[发明专利]一种电火花成形加工复杂型腔的装置及方法

说明书

本发明尤其涉及一种电火花成形加工复杂型腔的装置，包括沿轴向依次设置的电极、一级变向机构、一级旋转机构、二级变向机构和二级旋转机构；一级变向机构和二级变向机构的轴向中段均为记忆合金段，记忆合金段可弯折一定角度；一级旋转机构和二级旋转机构的结构相同，均包括外壳、旋转杆和记忆合金组，记忆合金组包括结构相同均呈十字型的长态记忆合金柄和短态记忆合金柄，外壳内开设有控制腔，旋转杆转动设置在控制腔内，长态记忆合金柄和短态记忆合金柄沿轴向依次固定设置在旋转杆上，且其端部均与控制腔的内壁接触，在周向长态记忆合金柄与短态记忆合金柄之间具有一定夹角，一级旋转机构和二级旋转机构的旋转杆的旋转方向相反。

技术领域

本发明属于电火花成形加工设备技术领域，尤其涉及一种电火花成形加工复杂型腔的装置及方法。

背景技术

电火花成形加工技术是指在一定的介质中，将加工工具和被加工工件分别作为不同电极，在两者之间通过脉冲放电形成电火花来电腐蚀被加工工件的方法。与传统加工方法不同，该方法不受金属材料的强度、硬度等力学性能的影响，为非接触式加工，不会产生切削力，可适用于绝大多数传统加工不易加工的新材料，比如非晶合金和高熵合金等。电火花成形加工已经运用到航天、电子等各个领域。

随着科技对于零部件的性能要求不断的提高，传统的加工复杂型腔的方法大多是分步骤多次加工出复杂型腔，或者是将复杂型腔分成若干部分加工再通过焊接工艺制成整体，但过多的加工步骤意味着零部件的精度受到损失，以及焊接工艺会导致零部件产生残余应力，造成力学性能上的损失。因此，一种能够直接加工出复杂型腔的装置及方法需要被提出。

发明内容

为解决现有技术存在的复杂型腔难加工的问题，本发明提供一种电火花成形加工复杂型腔的装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下，一种电火花成形加工复杂型腔的装置，包括沿轴向依次设置的电极、一级变向机构、一级旋转机构、二级变向机构和二级旋转机构；所述一级变向机构和二级变向机构的轴向中段均为记忆合金段，室温下，所述记忆合金段呈竖直状态，所述一级旋转机构和二级旋转机构的旋转中心线与记忆合金段的方向一致，达到所述记忆合金段相变温度时，所述记忆合金段弯折一定角度；

所述一级旋转机构和二级旋转机构的结构相同，均包括外壳、旋转杆和记忆合金组，所述记忆合金组包括长态记忆合金柄和短态记忆合金柄，所述长态记忆合金柄和短态记忆合金柄的结构相同均呈十字型，所述长态记忆合金柄在室温下呈长态，加热相变后呈短态，所述短态记忆合金柄在室温下呈短态，加热相变后呈长态，所述外壳内开设有控制腔，所述旋转杆转动设置在控制腔内，所述长态记忆合金柄和短态记忆合金柄沿轴向依次固定设置在旋转杆上，且其端部均与控制腔的内壁接触，在周向所述长态记忆合金柄与短态记忆合金柄之间具有一定夹角，所述一级旋转机构和二级旋转机构的旋转杆的旋转方向相反；所述一级旋转机构的旋转杆与一级变向机构固定连接，所述一级旋转机构的外壳与二级变向机构固定连接；所述二级旋转机构的旋转杆与二级变向机构固定连接。

作为优选，该装置还包括三级变向机构，所述三级变向机构的轴向中段也为记忆合金段，所述三级变向机构设置在二级变向机构和二级旋转机构之间，所述三级变向机构的一端与二级变向机构固定连接，所述三级变向机构的另一端与所述二级旋转机构的旋转杆固定连接。达到记忆合金段相变温度时，三级变向机构的记忆合金段弯折一定角度，三级变向机构是对二级变向机构在加工深度上的延伸。