一种加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 212094723 U(45)授权公告日 2020.12.08

(21)申请号 202020433536.3(22)申请日 2020.03.30

(73)专利权人 淮阴工学院

地址 223005 江苏省淮安市经济技术开发

区枚乘路1号(72)发明人 郑晓虎　殷永华　

(74)专利代理机构 淮安市科文知识产权事务所

32223

代理人 吴宏宇(51)Int.Cl.

B23H 1/00(2006.01)B23H 9/14(2006.01)B23H 7/26(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图2页

()实用新型名称

一种加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备

(57)摘要

一种加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备，包括：箱体；轴，驱动锥，驱动锥的表面具有导向凹槽；工作液槽，工具电极装置；电极驱动臂，电极驱动臂一端固定连接工具电极装置，另一端固定有导向轮，导向轮置于驱动盘的导向凹槽内；电极驱动臂与定位块之间轴向运动径向固定配合；弹簧，弹簧套在电极驱动臂上。通过驱动锥导向凹槽、定位块、弹簧与电极驱动臂的配合的设计，使得电极驱动臂贴合驱动盘，在输入动力时，传动螺杆转动驱动升降块及轴上下运动。电极驱动臂受弹簧恢复力，同时一端受定位块，另一端导轮两侧受驱动锥上的导向凹槽，只能作径向运动。该方案带来的优点是电极阵列不会产生周向和竖直方向位移，确保工艺动作的精准性。

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权　利　要　求　书

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1.一种加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备，其特征在于，包括：箱体；轴，轴径向固定轴向运动的安装在箱体上，轴上固定安装有驱动锥，驱动锥的表面具有阵列分布的导向凹槽；

工作液槽，工作液槽位于驱动锥下方，工作液槽内悬空设置有工具电极装置；电极驱动臂，电极驱动臂的数量与驱动锥的导向凹槽的数量一致，电极驱动臂一端固定连接工具电极装置，另一端固定有导向轮，导向轮置于驱动盘的导向凹槽内；

定位块，定位块的数量和导向凹槽的数量一致，且每一导向凹槽的径向线上对应一个定位块，电极驱动臂穿过定位块上的孔与定位块之间轴向运动径向固定配合；

弹簧，弹簧套在电极驱动臂上，且弹簧位于定位块和导向轮之间。2.如权利要求1所述的加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备，其特征在于，还包括支架，支架上固定安装有传动螺杆，传动螺杆上螺纹配合有升降块，升降块固定连接所述的轴。

3.如权利要求1所述的加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备，其特征在于，电极驱动臂上具有凸起部，弹簧位于凸起部和定位块之间。

4.如权利要求1所述的加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备，其特征在于，电极驱动臂连接电极夹持器，电极夹持器连接工具电极装置，电极夹持器的材质为电气绝缘材料，工具电极装置为金属材质并设置有电源输入端，工具电极装置上安装异型电极。

5.如权利要求1所述的加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备，其特征在于，定位块通过螺栓固定安装在箱体下端面。

6.如权利要求1所述的加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备，其特征在于，轴、驱动锥通过螺栓固定连接。

7.如权利要求 1 所述的加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备，其特征在于，还包括分度头，分度头安装在工作液槽内，零件夹具固定在分度头上。

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一种加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备

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技术领域

[0001]本实用新型涉及一种加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备，属于电火花加工技术领域。

背景技术

[0002]回转体金属零件表面阵列分布的异形群孔加工有很多种方法。但是不同的加工方法其效率、加工成本相差很大。采用机械钻孔方法加工需要单孔顺序加工，其效率太低，如果零件表面的孔有几十或几百，其加工速度将令人难以忍受，更不用说机械钻孔加工异型孔的复杂性和难度；采用电解加工方法实现异形孔加工，但是电解液污染问题难以解决，适用的零件材料种类受。激光加工方法也是单孔顺序加工，加工区域热冲击很大，甚至改变其物理性能。

[0003]本实用新型针对上述加工技术的不足，所提出的一种加工圆周向心阵列异形孔的设备，能够高效的完成回转体表面阵列分布的异形群孔的加工。利用电火花加工其工艺简单高效、加工速度快及加工过程无污染的特点，能有效避免其他加工方法的局限性。实用新型内容

