專利名稱：電弧蝕除機床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電弧蝕除機床，它用來取出折斷在材質為鋼、鑄鐵、鋁或鑄鋁等工件中的工具如絲錐、鉆頭等，也可用來加工尺寸精度要求不太高的孔，它適用于汽車、拖拉機、摩托車、內燃機等大型生產企業，也適用于一般工廠的工模、維修車間。
對于折斷在材質為鋼、鑄鐵、鋁、鑄鋁等金屬工件中的工具，以前通常采用電火花加工方法，這有以下的不足，加工效率低、工作液采用煤油、加工時汽體揮發有毒、不安全，系統復雜，可靠性低，近年來國外已有產品，如美國ELECTRO ARC制造公司的HK8QT型電弧蝕除機床，然而這機床的振動頭與主軸為一整體，制造和維修復雜，機床也比較大，加工電源采用交流電源，工作液系統固定，維修不便。
本實用新型的目的是設計出一種電弧蝕除機床替代以前取折斷在工件中工具的電火花加工，并對國外已有產品作些改進，使振動頭與主軸頭設計成可分離式，工作液系統在工作臺下能拉出來便于維修，制造。
本實用新型的方案是采用由主軸頭、振動頭、立柱、橫臂、床身工作臺、工作液系統、加工電源及操作控制系統組成電弧蝕除機床，主軸頭裝于橫臂的前端，振動頭通過連接柄和主軸頭下端的彈性夾頭實現夾緊連接，電極裝夾于振動頭下端的彈簧夾頭之中，立柱、橫臂裝在工作臺上，工作液系統、加工電源及操作控制系統裝于工作臺下側的電氣箱內。
本實用新型實施例結構結合附圖進行描述。
圖1為電弧蝕除機床結構正視圖；圖2為電弧蝕除機床結構側視圖；圖3為主軸頭傳動示意圖；圖4為振動頭結構示意圖；圖5為立柱結構示意圖；圖6為工作液系統原理圖；圖7為加工電源原理圖；圖8為短路回退電氣原理圖；圖9為主軸驅動電路；
圖10為振動頭激磁電路原理圖。
由
圖1、2所示，本實用新型由立柱7、橫臂8、主軸頭6、振動頭3、床身工作臺9、工作液系統10，及裝在電氣箱11內的加工電源及操作控制系統組成，主軸頭6裝于橫臂的前端，振動頭3通過連接柄4和主軸頭下端的彈性夾頭5實現夾緊連接，電極1裝于振動頭下端的彈簧夾頭2之中，立柱7、橫臂8裝于工作臺9上，工作液系統10、裝在電氣箱11內的加工電源及操作控制系統裝于工作臺下面。
由圖3所示，主軸2由交流伺服電機15經過齒輪14、13嚙合，齒輪13與主軸16的齒條嚙合，帶帶動主軸作直線運動，可由滑移齒輪20與齒輪17和18不同嚙合來實現手動及機動，當滑移齒輪20處于中位時，即滑移齒輪20與上面齒輪17、18、均不嚙合便可操作手柄19使主軸運動，當滑移齒輪處于左位時，即如圖所示位置為機動高速擋，右位為機動低速擋即滑移齒輪右移使滑移齒輪中小齒輪與齒輪18嚙合，主軸頭內部設有上、下限位開關，上限位開關為固定的，下限位開關位置可以設定，以確定加工深度，主軸頭還能垂直于工作臺的平面內作±90°擺動，以加工與工作臺成一定角度的折斷工具。
