基于流體和機械運動復合斷弧及高效排屑的放電切割機構的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種電弧放電切割的加工方法所采用的新型機構，具體為基于流體動力和機械運動復合斷弧及高效排肩的放電切割機構。
【背景技術】
[0002]為了解決航天和軍工等領域中難加工材料的大厚度工件加工中存在的各種問題，本發明提出了一種基于流體動力和機械動力復合斷弧及高效排肩的放電切割的新型機構，本發明機構能很好地彌補現有放電加工技術的不足，進一步擴展高速放電加工技術的運用領域，從而達到方便、經濟地實現具有成型、下料等切割特征功能的放電切割加工方法所有的新型機構。
[0003]由于基于流體和機械運動復合斷弧及高效排肩的電弧輪廓切割放電加工方法主要特點有:1.大厚度、大能量、高效的電弧輪廓切割；2.流體和機械運動復合斷弧；3.機械運動和高速沖液復合方式輔助高效排肩。因此，本發明給出了一種能適用該加工方法的新型機構，
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提出一種基于流體動力和機械運動復合斷弧及高效排肩的放電切割機構，具備使電極完成復雜運動、對加工區域的高速沖液、加載加工電流至旋轉電極以及使電極末端隨動和夾緊的功能。
[0005]本發明所采用的技術方案是:
[0006]一種基于流體和機械運動復合斷弧及高效排肩的放電切割機構，其特點在于，包括使電極沿其軸線往復運動的往復運動單元、使電極沿進給方向振動的電極振動輔助排肩單元、使電極繞其軸線旋轉的電極旋轉單元、對加工區域輔助高速沖液的高速沖液單元和使電極在做旋轉、振動和往復運動的情況下，電極伸出末端實現夾緊功能的電極末端夾緊單元;
[0007]所述的往復運動單元包括:傳動電機、底板安裝板、聯軸器、導軌、絲桿螺母、上部安裝板、四個導軌滑塊和絲桿傳動機構；所述的傳動電機、導軌和絲桿螺母安裝固定在底板安裝版上，由聯軸器將傳動電機和絲桿傳動機構連接，上部安裝版固定在四個導軌滑塊上，導軌滑塊配合安裝在導軌上，絲桿傳動機構的絲桿滑塊與上部安裝版固定連接；
[0008]所述的電極振動輔助排肩單元包括:音圈電機、振動導軌和振動滑臺，所述的振動導軌與上部安裝板固定連接，音圈電機與振動導軌固定連接，音圈電機的電機軸與振動滑臺固定連接，振動滑臺安轉在振動導軌上；
[0009]所述的電極旋轉單元包括:旋轉電機、電機安裝板、同步帶及帶輪傳動、旋轉軸安裝支撐板、軸承及軸承端蓋板和管狀式旋轉軸；所述的旋轉電機與電機安轉板固定連接，電機安裝板與振動滑臺固定連接，管狀式旋轉軸通過軸承安裝于旋轉軸安裝支撐板上，旋轉軸安裝支撐板與振動滑臺固定連接，同步帶及帶輪傳動將旋轉電機的旋轉運動傳遞至管狀式旋轉軸；軸承及軸承端蓋板安裝在旋轉軸安裝支撐板上；
[0010]所述的高速沖液單元包括:旋轉接頭、旋轉接頭夾持件、同軸沖液噴嘴和管狀電極；所述的旋轉接頭與旋轉接頭夾持件固定連接，旋轉接頭夾持件與上部安裝板固定連接，旋轉接頭與管狀式旋轉軸固定連接，管狀電極夾持在管狀式旋轉軸的端部，同軸沖液噴嘴與旋轉軸安裝支撐板固定連接，同軸沖液噴嘴套在管狀式旋轉軸與管狀電極連接處外；
[0011]所述的電極末端夾緊單元包括:旋轉軸承、直線軸承、振動運動滑塊、振動運動導軌和導軌底座；所述的管狀電極的末端固定安裝于旋轉軸承內圈中，該旋轉軸承固定于直線軸承內圈中，直線軸承與振動運動滑塊固定連接，振動運動滑塊配合安裝于振動運動導軌上，振動運動導軌與導軌底座固定連接。