[0004]本实用新型针对圆周阵列分布的异形群孔加工的低效率，提出一种加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备，采用电火花加工技术实现高效加工的装置。利用电火花加工工艺简单高效、加工速度快及加工过程无污染的特点，能有效避免其他加工方法的局限性。该装置具体通过驱动锥、定位块、弹簧与电极驱动臂的配合设计实现加工过程中阵列电极的同步径向运动。在输入动力时，传动螺杆转动驱动升降块及轴上下运动。电极驱动臂受弹簧恢复力，同时一端受定位块，另一端导轮两侧受驱动锥上的导向凹槽，只能作径向运动。该方案带来的优点是电极阵列不会产生周向和竖直方向位移，确保工艺动作的精准性。同时，驱动锥上的导向凹槽采用阵列设计，一次工艺动作可以同时驱动多个电极驱动臂，实现阵列孔的加工。金属工具电极装置采用安装不同形状、尺寸的电极实现异形孔的加工，电极形状由孔具体尺寸确定，可以加工方孔、圆孔、多边形孔等异形孔。[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备，包括：[0006]箱体；[0007]轴，轴径向固定轴向运动的安装在箱体上，轴上固定安装有驱动锥，驱动锥的表面具有阵列分布的导向凹槽；[0008]工作液槽，工作液槽位于驱动锥下方，工作液槽内悬空设置有工具电极装置；[0009]电极驱动臂，电极驱动臂的数量与驱动锥的导向凹槽的数量一致，电极驱动臂一端固定连接工具电极装置，另一端固定有导向轮，导向轮置于驱动盘的导向凹槽内；[0010]定位块，定位块的数量和导向凹槽的数量一致，且每一导向凹槽的径向线上对应一个定位块，电极驱动臂穿过定位块上的孔与定位块之间轴向运动径向固定配合；

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弹簧，弹簧套在电极驱动臂上，且弹簧位于定位块和导向轮之间。

[0012]对于上述的方案，通过驱动锥导向凹槽、定位块、弹簧与电极驱动臂的配合的设计，使得电极驱动臂贴合驱动盘，在输入动力时，轴上下运动。电极驱动臂受弹簧恢复力，同时一端受定位块，另一端导轮两侧受驱动锥上的导向凹槽，只能作径向运动。该方案带来的优点是电极阵列不会产生周向和竖直方向位移，确保工艺动作的精准性。同时，驱动锥上的导向凹槽采用阵列设计，一次工艺动作可以同时驱动多个电极驱动臂，实现阵列孔的加工。

[0013]传动螺杆位于箱体、驱动锥上方。驱动传动螺杆时，不会干涉电极驱动装置的动作。

[0014]弹簧的设计利用弹力保证导向轮贴合在导向凹槽内。[0015]在上述方案的基础上，作为优选，还包括支架，支架上固定安装有传动螺杆，传动螺杆上螺纹配合有升降块，升降块固定连接所述的轴。传动螺杆转动驱动升降块。精度高。[0016]在上述方案的基础上，作为优选，电极驱动臂上具有凸起部，弹簧位于凸起部和定位块之间。弹簧在凸起部和定位块之间，利用弹力保证导向轮贴合在导向凹槽内。[0017]在上述方案的基础上，作为优选，电极驱动臂连接电极夹持器，电极夹持器连接工具电极装置，电极夹持器的材质为电气绝缘材料，工具电极装置为金属材质并设置有电源输入端。工具电极装置上安装异形电极，即同时安装形状不同的电极。具有的优点是可以一次性完成不同形状的异形群孔的加工，同时确保加工过程中整个装置电气绝缘。[0018]在上述方案的基础上，作为优选，驱动锥、轴通过螺栓固定连接。具有优点是便于更换不同参数的驱动锥，实现多种阵列尺寸的异形群孔加工。[0019]在上述方案的基础上，作为优选，还包括分度头，分度头安装在工作液槽内，零件夹具固定在分度头上。具有的优点是通过分度头转动工件，可实现高密度阵列异形群孔的高效加工，适用于群孔阵列很密，其阵列角度小于电极阵列角度的情况。[0020]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：[0021]1、通过驱动锥导向凹槽、定位块、弹簧与电极驱动臂的配合的设计，使得电极驱动臂贴合驱动盘，在输入动力时，传动螺杆转动驱动升降块及轴上下运动。电极驱动臂受弹簧恢复力，同时一端受定位块，另一端导轮两侧受驱动锥上的导向凹槽，只能作径向运动。该方案带来的优点是电极阵列不会产生周向和竖直方向位移，确保工艺动作的精准性。同时，驱动锥上的导向凹槽采用阵列设计，一次工艺动作可以同时驱动多个电极驱动臂，实现阵列孔的加工。[0022]2、传动螺杆位于箱体、驱动锥上方。驱动传动螺杆时，不会干涉电极驱动装置的动作。

