专利名称：一种数控电火花曲面磨床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电火花机床，尤其涉及一种用于曲面自动电火花磨削的数控电火花机床。
背景技术：
类似于齿轮、凸轮等的表面为曲面零件的精加工，利用通用磨床加工非常困难，因为通用磨床只能磨削平面以及规则的内外圆表面。目前，齿轮表面的磨削都采用一种齿轮剃齿或珩齿机，利用展成原理靠砂轮的端部逐点磨削，加工效率非常慢；再如，经线切割加工后的表面如果光洁度不够，就必须经过多次切割，不仅效率不高而且最终光洁度也受到很大限制。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种数控电火花曲面磨床，能够方便地解决例如齿轮表面和凸轮表面等任意曲面的磨削问题，不仅效率高，而且能够达到令人满意的光洁度，成本很低。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种数控电火花曲面磨床，其特征在于床身上设有立柱，立柱的伸出部与磨头构成可拆卸的转动连接，磨头由旋转驱动装置带动旋转；拖板的上下两面设有相互垂直的导轨，其下面的导轨与床身构成滑动连接，上面的导轨与工作台构成滑动连接，安装在床身上的横向驱动装置驱动拖板从而带动工作台左右运动，安装在拖板上的纵向驱动装置驱动工作台前后移动；脉冲电源通过与工件相连的电极线X以及与磨头相连的电极线Y输送电脉冲，工作液供应装置向工作区供液；上述运动都由控制系统控制。
作为一种更进一步的改进所述旋转驱动装置由电机和减速机构组成。
作为一种更进一步的改进所述工作台上设有与之绝缘的工件压紧装置和工件，工件通过压紧装置压紧；作为一种更进一步的改进所述工作台与所述压紧装置之间设有绝缘块。
作为一种更进一步的改进所述横向驱动装置以及纵向驱动装置是由电机和丝杠螺母付组成。
作为一种更进一步的改进所述控制系统的核心部件由计算机构成并通过指令驱动横向驱动装置和纵向驱动装置按照事先编好的程序做任意曲线运动。
作为一种更进一步的改进所述工作台上还设有磨头修整块。
作为一种更进一步的改进所述磨头修整块为导电材料。
作为一种更进一步的改进所述磨头为金属导电材料且半径小于工件上被加工曲面的最小曲率半径。
作为一种更进一步的改进所述立柱的伸出部与磨头构成可拆卸的转动连接件为弹簧卡头。
作为一种更进一步的改进所述立柱的伸出部设有上下两个同轴的夹持部件。
由于采用上述技术方案，一种数控电火花曲面磨床，其特征在于床身上固连着立柱，立柱的伸出部与磨头构成可拆卸的转动连接，磨头由旋转驱动装置带动旋转；拖板的上下两面设有相互垂直的导轨，其下面的导轨与床身构成滑动连接，上面的导轨与工作台构成滑动连接，安装在床身上的横向驱动装置驱动拖板从而带动工作台左右运动，纵安装在拖板上的向驱动装置驱动工作台前后移动；工作台上设有与之绝缘的工件压紧装置，工件通过压紧装置压紧；脉冲电源通过与工件相连的电极线X以及与磨头相连(通过碳刷)的电极线Y输送电脉冲，工作液供应装置向工作区供液；上述运动都由控制系统控制。能够完成任意曲面的电火花磨削并且可以根据事先编好的程序自动进行，解决了任意曲面的精加工问题，不仅加工速度快，而且表面质量得到很大改善，成本很低。
附图1是本实用新型实施例的结构示意图。
图2是加工方式的局部示意图。
具体实施方式
如附图1所示，一种数控电火花曲面磨床，床身(1)上固连着立柱(2)，立柱(2)的伸出部与磨头(4)构成可拆卸的转动连接，可拆卸的目的是为了方便更换磨头，可采用弹簧卡头等夹持方式，磨头(4)由旋转驱动装置(3)带动旋转；拖板(11)的上下两面设有相互垂直的导轨，其下面的导轨与床身(1)构成滑动连接，上面的导轨与工作台(9)构成滑动连接，安装在床身(1)上的横向驱动装置(12)驱动拖板从而带动工作台左右运动，安装在拖板(11)上的纵向驱动装置(10)驱动工作台(9)前后移动；工作台(9)上设有与之绝缘的工件压紧装置(6)，该压紧装置具有定位功能，工件(7)通过压紧装置(6)定位夹紧；脉冲电源通过与工件(7)相连的电极线X以及与磨头(4)相连(通过碳刷)的电极线Y输送电脉冲，工作液供应装置向工作区供液；上述运动都由控制系统控制；所述工作台(9)与所述压紧装置(6)之间设有绝缘块(8)；所述工作台(9)上还设有磨头修整块(5)，该磨头修整块的作用是当磨头由于损耗而需要修整时，将磨头靠上利用反极性电火花加工将磨头快速修平，当然，所述磨头修整块必须是导电材料且与工作台(9)绝缘并布置在不妨碍运动的工作台的一边；所述旋转驱动装置(3)由电机和减速机构组成，该减速机构可以是蜗轮蜗杆、齿轮等，甚至是气动马达和液压马达等；与床身固连的所述横向驱动装置(12)以及与拖板固连的纵向驱动装置(10)是由电机和丝杠螺母付组成；所述控制系统的核心部件由计算机构成并通过指令驱动横向驱动装置(12)和纵向驱动装置(10)按照事先编好的程序做任意曲线运动，其运动轨迹与线切割类似；所述磨头(4)的半径小于工件上被加工曲面的最小曲率半径，否则容易出现干涉；所述磨头(4)由导电的金属材料构成；所述脉冲电源与现有的线切割或电火花所用的脉冲电源类似，目的是提供电火花放电用的高效脉冲能量；所述工作液供应装置也与现有的线切割及电火花所用的工作液供应装置类似，目的是向工作区提供工作液起到冷却和带走电蚀物的作用，所述拖板(11)与床身(1)及工作台(9)构成的滑动连接也可以在两导轨之间增加滚动功能部件，如钢球、滚柱、直线导轨等构成滚动摩擦形式。
