CN201136075Y - 火花液局部定向内喷供液的齿形电火花展成加工旋转电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种火花液局部定向内喷供液的齿形电火花展成加工旋转电极，该旋转电极包括工具电极和局部定向内喷结构；工具电极和局部定向内喷结构通过密封毛毡连接；工具电极包括三个部分，一端为齿形段、另一端为锥形段，中间部分为圆柱段；局部定向内喷结构包括密封毛毡、毛毡固定座、入水钢管和固定支撑板，密封毛毡固定在毛毡固定座上，毛毡固定座与入水钢管连接，毛毡固定座通过锁紧螺母固定，锁紧螺母与固定支撑板之间设置压缩弹簧。该旋转电极有效解决深径比大的电火花加工供液和排渣屑问题，使得加工过程平稳、放电均匀，排热、排渣效果显著，供液本身平稳，无液动力影响、无振动。

Description

火花液局部定向内喷供液的齿形电火花展成加工旋转电极

技术领域

本实用新型属于机械制造定向供液内喷装置领域，特别涉及一种火花液局部定向内喷供液的齿形电火花展成加工旋转电极。

背景技术

在电火花加工中，现有的火花液供给方式目前主要有以下几种：

浸泡方式：对于加工深度较浅时，工件和工具电极工作部分及工作区域在电火花液中浸泡。缺点是电火花加工产物、熔渣、熔屑易于残留，不易排除，容易造成“二次放电”，降低效率，常常采用定时抬刀的办法来排除产物。

冲液方式：分为外部冲液和内喷冲液，排渣效果都比浸泡方式好，外部冲液液体方向控制性差，对于较深的拐角处排渣不易，加大供液压力可能引起电极振动、破坏加工精度；内喷冲液时，压力火花液通过工具管电极内部进入，液体经过加工区域后从管电极与工件已加工孔间的间隙流出，能比较彻底地将残渣排除干净彻底。过程中火花液从管内流出向四周流动，不能实现按需定向流动。在某些情况下会降低火花液的工作压力，或者需要的流量不足。

发明内容

针对现有电火花展成加工深径比较大的齿形排屑不顺畅、供液不充分，本实用新型的目的在于提供一种火花液局部定向内喷供液的齿形电火花展成加工旋转电极。该电极使电火花工作液直接有效作用于放电加工区域，提高加工效率、提高加工精度、降低表面粗糙度。

该电极还可应用于特种加工工艺，如，电解展成加工深径比大的内表面花键槽、内齿轮、内螺纹、电火花同步共轭内螺纹加工、混粉电火花精加工等，提供有效的工具结构设计、导液装置。

该电极还可应用于其他机械加工类似场合，即回转件需提供固定某一方向的液体喷射应用领域，如：内圆磨削砂轮内喷冷却液、钻井勘探工程等。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种火花液局部定向内喷供液的齿形电火花展成加工旋转电极，包括工具电极(7)和局部定向内喷结构；所述工具电极(7)和局部定向内喷结构通过密封毛毡(21)连接。

所述工具电极(7)包括三个部分，一端为齿形段(a)、另一端为锥形段(c)，中间部分为圆柱段(b)；所述工具电极齿形段(a)的每个齿根槽内设置有一排喷射小孔(28)，所述每排喷射小孔(28)等距轴向排布，每个喷射小孔(28)与工具电极(7)中心轴垂直，每个喷射小孔(28)与平行于工具电极(7)中心轴的深孔(29)相通，深孔(29)的一端设有堵头(31)过盈配合密封，另一端与其直径等大的径向进水孔(30)相通，所述径向进水孔(30)设在工具电极(7)的圆柱段(b)。

所述局部定向内喷结构包括密封毛毡(21)、毛毡固定座(22)、入水钢管(25)和固定支撑板(26)，所述密封毛毡(21)固定在毛毡固定座(22)上，毛毡固定座(22)与入水钢管(25)连接，毛毡固定座(22)通过锁紧螺母(23)固定，锁紧螺母(23)与固定支撑板(26)之间设置压缩弹簧(24)。

为了更好地实现本实用新型，所述每排喷射小孔(28)为9个喷射小孔。所述密封毛毡(21)通过嵌入或粘接方式固定在毛毡固定座(22)上。

所述毛毡固定座(22)与入水钢管(25)通过螺纹连接并由锁紧螺母(23)锁紧。

本实用新型具有如下特点：

1、本实用新型的火花液局部定向内喷供液的齿形电火花展成加工旋转电极，不论工具回转与否，电极喷出的一排射流束始终在竖直面内从上向下喷射，液体有效到达加工放电区域，从而保持较高压力和充足流量。

