一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置的制造方法_2

文档序号:8535574阅读:来源:国知局
杆组(3)中部通过球铰或胡克铰与移动副的组合铰链连接于支杆(4-3)上,这样阴极控制杆组(3)中部便具备了 X、Y、Z三轴方向的运动。
[0021]运动组件e(9)底部有两个平行放置的Z轴(9-1),两个伺服电机同步转动通过滚珠丝杠螺母副带动运动平台往复升降运动,固连于运动平台的支杆(9-2)随同运动,便带动了工作平台(9-6)实现Z向运动,复杂曲面类零件毛坯(6)通过零件夹具(9-4)的夹持固定在工作台(9-5)上,便具备了 Z向运动。
[0022]工具阴极组(5)的变形技术是工具阴极组(5)两端分别被夹持在阴极控制杆组
(3)的端部,在运动组件a(2)X和Y方向及运动组件b (4)、c(7)、cK8)X、Y和Z三个方向共十一轴联动的带动下实现形状控制,有效拟合待加工复杂曲面类零件的曲面轮廓,并能实现位置的微调,复杂曲面类零件毛坯(6)在运动组件e(9)的带动下实现宏观切割运动。所有复杂曲面类零件同步电解分割加工的完成是在十二轴联动的作用下实现的。
[0023]电解分割加工的冲液方式是在工具阴极组后部施加绝缘挡板形成密闭流场,电解液只能从工具阴极组与待加工件一端的切缝进入另一端流出,使得电解液的流动方向可控,而不再随意地分散流失,提高了电解液的利用率和更新速度。
[0024]3、本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0025]I)本发明采用带状工具阴极组实现难加工材料的直接分割加工,避免传统铣削或电解方式对复杂曲面类零件毛坯逐层去除,免去了加工过程所需的高档数控设备和昂贵的加工费用。可将航空航天用复杂曲面类零件净成形或近净成形加工时间极大的缩短,加工前的毛坯制作成本和加工成本明显降低。
[0026]2)本发明的带状电极是柔性可变形的,利用一侧边面作为工作区域,因在厚度方向尺寸很小(0.1-2_),可使切缝很窄,提高加工精度和效率;同时在宽度方向上有很高的强度,具有很好的形状保持能力。在11轴运动机构的控制下,电极实时变形拟合复杂曲面类零件的曲面型面,再利用叶片的Z向运动实现一次切割便能加工出复杂的型面。现有复杂曲面类零件的电解加工技术大多采用简单电极或成形电极的展成运动来实现,加工方式仍然是逐层点滴去除多余材质,加工效率仍不是很高。现有电解切割技术基本都采用线状电极,大多只能局限于板材等二维空间的加工技术,且效率较低。
[0027]3)本发明在工具阴极组后部施加绝缘挡板形成密闭流场,电解液只能从工具阴极组与待加工件一端的切缝进入,另一端切缝流出,使得电解液的流动方向可控,而不再随意地分散流失,提高了电解液的利用率和更新速度。
【附图说明】
[0028]图1是一种多个叶片同步电解分割加工装置结构示意图。
[0029]图2a是运动组件a的X轴外观图。
[0030]图2b是运动组件a的X轴爆炸图。
[0031]图3是运动组件a的爆炸图。
[0032]图4是运动组件b的爆炸图。
[0033]图5a是运动组件e的外观图。
[0034]图5b是运动组件e的爆炸图。
[0035]图6a是工具电极连接方式示意图1。
[0036]图6b是工具电极连接方式示意图2。
[0037]图6c是工具电极连接方式示意图3。
[0038]图7是工具电极后部施加绝缘阻液板横向剖视图。
[0039]图中的标号名称为:1、机床底座,2、运动组件a,3、阴极控制杆组,4、运动组件b,5、工具阴极组,6、复杂曲面类零件毛坯,7、运动组件c,8、运动组件d,9、运动组件e,10、绝缘涂层,11、电解液,12、绝缘挡板。
[0040]2-1、X轴基座,2-2、双直线导轨与滑块,2-3、侧板1,2_4、防护罩,2_5、X轴移动平台,2-6、滚珠丝杠螺母,2-7、滚珠球轴承,2-8、侧板2,2_9、伺服电机,2_10、联轴器,2-11, X轴,2-12、支杆 1,2-13、Y 轴。
[0041]4-1、X 轴,4-2、Z 轴,4-3、支杆 2,4-4、Y 轴。
[0042]9-1、Z轴,9-2、支杆3,9-3、防护罩2,9-4、零件夹具,9-5、工作台。
