专利名称：电火花铣削装置及方法
技术领域：
本发明属于机械加工领域，具体涉及一种电火花铣削装置及方法。
背景技术：
在加工中心上，采用标准铣刀(如球头铣刀)，通过插补、走复杂轨迹获得复杂曲面，是相当成熟的技术。传统的电火花加工则需要制造成型电极。电火花铣削加工是一种新型机械加工工艺，它是采用如棒状、管状等简单形状的电极像铣刀那样按照一定轨迹运动，通过电极与工件之间的电火花腐蚀，去除工件材料，获得复杂曲面。与传统电火花成型加工相比，电火花铣削不仅省去了成型电极的设计与制造，极大地提高生产效率，缩短产品的生产周期，降低加工费用，提高了加工的灵活性，而且还有效地提高加工稳定性、减少电容效应。 但是现有的电火花铣削技术的发展，已经陷入停滞，主要的问题在于电火花铣削时，电极的损耗无法控制。采用CCD光学传感器或者其它传感器，定时或者不定时暂停加工，对电极进行检测，补偿电极损耗，是目前研究最多的方法。但是电极损耗形式、尺寸难以掌握，测量干扰因素太多，测试精度无法保证，极大影响加工效率，使其不具备实用价值。而研究、掌握电极损耗规律，从而预测电极损耗，进行补偿，也是目前研究较多的方法。但是该方法目前的研究成果，根本无法适应实际的电火花加工情况。
发明内容
本发明的目的之一在于解决上述问题，提供一种既无需制备成型电极，又无需考虑电极损耗的电火花铣削装置。本发明的另一目的是提供一种电火花铣削方法。实现本发明目的之一的技术方案是一种电火花铣削装置，包括支柱、中空支座、回转平台、走丝机构、引导轮以及电极丝。所述中空支座固定在所述支柱上。所述回转平台设置在所述中空支座上，且可绕所述支柱的轴线旋转。所述走丝机构固定在所述回转平台上，且可与所述回转平台一起绕所述支柱的轴线旋转；所述走丝机构包括储丝轮、若干导轮以及废丝卷丝轮。所述引导轮设置在所述支柱的下端，且可与所述回转平台一起绕所述支柱的轴线旋转，所述引导轮的圆周上设有圆弧槽。所述电极丝中正在使用的部分绕在所述引导轮的圆弧槽中，所述电极丝中未使用的部分的一端绕在所述走丝机构的储丝轮中，所述电极丝中已使用的部分的一端绕在所述走丝机构的废丝卷丝轮中，并由废丝卷丝轮驱动。实现本发明另一目的的技术方案是一种电火花铣削方法，具有以下步骤①将待加工工件置于电火花铣削机床的X-Y平台上，同时将电火花铣削装置的支柱夹持在电火花铣削机床的主轴位置上；②启动走丝机构，同时使回转平台开始绕支柱的轴线旋转在数控系统控制下，使待加工工件与引导轮按一定轨迹相对运动，通过绕在引导轮上的电极丝与待加工工件之间的放电，蚀除金属，加工成型。上述回转平台的转速为500r/min 800r/min ；电极丝的走丝速度为O. lm/s O.2m/s。
本发明具有的积极效果本发明的电火花铣削装置直接采用已经非常成熟可靠的慢走丝电火花线切割机床中的走丝机构，这样在加工时，绕在可旋转的引导轮上的电极丝就相当于一把直径、长度均不会改变的“球头铣刀”，这样既无需制备成型电极，又无需考虑电极补偿问题，克服了现有电火花铣削中的最大困难。
图I为本发明的装置示意图。图2为图I中的引导轮的左视图。图3为本发明的方法示意图。
具体实施例方式(实施例I)
参见图I，本实施例的电火花铣削装置包括支柱I、中空支座2、回转平台3、走丝机构4、引导轮5以及电极丝6。其中中空支座2固定在支柱I上。回转平台3设置在中空支座2上，且可绕支柱I的轴线旋转。引导轮5设置在支柱I的下端，且可与回转平台3—起绕支柱I的轴线旋转，引导轮5的圆周上加工有圆弧槽51 (见图2)。走丝机构采用的是慢走丝电火花线切割机床的走丝机构，包括储丝轮41、若干导轮42、废丝卷丝轮43、拉丝模44、张力电动机45、电极丝张力调节轴46以及退火装置47。该走丝机构4固定在回转平台3上(示意图中省略了具体连接方式)，且可与回转平台3 —起绕支柱I的轴线旋转。电极丝6可分为未使用的部分、正在使用的部分以及已使用的部分；其中正在使用的部分绕在引导轮5的圆弧槽51中，未使用的部分的一端绕在走丝机构4的储丝轮41中，已使用的部分的一端绕在所述走丝机构4的废丝卷丝轮43中，并由废丝卷丝轮43驱动，低速恒张力移动。电极丝采用的是直径为I. 5mm的黄铜电极丝。参见图3，采用本实施例的电火花铣削装置进行电火花铣削的方法具有以下步骤