[0012]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0013]I)具備使電極完成復雜運動的功能，包括電極繞軸線方向的旋轉運動、電極沿軸線方向的往復運動和電極沿加工進給方向的振動，通過電極旋轉實現機械運動斷弧，通過電極的往復運動和振動實現電極機械運動輔助高效排肩功能。
[0014]2)具備對加工區域的高速沖液的功能，包括高速同軸沖液和電極內沖液，通過對加工區域的高速沖液來實現流體動力斷弧以及輔助高效排肩功能。
[0015]3)具備加載加工電流至旋轉電極的功能，通過將加工電流加載至旋轉電極是電弧放電加工方法的基本條件。
[0016]4)具備使電極末端隨動和夾緊功能，通過電極末端夾緊單元使電極伸出末端的夾緊架構具備隨動功能。
[0017]5)機構通常安裝固定在機床的Z軸上使用，同時具備三個自由度，即電極繞其軸線的旋轉運動、電極沿其軸線方向的往復運動和沿進給方向上的振動。
【附圖說明】
[0018]圖1為基于流體和機械運動復合斷弧及高效排肩的放電切割機構的三維示意圖；
[0019]圖2為基于流體動力和機械運動復合斷弧及高效排肩的放電切割機構的往復運動單元的三維示意圖；
[0020]圖3為往復運動單元部分細節圖；
[0021]圖4為基于流體動力和機械運動復合斷弧及高效排肩的放電切割機構的電極振動輔助排肩單元三維示意圖；
[0022]圖5為基于流體動力和機械運動復合斷弧及高效排肩的放電切割機構的電極旋轉單元三維示意圖；
[0023]圖6為基于流體動力和機械運動復合斷弧及高效排肩的放電切割機構的高速沖液單元三維示意圖；
[0024]圖7為基于流體動力和機械運動復合斷弧及高效排肩的放電切割機構的電極末端夾緊單元三維示意圖。
[0025]圖中:往復運動單元I ;電極振動輔助排肩單元2 ;電極旋轉單元3 ;高速沖液單元4 ；電極末端夾緊單元5 ；
[0026]傳動電機1-1、底板安裝板1-2、聯軸器1-3、導軌1_4、絲桿螺母1_5、上部安裝板
1-6、導軌滑塊1-7、絲桿傳動機構1-8、絲桿滑塊1-9、音圈電機2-1、振動導軌2-2、振動滑臺2-3、旋轉電機3-1、電機安裝板3-2、同步帶及帶輪傳動3-3、旋轉軸安裝支撐板3_4、軸承及軸承端蓋板3-5、管狀式旋轉軸3-6、旋轉接頭4-1、旋轉接頭夾持件4-2、同軸沖液噴嘴4_4和管狀電極4-5、旋轉軸承5-1、直線軸承5-2、振動運動滑塊5-3、振動運動導軌5-4、導軌底座 5-5。
【具體實施方式】
[0027]以下結合附圖對本發明進一步說明。
[0028]如圖1所示基于流體動力和機械運動復合斷弧及高效排肩的放電切割機構，包括五個單元:往復運動單元1、電極振動輔助排肩單元2、電極旋轉單元3、高速沖液單元4和電極末端夾緊單元5。各個單元的結構和功能描述如下:
[0029]所述的往復運動單元I (如圖2所示)包括傳動電機1-1、底板安裝板1-2、聯軸器1-3、導軌1-4、絲桿螺母1-5、上部安裝板1-6、四個導軌滑塊1-7和絲桿傳動機構1_8。所述的傳動電機1-1、導軌1-4和絲桿螺母1-5安裝固定在底板安裝版1-2上，由聯軸器1-3將傳動電機1-1和絲桿傳動機構1-8連接，上部安裝版1-6固定在四個導軌滑塊1-7上，絲桿滑塊與上部安裝版1-6固定連接，傳動電機通過聯軸器帶動絲桿旋轉，再由絲桿驅動上部安裝板運動。
[0030]所述的電極振動輔助排肩單元2 (如圖4所示)包括:旋轉電機3-1、電機安裝板
3-2、同步帶及帶輪傳動3-3、旋轉軸安裝支撐板3-4、軸承及軸承端蓋板3-5和管狀式旋轉軸3-6。所述的振動導軌2-2與上部安裝板1-6固定連接，音圈電機2-1與振動導軌2_2固定連接，音圈電機2-1的電機軸與振動滑臺2