[发明专利]一种简易的微细电火花/电解加工主轴

说明书

本发明公开了一种简易的微细电火花/电解加工主轴。所述微细电火花/电解加工主轴以NSK生产的BM320F电主轴做为动力源，在高的回转精度下可以实现1000‑80000r/min连续可调，实现微细电火花/电解可调范围广、较高速的旋转加工；其引电支撑件采用绝缘的PLA材料3D打印，可以实现复杂结构一体打印成型，确保主轴整体简单、结构紧凑；其动力传动装置采用一体式绝缘套筒结构，实现分别与电主轴和工具电极装配，而且在保证高的传动精度下实现与电主轴的有效绝缘。

技术领域

本发明涉及微细特种加工技术领域，特别是涉及一种简易的微细电火花/电解加工主轴。

背景技术

微细电火花加工(Electrical Discharge Machining，EDM)又称为放电加工或电蚀加工，它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，利用放电时产生的瞬时、局部高温将金属材料蚀掉；加工过程中，工具与工件不接触。该技术已经广泛应用于诸如硬质合金、模具钢、淬火钢、聚晶金刚石等硬质、难加工材料的微细加工，亦可用于加工低刚度和复杂表面形状工件的微细加工。

微细电解加工(Microelectrochemical machining)是指在微细加工范围内(1μm～1mm)，应用电解加工得到高精度、微小尺寸零件的加工方法，现已广泛应用筒形零件、花键孔、内齿轮、模具、阀片等异形零件的精密超精密微细加工。

微细电火花加工和微细电解加工的实施基础是相对应的微细电火花加工机床和微细电解加工机床，而微细电火花加工和微细电解加工机床关键核心部件是其对应的主轴。微细电火花加工主轴和微细电解加工主轴需要实现的功能共同点为：一是主轴需要高精度旋转、二是需要将微细电火花电源或者微细电解电源的一极引入到微细工具上。目前，微细电火花加工和微细电解加工中应用的比较普遍的是电机驱动的V块主轴，这种V块主轴虽然能实现比较高精度的回转，但也存在以下一些问题：一是电机驱动的主轴转速可调范围有限，转速也不高，一般为0-5000r/min，难以实现可调范围广、较高速的旋转加工；二是加工装置比较复杂，结构不是很紧凑；三是主轴与机床本体之间不能良好的电绝缘，影响加工效率和加工质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种简易的微细电火花/电解加工主轴，以解决传统V块主轴转速可调范围有限、装置复杂、结构不紧凑、与机床本体之间无法实现良好电绝缘的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种简易的微细电火花/电解加工主轴，所述微细电火花/电解加工主轴包括：动力源模块、动力传动模块、引电模块；

所述动力源模块为日本NSK生产的BM320F电主轴；所述动力传动模块为一体式绝缘套筒；所述一体式绝缘套筒顶部具有细轴，所述一体式绝缘套筒底部具有不锈钢螺栓孔；所述引电模块包括引电支撑件、旋紧撑开螺栓、旋紧撑开螺母、工具电极夹头、工具电极、碳刷、导电螺栓、导电弹簧和导电铜片；

所述引电支撑件顶部两翼板通过所述旋紧撑开螺栓和所述旋紧撑开螺母安装在所述BM320F电主轴的轴身上；所述一体式绝缘套筒通过顶部的所述细轴与所述BM320F电主轴的主轴联接；所述工具电极夹头通过其顶部螺纹旋入所述一体式绝缘套筒底部的所述不锈钢螺栓孔内；所述工具电极夹装在所述工具电极夹头底部；所述引电支撑件底部设有通孔；所述导电螺栓、所述导电铜片、所述导电弹簧以及所述碳刷依次设置在所述通孔内；所述碳刷首部与所述工具电极接触，所述碳刷尾部连接所述导电弹簧的一端；所述导电弹簧的另一端连接所述导电铜片一侧；所述导电螺栓首部顶着所述导电铜片另一侧，所述导电螺栓尾部连接电火花电源或电解电源的一极。

可选的，所述BM320F电主轴的转速范围为1000-80000r/min。

可选的，所述一体式绝缘套筒顶部细轴的直径为3.175mm。

可选的，所述工具电极夹头为调质钢沉头锥螺栓。