配合高速铣削等技术完成后续的精加工过程。

电弧放电铣削加工与高速铣削加工是两种截然不同的加工方法。为了实现两种加工工艺融合在一台多轴联动加工数控机床上，在尽可能不改变原有数控铣削加工机床结构的基础上，需要设计一种标准内冲液增速刀柄。在具有刀库功能的加工中心机床上，仅仅通过换刀机构就可完成由高速铣削加工机床向电弧放电铣削加工机床的加工模式转换，最终在一台数控加工中心上实现电弧放电铣削粗/半精加工与高速铣削精加工的整体加工工艺方案，从而提高零部件的加工效率。

对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN 103586551中公开的一种用于高速电弧放电加工的侧铣电极夹持装置，涉及了一种具有夹持和旋转侧铣电极及定向冲液功能的夹持装置。该方法是基于高速电弧放电加工工艺，通过旋转侧铣电极实现稳定的高效加工，同时通过定向冲液功能控制冲液方向，达到提高加工峰值电流、提升材料去除率的效果。然而，上述技术中涉及到的整个侧铣电极夹持装置比较复杂，没有形成与铣削加工机床标准主轴的快速对接，导致加工刀具或者电极不能快速更换，无法在一台数控机床上实现电弧放电铣削与高速铣削加工的复合加工方式。

对现有技术的检索还发现，在高速铣削加工中，采用传统主轴增速刀柄可以提高主轴旋转速度，从而降低铣削加工的工件表面粗糙度。然而，电弧放电铣削与高速铣削在加工原理和加工过程方面完全不同，现有类型的增速刀柄并不能实现电弧放电铣削所需的刀柄增速和内冲液功能。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，设计并实现一种用于电弧放电铣削加工的标准系列内冲液增速刀柄。新设计的电弧铣削加工标准内冲液增速刀柄的首要功能是利用电极的高速旋转实现机械运动控制电弧放电加工过程，以保证稳定持续的电弧放电蚀除材料。标准内冲液增速刀柄的另外重要功能是为了促使大流量的水基工作液高速流入电弧放电的极间工作区域，实现高速流体流场控制电弧放电加工过程和均匀化电极端面损耗。因此，基于上述两个功能的实现，新型内冲液增速刀柄的结构完全不同于高速铣削的主轴增速刀柄。

增速刀柄夹持的放电电极相对于工件表面具有高速的相对机械运动，实现机械动力断弧机制；通过电极的高速旋转，使电极端面加工时的损耗更加均匀，降低电极的相对损耗率，保证电弧铣削加工过程的稳定性；通过刀柄的内冲液机构，可实现加工工件表面的快速冷却，实现流体控制电弧放电加工的机制，快速排出极间产生的电蚀产物，使加工过程更加高效；通过刀柄的增速组件，可在不增加主轴功率的情况下进一步提高电极的转速，最终有效提高电弧放电铣削加工的效率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：