[0023]3、可以一次性完成不同形状的异型群孔的加工，同时确保加工过程中整个装置电气绝缘。[0024]4、便于更换不同参数的驱动锥，实现多种阵列尺寸的异形群孔加工。[0025]5、通过分度头转动工件，即可实现高密度阵列异形群孔的高效加工，适用于群孔阵列很密，其阵列角度小于电极阵列角度的情况。

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附图说明

[0026]图1是回转体表面异形阵列孔高效电火花加工装置的示意图（单个电极驱动臂）。[0027]图2是电极驱动装置的示意图。[0028]其中标号名称： 1、驱动锥，2、箱体，3、轴，4、弹簧，5、电极驱动臂， 6、导轮，7、电极夹持器，8、脉冲电源，9、工件，10、工具电极装置，11、电极，12、工作液槽，13、传动螺杆，14、定位块， 15、升降块，16、循环泵，17、分度头，18、支架。具体实施方式

[0029]下面将结合实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0030]如图1-2所示，一种加工圆周向心阵列异形孔的电火花设备，包括：[0031]箱体；[0032]轴，轴径向固定轴向运动的安装在箱体上，轴上固定安装有驱动锥，驱动锥的表面具有阵列分布的导向凹槽；[0033]工作液槽，工作液槽位于驱动锥下方，工作液槽内悬空设置有工具电极装置；[0034]电极驱动臂，电极驱动臂的数量与驱动锥的导向凹槽的数量一致，电极驱动臂一端固定连接工具电极装置，另一端固定有导向轮，导向轮置于驱动盘的导向凹槽内；[0035]定位块，定位块的数量和导向凹槽的数量一致，且每一导向凹槽的径向线上对应一个定位块，电极驱动臂穿过定位块上的孔与定位块之间轴向运动径向固定配合；[0036]弹簧，弹簧套在电极驱动臂上，且弹簧位于定位块和导向轮之间。[0037]对于上述的方案，通过驱动锥导向凹槽、定位块、弹簧与电极驱动臂的配合的设计，使得电极驱动臂贴合驱动盘，在输入动力时，轴上下运动。电极驱动臂受弹簧恢复力，同时一端受定位块，另一端导轮两侧受驱动锥上的导向凹槽，只能作径向运动。该方案带来的优点是电极阵列不会产生周向和竖直方向位移，确保工艺动作的精准性。同时，驱动锥上的导向凹槽采用阵列设计，一次工艺动作可以同时驱动多个电极驱动臂，实现阵列孔的加工。

[0038]弹簧的设计利用弹力保证导向轮贴合在导向凹槽内。[0039]还包括支架，支架可固定在箱体上，也可单独架设，支架上固定安装有传动螺杆，传动螺杆上螺纹配合有升降块，升降块固定连接所述的轴。传动螺杆转动驱动升降块。精度高。

[0040]传动螺杆位于箱体、驱动锥上方。驱动传动螺杆时，不会干涉电极驱动装置的动作。

[0041]电极驱动臂连接电极夹持器，电极夹持器连接工具电极装置，电极夹持器的材质为电气绝缘材料，工具电极装置为金属材质并设置有电源输入端。工具电极装置上安装异形电极，即同时安装形状不同的电极。具有的优点是可以一次性完成不同形状的异形群孔的加工，同时确保加工过程中整个装置电气绝缘。[0042]驱动锥、轴通过螺栓固定连接。具有优点是便于更换不同参数的驱动锥，实现多种

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阵列尺寸的异形群孔加工。[0043]还包括分度头，分度头固定连接至工作液槽内的工件夹具。具有的优点是通过分度头转动工件，可实现高密度阵列异形群孔的高效加工，适用于群孔阵列很密，其阵列角度小于电极阵列角度的情况。

[0044]对于母线为任意曲线的回转体零件，需要根据具体零件外形对加工电极夹持装置及驱动装置作相应调整，就可以实现其表面群孔的高效加工。[0045]上述的方案在使用时，[0046]1. 参考图1，装夹工件9，确保工件9中心线与箱体2中心线对中；[0047]2．在工作液槽中放入工作液，开启循环泵16；[0048]3. 打开脉冲电源8；[0049]4．打开电机驱动传动螺杆13，驱动锥1带动电极11作径向运动，开始加工。电极11与工件9间距可根据电极与工件间瞬时电流大小实时调节电机转动速度与方向。[0050]5．关闭脉冲电源，关闭循环泵16，传动螺杆13反转使电极11退出加工位置。[0051]6．根据孔阵列参数，如需要配合转动分度头17继续加工阵列孔，则转动分度头17使工件9转动相应角度，重复操作1-3。如群孔阵列分布与电极阵列分布相同不需要继续加工，则排放出工作液并取出零件9。[0052]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为所涉及的权利要求。

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图1

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图2

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