2、等距轴向排布的喷射小孔和轴向深孔交叉贯通而又与其他互不连通的工具电极结构：电火花展成内齿轮加工的工具电极为外齿轮，每排喷射小孔开设于每个齿根槽表面、由一个平行于轴线的深孔将一排喷射小孔连通，此深孔一端有堵头过盈配合密封，另一端与其直径等大的径向进水孔相通。

3、工具电极中间圆柱段的外圆弧面与密封毛毡固定座局部接触方式：毛毡固定座及毛毡呈现方形结构，与工具电极的径向进水孔处的外圆表面形成局部接触，即工具电极转到任何位置，可以保证至少有3个进水孔与毛毡固定座内腔相通，从而保证火花液的连续供给。而且只有最下面的位置的3个进水孔才能有火花液进入，达到最下面的3排喷射小孔(一排有九个小孔，均布)有火花液喷射出来，实现局部定向有效供液。这样火化液就可以连续定向供给，即火化液只能从工具电极中间圆柱部分最下面位置的3个径向进水孔进入各自相连通的深孔，再由最下面的3排喷射小孔喷射出来，实现局部定向有效供液。

4、双重浮动结构：工具电极回转，而密封毛毡和毛毡固定座固定不动，动密封的泄漏问题由双浮动结构解决。压缩弹簧的预压紧力让密封毛毡、毛毡固定座、锁紧螺母、入水钢管等组件在电极转动时始终压向电极接触表面，使得密封毛毡与工具电极始终保持良好接触。密封毛毡自身有一定的压缩性和浮动性，可以补偿电极结构接触表面的局部不平而避免泄漏。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)供液充分，压力充足，排渣、散热能力强：普通供液沿工具电极360°方向喷射，增大出口直径，不仅使得供液压力降低，减少流速，减少工作区域的有效流量，而且排渣的冲泻方向混乱，不利排渣和用过工作液流出，液体循环速度降低，散热效果变差。本实用新型集中于工作区域的局部定向喷射可以克服普通供液的上述缺点，可以说是“把钢用在刀刃上”。

(2)较好解决动密封问题、无泄漏：双重浮动结构使得动密封效果良好，接口处无泄漏液体喷出，一方面保持压力，另一方面工作场地干净，不污染电机。

(3)便于观察工具电极和工件电极的运动：由于局部定向喷射，加工循环过程中，可以清晰观看已加工表面，为调整参数提供方便。

(4)适应性强，适应不同直径的电极：局部接触方式使得工具电极直径变化或者接触部位直径变化时，可以采用同一套毛毡、毛毡固定座、压缩弹簧、钢管等组件。

(5)通用性好：装置还可用于其他电火花展成加工(花键、螺纹、内齿同步带轮)、混粉电火花精加工等场合，特别是深径比较大的情况，也可用于电解加工的电解液供液。

(6)装置简化：配合特殊工具电极，本供液装置结构简单，组件数目少，成本低廉，加工装置容易；安装调整简便易行。

本装置有效解决深径比大的电火花加工供液和排渣屑问题，使得加工过程平稳、放电均匀，排热、排渣效果显著，供液本身平稳，无液动力影响、无振动。

附图说明

图1为本实用新型的旋转电极的结构示意图。

图2为本实用新型的工具电极结构示意图。

图3为图2的工具电极的左投影视图。

其中：7-工具电极；21-密封毛毡；22-毛毡固定座；23-锁紧螺母；24-压缩弹簧；25-入水钢管；26-固定支撑板；27-压力火花液软管；28-喷射小孔；29-深孔；30-进水孔；31-堵头；a-齿形段；b-圆柱段；c-锥形段。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，火花液局部定向内喷供液的齿形电火花展成加工旋转电极，包括工具电极7和局部定向内喷结构；所述工具电极7和局部定向内喷结构通过密封毛毡21连接。

如图2、图3所示，所述工具电极7包括三个部分，一端为齿形段a、另一端为锥形段c，中间部分为圆柱段b；所述工具电极齿形段a的每个齿根槽内设置有一排喷射小孔28，每排喷射小孔28有9个喷射小孔。所述每排喷射小孔28等距均布轴向设置，每个喷射小孔28与工具电极7中心轴垂直，每个喷射小孔28与平行于工具电极7中心轴的深孔29连通，深孔29的一端设有堵头31过盈配合密封，另一端与其直径等大的径向进水孔30相连通，径向进水孔30设在工具电极7的圆柱段b。工具电极7齿数z1，z1数目的深孔29与齿槽内的一排喷射小孔28贯通、与右端z1数目的入水孔30联通，z1数目的堵头31与深孔29左端过盈配合，由此形成z1数目的独立水流通路。