其工作过程是根据被加工件的曲面形状轮廓编制好加工程序并输入控制系统，将工件(7)放入压紧装置(6)上定位并压紧，根据被加工面的最小曲率半径选择磨头的直径并正确按装，调整工件和磨头的初始位置，接通脉冲电源，工作液供应装置开始向加工区供液，机床开始工作；工件按照程序指令靠近旋转磨头，当二者处于恰当放电间隙时开始放电加工，当间隙电压大于事先设定的数值时，控制系统发出进给指令，工件(7)与工作台(9)在横向驱动装置(12)和纵向驱动装置(10)的驱动下沿事先设定的轨迹进给；当加工出现短路等异常情况时，间隙电压小于事先设定的数值，控制系统发出回退指令，工件(7)与工作台(9)在横向驱动装置(12)和纵向驱动装置(10)的驱动下回退；消除短路后重新进给，直至完成全部加工。如果加工过程中需要修整磨头，则中断正常加工，磨头移至磨头修整块(5)进行反拷，然后回到正常加工。
本实用新型所述的控制系统，包括上位计算机和下位的电机驱动系统，一般是通用的两轴两联动方式，类似于线切割的控制系统，在市场上可以买到，故此处不在赘述。
本实用新型伺服控制部分所述的脉冲电源，与普通的电火花成型(线切割)机床脉冲电源类似，它包括脉冲电源发生部分和伺服控制部分，脉冲发生部分的主要作用是提供放电能量，伺服控制部分的主要作用是控制恰当的放电间隙，市场上可以买到，故此处不在赘述。
作为本实用新型的进一步改进，针对不同的加工对象，可以增加超声波、电化学以及磨料等加工方法或者将上述加工方法组合以提高工作效率和表面光洁度。
不管结构形式和外观做如何变换，只要是主要利用电火花旋转放电，并通过X、Y轴的数控轨迹运动对任意曲面进行加工，都将落入本实用新型的保护范围以内。
权利要求1.一种数控电火花曲面磨床，其特征在于床身(1)上固连着立柱(2)，立柱(2)的伸出部与磨头(4)构成可拆卸的转动连接，磨头(4)由旋转驱动装置(3)带动旋转；拖板(11)的上下两面设有相互垂直的导轨，其下面的导轨与床身(1)构成滑动连接，上面的导轨与工作台(9)构成滑动连接，安装在床身(1)上的横向驱动装置(12)驱动拖板从而带动工作台左右运动，安装在拖板(11)上的纵向驱动装置(10)驱动工作台(9)前后移动；工作台(9)上设有与之绝缘的工件压紧装置(6)，工件(7)通过压紧装置(6)压紧；脉冲电源通过与工件(7)相连的电极线X以及与磨头(4)相连的电极线Y输送电脉冲，工作液供应装置向工作区供液；上述运动都由控制系统控制。
2.根据权利要求1所述的一种数控电火花曲面磨床，其特征在于所述旋转驱动装置(3)由电机和减速机构组成。
3.根据权利要求2所述的一种数控电火花曲面磨床，其特征在于所述横向驱动装置(12)以及纵向驱动装置(10)是由电机和丝杠螺母付组成。
4.根据权利要求3所述的一种数控电火花曲面磨床，其特征在于所述控制系统的核心部件由计算机构成并通过指令驱动横向驱动装置(12)和纵向驱动装置(10)按照事先编好的程序做曲线运动。
5.根据权利要求4所述的一种数控电火花曲面磨床，其特征在于所述工作台(9)与所述压紧装置(6)之间设有绝缘块(8)。
6.根据权利要求5所述的一种数控电火花曲面磨床，其特征在于所述工作台(9)上还设有磨头修整块(5)。
7.根据权利要求6所述的一种数控电火花曲面磨床，其特征在于所述磨头(4)为金属导电材料且半径小于工件(7)上被加工曲面的最小曲率半径。
专利摘要本实用新型公开了一种数控电火花曲面磨床，包括床身，立柱与磨头构成转动连接，磨头由旋转驱动装置带动旋转；拖板的上下两面设有相互垂直的导轨，横向驱动装置驱动工作台左右运动，纵向驱动装置驱动工作台前后移动；工作台上设有工件压紧装置，脉冲电源通过电极线Y输送电脉冲，工作液供应装置向工作区供液；能够完成曲面的电火花磨削并且可以根据事先编好的程序自动进行，解决了曲面的精加工问题，不仅加工速度快，而且表面质量得到很大改善，成本很低。
文档编号B23Q3/06GK2936522SQ200620006228
公开日2007年8月22日 申请日期2006年2月20日 优先权日2005年7月12日
发明者冯民堂 申请人:冯民堂