由圖4所示，由銜鐵21、磁軛22、27、29、線圈28、振動主軸33、彈簧23、調節螺母24、34，組成一個強迫振動系統，線圈28放置在磁軛22、27、29、形成的空間中，振動主軸33與銜鐵21固定在一起，上部裝有壓縮彈簧23和彈簧力調節螺母24，振動主軸33下部裝有振幅調節螺母34，振動主軸33采用直線運動球軸承30導向，電極與振動主軸33內孔之間采用橡膠密封墊圈31密封，根據不同直徑的電極采用相應彈簧夾頭，主軸中間通孔，由管接頭將工作液引入，實現電極的內沖液，對于小于φ2.5毫米的電極，為防止側面放電，電極圓柱側面涂復絕緣樹脂，振動頭的殼體用鋁材制造，上端有－φ20的連接柄4，可以夾裝于主軸頭的彈性夾頭內，亦可裝在其他的機床的主軸上，連接柄與振動頭殼體之間用絕緣板26絕緣，振動頭上罩殼上裝有指示燈25，用于指示加工狀況，振動主軸在電磁力和彈簧的作用下作強迫振動，螺母24用來調節彈簧力大小，螺母34用來調節振幅的大小，振動頭是利用電磁振動原理，使電極作一定幅度的振動，以使電極與工件之間的電弧周期性點火和熄火，保證加工穩定進行，
圖10所示；這是半波整流的直流脈動電源，經變壓器TC3再經二極管V7整流供給振動頭的線圈，當線圈通以直流脈動電流后，在正半周時即產生方向朝上的電磁力，彈簧23在電磁力作用下被壓縮，銜鐵21向下運動，當在另半周不供電線圈時，彈簧釋放機械能，使銜鐵向上運動，第二周開始時重復上述動作，這樣周而復始得到頻率為50HZ，幅度可通過螺母34調節的機械振動，調節電流幅值，可改變振動強度。圖5為立柱結構示意圖，立柱、橫臂部分裝配于工作臺上，主要由橫臂、立柱，前后移動部件，旋轉分度盤等組成，電機35經一對減速齒輪帶動絲杠38、螺母37，從而帶動橫臂沿立柱上下運動，導向桿36起防扭作用。在上部的減速箱內，裝有安全離合器，當橫臂上下運動碰到死擋塊時，便自動打滑，起保護作用，橫臂由兩根元柱組成，搖動手輪通過齒輪齒條傳動，使橫臂前后運動，還可以通過手動，使橫臂繞立柱作360°運動，橫臂前部有一分度盤，可以使主軸在垂直于工作臺的平面內繞橫臂轉動±90°，對應橫臂的各個動作設置有鎖緊裝置。
由圖6所示，在工作液系統中設置有一臺旋渦泵40，當泵起動后，工作液通過過濾器39進入泵體，泵出后，經過節流閥42主振動頭，然后從中空電極中噴出，由工作臺集液盤收集回流至工作液箱，工作液壓力由溢流閥44調定，抽液閥45用于從副儲液箱47中抽回泵滲漏的工作液，采用自然沉淀與濾網過濾的方式過濾工作液，本實用新型采用旋渦泵壓力可達到1MPa，比一般離心泵高，能滿足加工要求，且泵對工作液中的細微顆粒不敏感，降低了對工作液過濾的要求。
加工電源、操作及控制系統這幾部均安裝在機床工作臺右側的電氣箱內，由圖7所示，加工電源是由電網電壓380V、50HZ，經調壓變壓器TC1，輸出給調電流變壓器TC2，然后再經四只整流二極管V1、V2、V3、V4整流組成的橋式整流電路，從而獲得脈動頻率為100赫芝的脈動直流電源，將此電壓按工件接正，電極接負的原則，直接接在加工間隙兩端，根據具體加工對象，選擇合適的加工電壓和加工電流。變壓器TC1主要用于調節輸出電壓，調節開關SA1，改變TC1的輸出抽頭，便可改變輸出電壓，變壓器TC2為調流變壓器，調節SA2，便改變TC2的勵磁電流，從而改變TC2的最大輸出電流，綜合調節，便加得到合適的加工電壓和電流，本實施例中主軸驅動采用交流伺服電機，調壓、調速，改變控制端極性，達到正、反轉變換，如圖9所示，通過調節電位器RP1改變可控硅T1的導通角，即可調節電機轉速，改變KA1觸點的閉合對，即可改變電機轉向。