如图1所示，所述局部定向内喷结构包括密封毛毡21、毛毡固定座22、入水钢管25和固定支撑板26。所述密封毛毡21通过嵌入或粘接方式固定在毛毡固定座22上。所述毛毡固定座22与入水钢管25通过螺纹连接并由锁紧螺母23锁紧。毛毡固定座22通过锁紧螺母23固定，锁紧螺母23与固定支撑板26之间设置压缩弹簧24。入水钢管25与压力火花液软管27连接。入水钢管25与固定支撑板26上的孔为间隙配合。

工具电极7回转时，密封毛毡21和毛毡固定座22不动，动密封的泄漏问题由双浮动结构解决，压缩弹簧24的预压紧力使密封毛毡21、毛毡固定座22、锁紧螺母23、入水钢管25等组件在电极转动时始终压向电极接触表面，使得密封毛毡21与工具电极7始终保持良好接触。密封毛毡21自身有一定的压缩性和浮动性，可以补偿电极结构接触表面的局部不平而避免泄漏。

为了更好地实施，以下几点需说明：

1.深孔29加工及堵头31：电极材料为紫铜或黄铜，普通深孔29可以采用机械钻削完成，如果深径比特大，可以采用管电极内喷电火花加工方法实现，管电极在一般模具工具市场可以购买。左端的密封可以采用圆柱形堵头或钢球31，过盈压入便可。

2.毛毡固定：密封毛毡21与毛毡固定座22可以采用耐水胶粘接；也可采用在毛毡固定座22上开上小下大的四面联通的沟槽，将密封毛毡21嵌入其中。

3.进水孔30需倒角：为了减少回转电极对固定密封毛毡21的磨损、进水孔30必须倒角、去毛刺。

4.毛毡固定座22修弧形：为保证密封毛毡21四周受压程度一致，毛毡固定座22可以修形成曲率半径与工具电极半径相等的圆弧面，达到更好密封和导向效果。

5.入水钢管25外表面与固定支撑板26滑动配合：入水钢管25表面及固定支撑板26的板孔需作抛光处理、圆柱度作技术要求，配合间隙控制在0.03～0.05mm。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1、一种火花液局部定向内喷供液的齿形电火花展成加工旋转电极，其特征在于：所述旋转电极包括工具电极(7)和局部定向内喷结构；所述工具电极(7)和局部定向内喷结构通过密封毛毡(21)连接；

所述工具电极(7)包括三个部分，一端为齿形段(a)、另一端为锥形段(c)，中间部分为圆柱段(b)；所述工具电极齿形段(a)的每个齿根槽内设置有一排喷射小孔(28)，所述每排喷射小孔(28)等距轴向排布，每个喷射小孔(28)与工具电极(7)中心轴垂直，每个喷射小孔(28)与平行于工具电极(7)中心轴的深孔(29)相通，深孔(29)的一端设有堵头(31)过盈配合密封，另一端与其直径等大的径向进水孔(30)相通，所述径向进水孔(30)设在工具电极(7)的圆柱段(b)；

所述局部定向内喷结构包括密封毛毡(21)、毛毡固定座(22)、入水钢管(25)和固定支撑板(26)，所述密封毛毡(21)固定在毛毡固定座(22)上，毛毡固定座(22)与入水钢管(25)连接，毛毡固定座(22)通过锁紧螺母(23)固定，锁紧螺母(23)与固定支撑板(26)之间设置压缩弹簧(24)。

2、根据权利要求1所述的一种火花液局部定向内喷供液的齿形电火花展成加工旋转电极，其特征在于：所述每排喷射小孔(28)为9个喷射小孔。

3、根据权利要求1所述的一种火花液局部定向内喷供液的齿形电火花展成加工旋转电极，其特征在于：所述密封毛毡(21)通过嵌入或粘接方式固定在毛毡固定座(22)上。

4、根据权利要求1所述的一种火花液局部定向内喷供液的齿形电火花展成加工旋转电极，其特征在于：所述毛毡固定座(22)与入水钢管(25)通过螺纹连接并由锁紧螺母(23)锁紧。

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