[0043]Jl、胡克铰链,J2、带有移动副的球铰或胡克铰链。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图对本发明的原理、结构及工作过程进一步说明发明。
[0045]参照图1、图2a、b和图3,本发明的一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置主要包括机床底座(I),运动组件a(2),阴极控制杆组(3),运动组件b (4),工具阴极组
(5),复杂曲面类零件毛坯¢),运动组件c (7),运动组件d (8),运动组件e (9)组成,它们之间的位置连接关系是:运动组件a (2)、运动组件b (4)、运动组件c (7)、运动组件d(8)和运动组件e(9)都固连于机床底座(I)上,它们分别由自身的运动轴提供运动。机床底座(I)左端一侧,阴极控制杆组(3)左端通过胡克铰链(Jl)连接于运动组件a上,阴极控制杆组
(3)中间部位通过球铰或者胡克铰链(J2)连接于运动组件b上;机床底座(I)右端一侧的阴极控制杆组(3)与左侧一端阴极控制杆组(3)呈镜像对称分布,分别通过胡克铰链(Jl)连接于运动组件d(8)和通过球铰或者胡克铰链(J2)连接于运动组件c(7)上。工具阴极组(5)两端分别固连于阴极左右两端的阴极控制杆组(3)上。复杂曲面类零件毛坯(6)固连于运动组件e(9)上。如此,运动组件a (2)、b (4)、c (7)、d (9)控制阴极控制杆组(3)的运动,阴极控制杆组⑶控制工具阴极组(5)的运动和变形情况,运动组件e (9)控制复杂曲面类零件毛坯¢)的运动。
[0046]其中运动组件a(2)具有X和Y两个方向的平动,运动组件b(4)、c(7)、d(8)分别具有X、Y、Z三个方向的平动,运动组件e(9)具有Z向平动。运动组件a (2)、b (4)、C (7)、d (8)控制带状电极的形状,并微调电极与毛坯的位置,运动组件e (9)实现宏观的切割运动。本装置具有十二轴联动控制系统。
[0047]参照图2a、b,运动组件a(2)的X轴建立在X轴基座(2_1)上,双直线导轨与滑块(2-2)、侧板I (2-3)和侧板2(2-8)都固定在X轴基座(2_1)上,两侧板适当位置上有阶梯孔用来安装滚珠球轴承(2-7),滚珠丝杆螺母(2-6)两端为阶梯轴,从而将滚珠球轴承(2-7)和滚珠丝杆螺母(2-6)可滚动的连接在了两侧板之间,X轴移动平台(2-5)与滚珠丝杆螺母(2-6)固连。X轴(2-11)由伺服电机(2-9)通过联轴器(2-10)、滚珠丝杠螺母(2_6)带动X轴移动平台(2-5)往复运动,便可带动固于X轴移动平台(2-5)的Y轴(2-13)做X向运动。防护罩(2-4)起到防护油污并避免电解液的腐蚀作用。
[0048]参照图3,运动组件a(2)的Y轴与X轴具有同样的内部结构(如图2所示),Y轴(2-13)同样采用滚珠丝杠螺母副实现Y向的往复运动,Y轴运动平台上固连支杆(2-12),阴极控制杆组(3) —端通过胡克铰连接于支杆(2-12)上,这样阴极控制杆组(3) —端便具有了 X和Y方向的运动。
[0049]参照图4,运动组件b(4)、c(7)、d(8)具有X、Y、Z三轴运动,(以运动组件b (4)为例)其中X轴(4-1)、Υ轴(4-4)与运动组件a(2)完全相同,Z轴(4_2)固连于Y轴运动平台上,其Z向运动的实现同样采用滚珠丝杠螺母副,支杆(4-3)固连于Z轴运动平台上,阴极控制杆组(3)中部通过球铰或胡克铰与移动副的组合铰链连接于支杆(4-3)上,这样阴极控制杆组(3)中部便具备了 X、Y、Z三轴方向的运动。
[0050]参照图5a、b,运动组件e (9)底部有两个平行放置的Z轴(9_1),两个伺服电机同步转动通过滚珠丝杠螺母副带动运动平台往复升降运动,固连于运动平台的支杆(9-2)随同运动,便带动了工作平台(9-6)实现Z向运动,复杂曲面类零件毛坯(6)通过零件夹具(9-4)的夹持固定在工作台(9-5)上,便具备了 Z向运动,其中防护罩(9-3)起到防护油污并避免电解液的腐蚀。
[0051]参照图6a、b、C,运动
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