本发明涉及电火花毛化,具体涉及一种辊面电火花毛化复合装置。
背景技术:
1、辊面电火花毛化复合装置是一种用于加工金属和非金属表面的先进设备,主要由电弧放电系统、毛化系统和控制系统组成,电弧放电系统是设备的核心部分,通过高压电流将电极与工件接触时产生电弧放电,使得金属和非金属表面发生物理和化学变化,毛化系统负责在金属表面上生成细小的微凸起,增加其表面积,提高其与其他物质的相互作用能力,控制系统则对整个处理过程进行监控和控制,制作高性能金属和非金属涂层、增强材料的可逆变形性、改善零件的抗磨损性和耐腐蚀性等。
2、电火花毛化基本原理是把工件作为一个电极,以铜或石墨作工具电极,在辊子上喷涂绝缘性的工作液,并在两极间施加一定幅值和频率的电脉冲,则在一定条件下两极间就会产生脉冲性火花放电,每次火花放电就在轧辊表面上形成一个微小的放电凹坑,由于放电频率极高,且放电频率及能量均可控,因此在表面上即可形成由一系列凹坑组成的毛化表面,从而完成毛化处理。
3、在电火花毛化过程中,电弧的稳定性是非常关键的,电弧是由电流通过间隙放电形成的,如果电弧不稳定,就会导致工作电极和工件受到损伤,甚至会引起火灾等安全事故,而电弧的稳定性与工作电极和辊子之间的距离有很大关系,如果辊子转动不平稳的话,那么在毛化过程中,工作电极和辊面之间的距离会一直发生改变,从而影响电弧的稳定性,进而导致毛化程度不均匀,影响最后的毛化质量,同时,如果绝缘性工作液的温度过高的话,会影响热能的传递,从而影响到电弧的能量转换效率,最终影响到电火花毛化的质量和效率。
4、针对上述现有技术中存在的问题,我们设计了降低由于辊子转动时的稳定性不高,导致电火花毛化处理时的工作电极和辊子之间的位置不确定,而导致的毛化不均匀,毛化深度不确定的一种辊面电火花毛化复合装置。
技术实现思路
1、本发明提出一种辊面电火花毛化复合装置,解决了相关技术中的由于辊子转动时的稳定性不高,导致电火花毛化处理时的工作电极和辊子之间的位置不确定,而造成的毛化不均匀,毛化深度不确定的问题。
2、本发明的技术方案如下:
3、一种辊面电火花毛化复合装置,包括:
4、机床;
5、顶尖,所述顶尖转动安装在所述机床的尾部;
6、卡钳,所述卡钳转动安装在所述机床的头部,所述卡钳与所述顶尖处于同一轴线上;
7、第一电机,所述第一电机固定安装在所述机床上,所述第一电机的输出端与所述卡钳固定连接;
8、滑动机架,所述滑动机架固定安装在所述机床的一侧;
9、位移组件,所述位移组件安装在所述滑动机架上;
10、电火花毛化组件,所述电火花毛化组件安装在所述位移组件上,用于对辊子进行毛化处理,同时处理毛化过程中产生的有害气体;
11、其中,所述位移组件用于带动所述电火花毛化组件进行移动;
12、清洁组件,所述清洁组件安装在所述机床内部,用于对毛化前的辊子表面进行清洁。
13、在前述方案的基础上,所述位移组件包括:
14、第一螺杆,所述第一螺杆转动安装在所述滑动机架上;
15、第二电机,所述第二电机固定安装在所述滑动机架上,所述第二电机输出端与所述第一螺杆的一端固定连接;
16、滑移板,所述滑移板滑动安装在所述滑动机架上;
17、滑轮,所述滑移板的四角均转动安装有所述滑轮,所述滑轮与所述滑动机架接触;
18、第一螺母,所述第一螺母套设在所述第一螺杆上,所述第一螺母与所述滑移板固定连接。
19、在前述方案的基础上,所述电火花毛化组件包括:
20、毛化机架,所述毛化机架通过支架固定安装在所述滑移板上;
21、调位部,所述调位部安装在所述毛化机架上;
22、外壳,所述外壳安装在所述调位部下部;
23、其中,所述调位部用于调整所述外壳和待加工的辊子之间的位置;
24、安装槽,所述安装槽固定安装在所述外壳内部;
25、工具电极,所述安装槽内部固定安装有所述工具电极;
26、加料部,所述加料部安装在所毛化机架里,用于在对辊子毛化时在辊子上喷涂绝缘性工作液;
27、气体处理部,所述气体处理部安装在所述支架上,用于处理毛化过程中产生的有害气体。
28、在前述方案的基础上,所述调位部包括:
29、安装筒,所述安装筒固定安装在所述毛化机架上;
30、第三电机,所述第三电机固定安装在所述安装筒上。
31、在前述方案的基础上,还包括:
32、滑移筒,所述滑移筒滑动安装在所述安装筒内部,所述滑移筒的底部与所述外壳固定连接;
