绝缘工程陶瓷放电铣削伺服装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械加工领域，具体地，涉及一种绝缘工程陶瓷放电铣削伺服装置。
【背景技术】
[0002]绝缘工程陶瓷因具有高强度、高硬度、高耐磨性、高的热和化学稳定性等优良特性，已日益广泛的应用于石油、地质、电子、机械、冶金、化工、航空航天等行业和领域中，并带来了巨大的社会和经济效益。但由于绝缘工程陶瓷的硬度高、脆性大、断裂韧性低，对其加工十分困难。
[0003]目前国内外常用的绝缘工程陶瓷的加工方法有:机械切削加工、磨削加工、超声波加工、激光加工、等离子弧加工等。机械切削加工利用金刚石、立方氮化硼等超硬刀具来加工高硬度、高耐磨性的绝缘工程陶瓷，加工过程中较大的机械作用力易在工件表面上形成凹坑、崩口、微裂纹等缺陷，难以保证加工精度和表面质量；使用金刚石砂轮的磨削加工是目前最常用的绝缘工程陶瓷加工方法，由于该方法需要高刚度的磨床和昂贵的金刚石砂轮，加工成本高，生产效率低，并且加工后的陶瓷表面和亚表面会产生多种类型的损伤，从而影响工件的最终使用性能；超声波加工适于加工各种绝缘工程陶瓷，加工过程中的切削力和切削热很小，不会引起工件变形和烧伤，但该方法加工效率低，工具损耗较为严重；激光加工主要适用于绝缘工程陶瓷的切割、打孔和刻蚀，其设备昂贵、加工区存在明显的热影响层，易在加工表面上形成微裂纹，降低零件的使用性能；等离子弧加工主要用于绝缘工程陶瓷的切割，但受等离子弧柱形态及温度场分布的限制，该技术很难切割较大厚度的工程陶瓷。
[0004]电火花加工是通过工具电极和工件之间的火花放电产生的局部瞬时高温、高压作用来蚀除材料，加工时工具电极和工件之间无宏观作用力，可加工任何硬、脆、韧、软、高熔点的材料。但由于绝缘工程陶瓷不能作为电极对的一方直接进行火花放电加工，给其电加工技术的开发带来了较大困难。目前，绝缘工程陶瓷的电火花加工技术研宄是当今特种加工领域的一个研宄热点，研宄较多的主要有高压电火花加工、电解电火花加工、辅助电极电火花加工等。
[0005]高压电火花加工时，在尖电极与平板电极间放入绝缘陶瓷工件，并在两极间施加5000?6000伏的高电压，利用两极间产生的高电场强度将空气击穿、产生强烈的辉光放电来蚀除工件材料。该方法主要用于绝缘陶瓷孔的加工，但是加工的孔浅，且形状粗糙，需要后续的机械加工修研。
[0006]电解电火花加工是目前绝缘陶瓷电火花加工领域研宄较多的一种方法，电解电火花加工时，工具电极、绝缘陶瓷工件及辅助电极均放置在电解液中，当外部电压作用在两电极上时，首先由电解作用在工具电极表面形成绝缘气体相，然后通过该绝缘气体相形成高的电位梯度，引起火花放电，由火花放电产生的瞬时高温高压作用来蚀除材料。但由于在电解过程中要消耗大量的电能来形成火花放电时所需的绝缘气体相，因此该方法存在加工精度差、效率低、易锈蚀机床、易污染环境等缺陷。基于此，刘永红提出了充气电解电火花复合加工方法，以充气的方式形成电极端面火花放电所需的绝缘气体相，提高了生产效率并且降低了能耗，但应用于实际生产时效率仍显低，同时加工过程中排出有害气体，加工环境较差。
[0007]辅助电极电火花加工方法是在绝缘陶瓷工件上预先放置一个由金属板或金属网等导电材料制成的辅助电极，加工开始时，在工具电极和辅助电极之间产生火花放电，放电蚀除的材料在工件表面形成导电层，利用工具电极和导电层之间的放电作用蚀除绝缘陶瓷材料。由于在加工过程中难以形成持续稳定的导电层，因此该方法加工效率低，并主要适合于型孔加工。
【发明内容】
[0008]为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种绝缘工程陶瓷放电铣削伺服装置，提高绝缘工程陶瓷的加工效率、降低其加工成本。
[0009]为实现上述目的，本发明采用下述方案:
[0010]绝缘工程陶瓷放电铣削伺服装置，包括:伺服电机、储片轮、弹簧、外圆筒、导向板；其中:伺服电机的定位轴安装在法兰盘的内孔中，两者保持过盈配合，法兰盘通过螺栓连接外圆筒盖；电机外壳的一端通过螺栓连接外圆筒盖、另一端通过螺栓与电机外壳盖相连，伺服电机位于电机外壳内，电机外壳盖通过螺栓连接固定在机床上；外圆筒为圆柱壳体，外圆筒通过螺栓与外圆筒盖相连，外圆筒与外圆筒盖相连的端部下侧设有开口槽，开口槽的两侧均各设一个弹簧固定孔，弹簧固定孔用于固定弹簧的端部，开口槽的一侧有角铁固定孔；伺服电机的输出轴上套有电机轴套，电机轴套上套有储片轮，伺服电机的输出轴和电机轴套之间为过盈配合，电机轴套和储片轮之间也为过盈配合；储片轮上缠绕辅助电极，在辅助电极的最外层包裹弹簧，弹簧的两端通过上插销和下插销固定于外圆筒的弹簧固定孔中，弹簧的中部缠绕在辅助电极上；储片轮、弹簧和辅助电极均位于外圆筒内；辅助电极穿过导向板，导向板对辅助电极的运动进行导向，并避免辅助电极偏移指定轨迹；导向板穿过外圆筒的开口槽通过螺钉连接角铁，角铁通过螺栓连接于外圆筒上的角铁固定孔。
[0011]相对于现有技术，本发明具有如下有益效果:
[0012]1、利用工具砂轮和沿工件表面伺服送进的辅助电极之间放电产生的瞬时高温、高压作用来蚀除绝缘工程陶瓷，其放电均匀性不受被加工材料导电性的影响，可以加工各种难加工的绝缘工程陶瓷材料。
[0013]2、能够实现辅助电极的连续送进，克服了传统辅助电极电火花加工方法难以形成持续稳定的导电层的缺点。
[0014]3、采用水基乳化液作为绝缘工程陶瓷电火花铣削加工工作液，可以避免常见的绝缘材料电解电火花复合加工方法因使用电解液或其它导电液带来的污染环境、锈蚀设备和能耗大等问题。
[0015]4、通过调整火花放电参数，可以在同一台机床上实现对绝缘工程陶瓷材料的粗、中、精加工。
[0016]5、在绝缘工程陶瓷电火花铣削过程中，工具砂轮、辅助电极与陶瓷工件的宏观作用力很小，可方便的实现对复杂低刚度绝缘工程陶瓷零件的加工。
[0017]6、本发明具有加工效率高、成本低、结构简单等优点。
【附图说明】
[0018]图1是绝缘工程陶瓷放电铣削伺服装置的整体装配外观轴侧图；
[0019]图2是绝缘工程陶瓷放电铣削伺服装置的整体装配外观主视图；
[0020]图3是绝缘工程陶瓷放电铣削伺服装置的零件爆炸分解图；
[0021]图4是绝缘工程陶瓷放电铣削伺服装置的外圆筒结构图；
[0022]图中:1、伺服电机，2、电机轴套，3、储片轮，4、辅助电极，5、弹簧，6、