為防止加工過程中由于偶然因素造成加工間隙短路而產生連續電弧燒壞工件，為此，在操作及控制系統中設置有短路回退電路，即當間隙短路超過一定時間后，會自動迫使主軸回升退出加工區，當短路消除后再自動進給，如圖8所示，短路回退電路由電阻R1和R2、電容C1及固態繼電器KS、時間繼電器KT1、小型繼電器KA1及短路指示燈HL5組成，為判別是正常加工還是短路，就由R1、C1、R2組成間隙檢測電路來判別，當間隙短路，即UEW＝0時，Ks的輸入電壓為零，輸出開路，KT1不動作，當UEW＞0時，Ks的輸入電壓高于零但低于10伏，輸出接通，KT1動作，當短路時，且超過一定時間，KA1動作，對主軸驅動電路進行切換(見圖9)，與此同時，HL5亮，正常加工時，KT1動作，KA1不動作，HL5熄滅。
本實用新型的加工機理為電接觸電弧放電加工，采用新穎的直流加工電源，電極采用中空銅電極，內沖液，加工效率比電火花高了3～5倍，專門研制了振動頭，使振動頭和主軸頭是采用可分離的夾緊連接，這樣制造維修方便，本實用新型可廣泛用于取出折斷在材質為鋼、鑄鐵或鑄鋁工件中的工具。
權利要求1.一種由立柱、橫臂、主軸頭、振動頭、工作液系統、加工電源與操作控制系統組成的電弧蝕除機床，其特征在于，主軸頭6裝于橫臂8的前端，振動頭3通過連接柄4和主軸頭下端的彈性夾頭5實現夾緊連接，電極1裝夾于振動頭下端的彈簧夾頭2之中，主柱7、橫臂8裝在工作臺9上，工作液系統10，加工電源及操作控制系統裝于工作臺下側的電氣箱11內。
2.根據權利1所述的電弧蝕除機床，其特征在于，φ2.5毫米以下的電極園柱側面上涂復絕緣樹脂。
3.根據權利要求1所述的電弧蝕除機床，其特征在于，加工電源是由電網電壓380V，50HZ經調壓器、調電流變壓器及四只二極管組成的單相橋式整流電路。
4.根據權利要求1所述的電弧蝕除機床，其特征在于，操作及控制系統中設置由電阻R1、R2電容C1及繼電器Ks、KT1、KA1組成的電極與工件間隙短路回退電路。
5.根據權利要求1所述的電弧蝕除機床，其特征在于，經變壓器TC3，再經二極管V7，整流組成半波整流的直流脈動電源供給振動頭的線圈。
6.根據權利要求1所述的電弧蝕除機床，其特征在于，由銜鐵21、磁軛22、27、29、線圈28、振動主軸33、彈簧23、調節螺母24、34、組成一個強迫振動系統，線圈28放置在磁軛22、27、29形成的空間中，振動主軸33與銜鐵21固定在一起，上部裝有壓縮彈簧23和彈簧力調節螺母24，主軸下部裝有振幅調節螺母34，振動主軸33采用直線運動球軸承30導向，電極與振動主軸33內孔之間采用橡膠密封墊圈31密封。
7.根據權利要求1所述的電弧蝕除機床，其特征在于，工作液系統中設置有一臺供工作液一定壓力和流量的旋渦泵。
專利摘要本實用新型涉及一種電弧蝕除機床，其特征在于，主軸頭6裝于橫壁8的前端，振動頭3通過連接柄4和主軸頭下端的彈性夾頭5實現夾緊連接，電極1裝夾于振動頭下端的彈簧夾頭2之中，主柱7、橫臂8裝于工作臺9上，工作液系統10、加工電源及操作控制系統裝于工作臺下側的電氣箱11內，它可用來取出折斷在材質為鋼、鑄鐵、鋁或鑄鋁等工件中的工具，適用于汽車、拖拉機、摩托車、內燃機制造等大型企業，及一般工廠的工廠工模、維修車間。
文檔編號B23H1/02GK2072878SQ8921990
公開日1991年3月13日 申請日期1989年11月17日 優先權日1989年11月17日
發明者盧智良, 葉軍, 李強, 朱紅敏, 陳衛紅 申請人:機械電子工業部蘇州電加工機床研究所