33、第二螺杆,所述第三电机的输出端固定安装有所述第二螺杆;
34、螺纹块,所述螺纹块螺纹套装在所述第二螺杆上,所述螺纹块与所述滑移筒固定连接。
35、在前述方案的基础上,所述加料部包括:
36、储料箱,所述储料箱固定安装在所述滑动机架上;
37、水泵,所述水泵固定安装在所述储料箱上,所述水泵的输入端与所述储料箱连通;
38、加料喷头,所述加料喷头固定安装在所述安装槽里,所述加料喷头位于所述工具电极的一侧;
39、加料管,所述加料管联通在所述加料喷头和所述水泵的输出端之间。
40、在前述方案的基础上,所述气体处理部包括:
41、弯管,所述弯管固定安装在所述外壳内部,所述安装槽位于所述弯管内部;
42、第一气泵,所述第一气泵固定安装在所述支架上;
43、空气净化器本体,所述空气净化器本体固定安装在所述支架上,所述空气净化器本体的输出端与所述第一气泵的输入端连通;
44、连接管,所述连接管连通在所述空气净化器本体的输入端和所述弯管之间;
45、吸风头,所述弯管上等角度连通有多个所述吸风头;
46、冷却套组,所述冷却套组安装在所述毛化机架下部,用于保持加料管内的绝缘性工作液的温度在安全温度范围内。
47、在前述方案的基础上,所述冷却套组包括:
48、冷却机架,所述冷却机架固定安装在所述毛化机架下部,所述加料管位于所述冷却机架内部;
49、散热板,所述冷却机架内部等角固定安装有多个所述散热板,所述散热板与所述加料管接触;
50、排风管,所述排风管连通在所述冷却机架和所述第一气泵的输出端之间;
51、排风槽,所述冷却机架顶部等角度开设有多个所述排风槽。
52、在前述方案的基础上,所述清洁组件包括:
53、承载箱体,所述承载箱体滑动安装在所述机床上;
54、第三电动缸,所述机床上固定安装有所述第三电动缸;所述第三电动缸的输出端与所述承载箱体固定连接。
55、在前述方案的基础上,还包括:
56、支撑辊,所述承载箱体上对称并转动安装有所述支撑辊,且支撑辊上等距离开设有多个小孔;
57、第二气泵,所述第二气泵固定安装在所述承载箱体上;
58、通气管,两个所述支撑辊的端部均转动并连通有通气管,所述通气管与所述第二气泵的输入端连通;
59、废料箱,所述废料箱固定安装在所述承载箱体内部,所述废料箱与所述第二气泵的输出端连通。
60、本发明的工作原理及有益效果为:
61、1、本发明中,当卡钳夹持住辊子后,第三电动缸通过承载箱体带动支撑辊进行移动,直到支撑辊与辊子接触,此时卡钳带动辊子转动,辊子带动支撑辊转动,第二气泵通过通气管抽取支撑辊内的空气,随着支撑辊的转动,通过支撑杆上的小孔将辊子上附着的灰尘等杂质吸出来,降低了工作上附着的灰尘对毛化处理的影响,支撑辊对于辊子有一定的支撑作用,此时可以调整顶尖的位置,使辊子转动的更加稳定,从而在电火花毛化处理的过程中,使工作电极和辊子之间保持稳定的距离,进一步提高毛化处理的均匀性,同时在小孔的作用下还可以降低辊子的温度,避免电火花毛化过程中出现过度熔化和烧穿等问题。
62、2、本发明中,工具电极在放电过程中会产生大量热量,此时绝缘性工作液会快速蒸发,同时产生有害气体,此时第一气泵通过空气净化器本体抽取连接管内的空气,打开吸风头,吸风头将有害气体吸入弯管内,在通过连接管被吸入空气净化器本体内,启动空气净化器本体对有害气体进行净化,降低了有害气体对工作人员和环境造成不利影响。
63、3、本发明中,在外界温度等条件的作用下,导致绝缘性工作液温度较高,当温度较高的绝缘性工作液在加料管内流动并经过冷却机架的位置时,其热量会通过散热板散发到冷却机架内部,同时,第一气泵将过滤后的空气源源不断的通过排风管送入冷却机架内部,从而通过散热板对绝缘性工作液进行降温处理,避免了由于绝缘性工作液的温度过高而影响电弧的稳定性和传递效率,降低了在电火花毛化过程中由于绝缘性工作液温度过高而引起喷溅和燃烧等情况发生,提高了安全性。
64、4、本发明中,通过气体处理部和冷却套组的设置,不但可以将电火花毛化处理时产生的有害气体进行收集和净化,更是可以将净化后的气体用于降低绝缘性工作液的温度,避免由于绝缘性工作液温度过高而导致的毛化质量降低的现象发生,通过清洁组件的设置,不但可以在对辊子进行毛化处理前对辊子进行清理,降低了辊子上附着的杂质对毛化处理的不利影响,而且提高了表面性能和保护效果,有利于材料微观结构和性能的保持。