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专利号: 2021112139301
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:

1.一种电磁搅拌电火花沉积修复装置,其特征在于,包括:电火花沉积模块(1)、X轴移动机构、Y轴移动机构、电磁搅拌机构、垂直立架(9)、工作台(10)和机床底座(11);

所述X轴移动机构设置于所述机床底座(11)上;所述X轴移动机构上滑动连接有工作台(10);所述垂直立架(9)设置于所述机床底座(11)两侧;所述Y轴移动机构设置于所述垂直立架(9)之间上部;

所述电火花沉积模块(1),包括:电火花沉积机头架(23)、Z轴移动机构、沉积进给固定板(20)、沉积电极固定夹(22)和电火花沉积机头(21);所述电火花沉积机头架(23)设置在Y轴移动机构上;所述电火花沉积机头架(23)通过Z轴移动机构安装沉积进给固定板(20);所述沉积进给固定板(20)上通过沉积电极固定夹(22)安装电火花沉积机头(21);

所述电磁搅拌机构,包括:电磁旋转机械模块(6)、电磁供电模块(7)、电磁发生模块(8)和悬挂支撑架(24);所述悬挂支撑架(24)设置于电火花沉积机头架(23)上;

所述电磁旋转机械模块(6),包括:电磁旋转驱动马达(25)、驱动轴(27)、驱动齿轮(28)、驱动轴承(29)和传动带(33);

所述电磁旋转驱动马达(25)设置于悬挂支撑架(24)马达基座处;所述电磁旋转驱动马达(25)的输出轴通过联轴器(26)与驱动轴(27)连接;所述驱动轴(27)上设置驱动齿轮(28);

所述驱动轴承(29)设置于悬挂支撑架(24)轴承导孔中,所述驱动轴承(29)与驱动轴(27)底端连接;

所述传动带(33)一侧与驱动齿轮(28)相配合,另一侧与电磁发生模块(8)相配合;

所述电磁供电模块(7),包括:正极导电部件(30)、负极导电部件(31)、绝缘层(38)和导电层(37);所述正极导电部件(30)设置于悬挂支撑架(24)正极沟槽中;所述负极导电部件(31)设置于悬挂支撑架(24)负极沟槽中;所述绝缘层(38)设置于电磁发生模块(8)沟槽内侧;所述导电层(37)设置于电磁发生模块(8)沟槽外侧;

所述正极导电部件(30),包括:正极供电引线(43)、正极弹簧压片(39)、正极绝缘胶垫(40)和正极导电碳刷(41);所述正极供电引线(43)设置于正极弹簧压片(39)引线卡槽中,并穿过正极绝缘胶垫(40),与正极导电碳刷(41)相连接;

所述负极导电部件(31),包括:负极供电引线、负极弹簧压片、负极绝缘胶垫和负极导电碳刷;所述负极供电引线设置于负极弹簧压片引线卡槽中,并穿过负极绝缘胶垫,与负极导电碳刷相连接;

所述电磁发生模块(8),包括:电磁铁中空固定轴(32)、旋转电磁铁(34)和电磁线圈(35);所述电磁铁中空固定轴(32)中伸入有电火花沉积机头(21);所述电磁铁中空固定轴(32)设置于悬挂支撑架(24)固定U槽处;所述电磁铁中空固定轴(32)轴肩处安装旋转电磁铁(34);所述电磁线圈(35)设置于旋转电磁铁(34)伸出端两侧,同时线圈两头与导电层(37)相连。

2.根据权利要求1所述的电磁搅拌电火花沉积修复装置,其特征在于,所述X轴移动机构,包括:X轴导向杆(12)、X轴导向块(13)、X轴驱动丝杠(14)和X轴驱动马达(15);

所述X轴驱动丝杠(14)设置在机床底座(11)上;所述X轴驱动丝杠(14)的输入端设置X轴驱动马达(15);所述X轴驱动丝杠(14)上配合设置X轴导向块(13);

所述X轴驱动丝杠(14)的两侧分别设置X轴导向杆(12),所述X轴导向杆(12)上滑动设置X轴滑块;

所述X轴导向块(13)和X轴滑块与工作台(10)固定连接。

3.根据权利要求1所述的电磁搅拌电火花沉积修复装置,其特征在于,所述Y轴移动机构,包括:Y轴导向杆(2)、Y轴驱动丝杠(3)、Y轴驱动马达(4)、Y轴导向块(5);

所述Y轴驱动丝杠(3)设置在垂直立架(9)上,所述Y轴驱动丝杠(3)的输入端设置Y轴驱动马达(4);所述Y轴驱动丝杠(3)上配合设置电火花沉积机头架(23);

所述Y轴导向块(5)设置在电火花沉积机头架(23)上;

所述Y轴驱动丝杠(3)的两侧分别设置Y轴导向杆(2),所述Y轴导向杆(2)穿过电火花沉积机头架(23)。

4.根据权利要求3所述的电磁搅拌电火花沉积修复装置,其特征在于,所述Z轴移动机构,包括:Z轴驱动马达(16)、Z轴驱动丝杠(17)、Z轴导向杆(18)、Z轴导向块和Z轴滑块(19);

所述Z轴驱动马达(16)安装在电火花沉积机头架(23)上;所述Z轴驱动马达(16)的输出轴与Y轴驱动丝杠(3)连接;

所述Y轴驱动丝杠(3)上配合设置Z轴导向块,所述Z轴导向块与沉积进给固定板(20)连接;

所述Y轴驱动丝杠(3)的两侧分别设置Z轴导向杆(18);所述Z轴导向杆(18)穿过Z轴滑块(19),所述Z轴滑块(19)与沉积进给固定板(20)连接。

5.根据权利要求1所述的电磁搅拌电火花沉积修复装置,其特征在于,所述绝缘层(38)设置于旋转电磁铁(34)沟槽内侧;所述导电层(37)设置于旋转电磁铁(34)沟槽外侧。

6.根据权利要求1所述的电磁搅拌电火花沉积修复装置,其特征在于,所述电磁铁中空固定轴(32)通过电磁铁旋转轴承(36)安装旋转电磁铁(34)。

7.一种根据权利要求1‑6任一项所述的电磁搅拌电火花沉积修复装置的沉积修复方法,其特征在于,包括以下过程:步骤1、将缺陷工件装夹在工作台(10)上;

步骤2、驱动工作台(10),使电火花沉积机头(21)对准工件缺陷位置;

步骤3、将电磁线圈(35)通电,使其产生强磁场,并对正需沉积修复位置;

步骤4、启动电磁旋转驱动马达(25),经V型传动带(33)使电磁旋转机械模块(6)进行旋转运动;

步骤5、控制Z轴驱动马达(16)驱动Z轴驱动丝杠(17),带动电火花沉积机头(21)向下进给,使沉积电极向修复处进给,在脉冲作用下,对需修复处进行电火花沉积;

步骤6、沉积熔池中的金属正负离子在强磁场作用下,分别趋向电磁场正负极,在电磁旋转机械模块(6)的旋转作用下,不断流动相融,达到电磁搅拌的效果,实现沉积修复。