1.一种脉冲电流辅助插齿的装置,主要包括定位机构和辅助机构,其特征在于:定位机构包括支撑平台、工作台、预紧螺杆、下卡盘、待加工齿轮、上卡盘、预紧螺母,支撑平台呈L状,支撑平台的上端向外延伸,在支撑平台的水平面上设有工作台,位于工作台的右端,工作台呈圆柱状,在工作台的中部设有锥形通孔,并开设有键槽,预紧螺杆的上端设有螺纹,预紧螺杆的下端呈圆台状,预紧螺杆下端插接在工作台的中部,且与工作台的锥形通孔锥面角相对应,形成轴向锁紧,在预紧螺杆的中部和下端均设有键槽,下端的键槽通过键与工作台的锥形通孔内的键槽相连,预紧螺杆随工作台的转动而转动,下卡盘置于工作台上,下卡盘的中部设有通孔,与预紧螺杆同轴,在下卡盘的上部放置待加工齿轮,在待加工齿轮的中心加工孔和键槽,中心孔与预紧螺杆同轴,上卡盘置于待加工齿轮的上部,上卡盘中心设有通孔,与预紧螺杆同轴,预紧螺杆从上至下,依次穿过工作台、下卡盘、待加工齿轮、上卡盘,待加工齿轮通过键与预紧螺杆的中部键槽相连,待加工齿轮随预紧螺杆的转动而转动,在预紧螺杆的顶端螺纹连接预紧螺母,预紧螺母置于上卡盘的上部,通过预紧螺母施加的预紧力,对待加工齿轮形成轴向锁紧,辅助机构包括电极支架、横梁、电极、丝杠、刀具主轴箱、刀具主轴、插齿刀、脉冲电源和开关,电极支架通过螺栓固定在支撑平台的水平面上,电极支架与工作台在同一水平线上,横梁的一端设有两个半环,两个半环之间通过螺栓相连,两个半环套接在电极支架的上端,电极通过螺栓固定横梁的上表面,电极与待加工齿轮相接触,在支撑平台上端的延伸端设有两根丝杠,刀具主轴箱穿过丝杠,在刀具主轴箱的下部设有刀具主轴,在刀具主轴的下部插接插齿刀,随着刀具主轴上下往复切削运动,脉冲电源的电源正极通过导线与开关的一端相连,开关的另一端与电极相接,电极将脉冲电流传导至待加工齿轮,脉冲电源的电源负极通过导线与插齿刀相接,脉冲电流传导至插齿刀,当插齿刀切削待加工齿轮时,电路闭和;在整个插齿加工过程中,通过控制所述开关的接通和断开来实现脉冲电流的输入。
2.根据权利要求1所述的一种脉冲电流辅助插齿的装置,其特征在于:下卡盘、上卡盘、预紧螺杆、横梁、刀具主轴为绝缘体;插齿刀、待加工齿轮、电极为导体。
3.根据权利要求1所述的一种脉冲电流辅助插齿的装置的方法,其特征在于:本发明所述方法由以下步骤实现:
a.将插齿刀安装在刀具主轴上,将待加工齿轮穿过预紧螺杆并与其通过键配合,安装在下卡盘上,将上卡盘安装在待加工齿轮上,再将预紧螺母拧紧在预紧螺杆上端,将待加工齿轮固定在装夹装置上,保证待加工齿轮和插齿刀加工表面整洁;
b.将脉冲电源正极导线与电极相接,将脉冲电源负极导线与插齿刀上表面相接;
c.操作支撑平台,启动刀具主轴箱,行走机构驱动刀具主轴箱在丝杠上平移到待加工齿轮上方,到达待加工齿轮上方加工位置时,行走机构停止运动,随即刀具主轴带动插齿刀向下对刀,对刀完成后停止;
d.根据待加工齿轮的材料电阻、厚度等参数选择脉冲电源频率介于1~5000HZ,脉冲电源输出波形为线性、陡坡或方波,电流密度介于5~50A/mm2脉冲电流大小介于0~3000A;
e.根据选定脉冲电流参数接通电源,旋转电极支架将电极接触在待加工齿轮上,闭合开关,启动装置,开始对待加工齿轮进行插齿加工,当插齿刀切削待加工齿轮时电流在待加工齿轮和插齿刀间流通;
f.插齿加工结束后,断开开关,关闭脉冲电源,静待齿轮冷却。