①将待加工工件8置于电火花铣削机床的X-Y平台7上，同时将电火花铣削装置的支柱I夹持在电火花铣削机床的主轴位置上。②启动走丝机构4勻速走丝,并设置电极丝6的走丝速度为O. 2m/so同时使回转平台3开始绕支柱I的轴线旋转，转速为600r/min。这时走丝机构4与引导轮5与回转平台3—起绕支柱I的轴线旋转，这样绕在引导轮5的圆弧槽51中的电极丝6与引导轮5 —起就组成了一把直径、长度都不会改变的“球头铣刀”。③在电火花铣削机床的数控系统控制下，改变该“球头铣刀”的空间位置、空间姿态，从而使待加工工件8与该“球头铣刀”按一定轨迹相对运动，并通过该“球头铣刀”与待加工工件8之间的放电，蚀除金属，加工成型。
走丝机构4中各电气设备的供电以及电极丝6的供电，均通过设置在支柱I上的电刷完成。
权利要求
1.一种电火花铣削装置，其特征在于包括支柱(I )、中空支座(2)、回转平台(3)、走丝机构(4)、引导轮(5)以及电极丝(6)；所述中空支座(2)固定在所述支柱(I)上；所述回转平台(3)设置在所述中空支座(2)上，且可绕所述支柱(I)的轴线旋转；所述走丝机构(4)固定在所述回转平台(3)上，且可与所述回转平台(3)—起绕所述支柱(I)的轴线旋转；所述走丝机构(4)包括储丝轮(41)、若干导轮(42)以及废丝卷丝轮(43)；所述引导轮(5 )设置在所述支柱(I)的下端，且可与所述回转平台(3 ) —起绕所述支柱(O的轴线旋转，所述引导轮(5)的圆周上设有圆弧槽(51)；所述电极丝(6)中正在使用的部分绕在所述引导轮(5)的圆弧槽(51)中，所述电极丝(6)中未使用的部分的一端绕在所述走丝机构(4)的储丝轮(41)中，所述电极丝(6)中已使用的部分的一端绕在所述走丝机构(4)的废丝卷丝轮(43)中，并由废丝卷丝轮(43)驱动。
2.一种用权利要求I所述的装置进行电火花铣削的方法，其特征在于具有以下步骤①将待加工工件(8)置于电火花铣削机床的X-Y平台(7)上，同时将电火花铣削装置的支柱(I)夹持在电火花铣削机床的主轴位置上；②启动走丝机构(4)，同时使回转平台(3)开始绕支柱(I)的轴线旋转；③在数控系统控制下，使待加工工件(8)与引导轮(5 )按一定轨迹相对运动，通过绕在弓I导轮(5 )上的电极丝(6 )与待加工工件(8 )之间的放电，蚀除金属，加工成型。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于回转平台(3)的转速为500r/min 800r/min ;电极丝(6)的走丝速度为O. lm/s O. 2m/s。
全文摘要
本发明公开了一种电火花铣削装置和方法。该电火花铣削装置包括支柱、中空支座、回转平台、走丝机构、引导轮以及电极丝。中空支座固定在支柱上，回转平台设置在中空支座上，且可绕所述支柱的轴线旋转，走丝机构固定在回转平台上，且可与回转平台一起绕支柱的轴线旋转，走丝机构包括储丝轮、若干导轮以及废丝卷丝轮，引导轮设置在支柱的下端，且可与回转平台一起绕支柱的轴线旋转，引导轮的圆周上设有圆弧槽，电极丝中正在使用的部分绕在引导轮的圆弧槽中，已使用的部分的一端绕在走丝机构的废丝卷丝轮中，并由废丝卷丝轮驱动。本发明的电火花铣削装置既无需制备成型电极，又无需考虑电极补偿问题，克服了现有电火花铣削中的最大困难。
文档编号B23H7/10GK102922063SQ20121041763
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者刘浏 申请人:江苏技术师范学院