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专利号: 2018108975309
申请人: 大连交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超声辅助电火花磨削装置,其特征在于,包括:

工作台(8),其上固定有工作液箱(3)、固定支架(6)和用于夹持工具电极(2)的夹持机构,所述固定支架(6)固定在所述工作液箱(3)的一侧;

超声振动机构,包括夹持在所述固定支架(6)上的超声换能器(7),所述超声换能器(7)的末端连接变幅杆(5),所述变幅杆(5)的端部固定有工件(4),为所述工件(4)提供水平超声振动;

夹持机构,包括主轴夹具(11)、螺母座及滚珠丝杠(12),主轴(1)为卧式布置通过所述主轴夹具(11)安装到Z轴方向螺母座上;所述主轴夹具(11)通过螺栓与Z轴方向螺母座固定在一起,所述滚珠丝杠(12)通过联轴器与步进电机Ⅰ(13)固定在一起,所述Z轴方向螺母座与所述滚珠丝杠(12)间通过丝杠螺母进行传动,通过控制所述步进电机Ⅰ(13)的正反转实现所述主轴(1)在Z轴方向的运动;同样地,所述滚珠丝杠(12)通过联轴器与步进电机Ⅱ(14)固定在一起,X轴方向螺母座与Z轴整体通过螺栓固定在一起,所述X轴方向螺母座与所述滚珠丝杠(12)间通过丝杠螺母进行传动,通过控制所述步进电机Ⅱ(14)的正反转实现所述主轴(1)在X轴方向的运动;同样地,所述滚珠丝杠(12)通过联轴器与步进电机III(15)相连,Y轴方向螺母座与龙门机架(16)整体通过螺栓固定在一起,所述Y轴方向螺母座与所述滚珠丝杠(12)间通过丝杠螺母进行传动,通过控制所述步进电机III(15)的正反转实现所述主轴(1)在Y轴方向的运动;

所述工具电极(2)由所述主轴(1)的末端所夹持,通过所述主轴(1)带动所述工具电极(2)对所述工件(4)进行旋转磨削。

2.根据权利要求1所述的超声辅助电火花磨削装置,其特征在于,所述工具电极(2)随同所述主轴(1)高速旋转且采用所述工具电极(2)的侧面与所述工件(4)进行磨削加工,使工具电极(2)损耗较为均匀。

3.根据权利要求1所述的超声辅助电火花磨削装置,其特征在于,所述磨削装置还设有喷水装置,所述喷水装置是在所述工作液箱(3)中放置一个水泵(9)为所述工具电极(2)和所述工件(4)的磨削提供液体放电环境,在所述主轴(1)的右侧部分安装挡水板(10)防止液体飞溅。

4.一种权利要求1‑3任意一项权利要求所述的超声辅助电火花磨削装置的磨削方法,其特征在于包括如下步骤:

S1、开始时,通过转动X轴方向的步进电机Ⅱ(14)使工具电极(2)向工件(4)靠近,通过设定所述工具电极(2)和所述工件(4)之间的距离控制电火花磨削的量;

S2、设定好所述工具电极(2)和所述工件(4)的距离,然后打开主轴(1)开关使所述主轴(1)旋转,再打开水泵(9)使工作液箱(3)内的工作液介质喷到所述工具电极(2)和所述工件(4)上,为其提供放电环境;

S3、在Z轴方向引入伺服控制系统控制Z轴方向的步进电机Ⅰ(13)带动所述主轴(1)由上向下进给磨削所述工件(4)表面;

S4、重复步骤S3直至最终形成所需的磨削后的表面(17)。

5.根据权利要求4所述的磨削方法,其特征在于:所述步骤S3中的伺服控制系统的控制方法为设定两个阈值电压,即一个开路电压和一个短路电压,将极间的电压信号与两个阈值电压相比较,当极间电压处于两阈值电压之间时属于正常放电;当极间电压大于开路电压时,极间间隙过大,伺服控制系统带动所述主轴(1)向下运动;当极间电压小于短路电压时,极间间隙过小,伺服控制系统带动所述主轴(1)向上运动。