[發明專利]對空心部件內部進行刻槽加工的裝置

有效

• 申請號: 201210452791.2
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102922067A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 張俊紅;馬梁;畢鳳榮;張桂昌;林杰威
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B23H9/06
• 分類號: B23H9/06
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

技術領域

本發明屬于機械微加工技術，具體涉及一種對空心部件內部進行刻槽的加工裝置。

背景技術

在機械工件中內部裂紋缺陷是常常出現的故障，如果能通過在試驗臺上對機械裂紋進行模擬再現，通過對裂紋的情況進行分析然后提出解決方案，則具有非常重要的意義。為此需要采用線切割技術對試驗部件進行刻槽缺口加工，達到模擬再現裂紋缺陷的目的。目前的采用的方法是：將脈沖電源的一極接工件，另一極接電極絲，通過預設程序控制電極絲運行的軌跡，在工件與電極絲之間要保持一定的放電間隙并同時噴灑工作液（工作液有冷卻、排屑、電化學、消電離等作用），由電極之間的脈沖放電蝕出所需尺寸的刻槽缺口。但線切割技術無法對空心部件的內部進行精確的刻槽加工，所以現有的方法難以滿足空心部件類內部的裂紋刻槽要求。

發明內容

針對上述技術缺陷，本發明的目的是，對空心部件內部刻槽加工的裝置。

本發明通過以下技術方案予以實現。對空心部件內部進行刻槽加工的裝置，具有導軌支柱、連接柱、螺栓、定位蝸桿、步進蝸輪、軸向螺紋導軌、螺桿套件、步進電機、光柵位移傳感器、傳動齒輪、滾動軸承、液壓缸、電解液密封殼體、復位彈簧、刻槽電極棒、電極導向輪、激光測距傳感器、液壓進油管、液壓出油管、電火花工具導線、壓力傳感器、電解液輸入管、電解液吸出管、電磁調壓閥、壓力傳感器、電解液輸入管、電解液吸出管以及耐高溫密封材料等。其裝置構成的技術方案是：由三個直臂和一個弧形臂構成導軌支柱，導軌支柱四臂與四個連接柱連接組成導軌框架。定位蝸桿穿過連接柱，通過螺栓將導軌支柱、連接柱以及定位蝸桿緊固為一體，四個定位蝸桿的頂端支撐于圓形空心部件的內壁。每個定位蝸桿的左側設有步進蝸輪，通過步進蝸輪控制調節定位蝸桿的伸出長度。導軌支柱的弧形臂設有軸向螺紋導軌，軸向螺紋導軌與空心部件軸線平行，軸向螺紋導軌與螺桿套件組成傳動副。螺紋導軌的下端設有一對導軌導向輪，螺桿套件內設有步進電機和光柵位移傳感器，電機軸嵌套有傳動齒輪和滾動軸承，電機軸嵌套的傳動齒輪與刻槽加工主體框架組成傳動副。刻槽加工主體框架內設有三個液壓缸，第一和第二液壓缸的活塞連桿與電解液密封殼體連接，第一和第二液壓缸的活塞連桿套有復位彈簧。第三液壓缸的活塞連桿與刻槽電極棒連接，刻槽電極棒外側設有電極導向輪。在第三液壓缸的下端和刻槽加工主體框架的下端分別設有激光測距傳感器。三個液壓缸均接有液壓進油與出油管，在每個液壓缸的進油與出油管路上設有電磁調壓閥及壓力傳感器。

由液壓缸、活塞連桿、電磁調壓閥、壓力傳感器、軸向螺紋導軌、螺桿套件、步進電機、光柵位移傳感器、激光測距傳感器組成該加工裝置的驅動系統。通過光柵位移傳感器所測取的數據閉環調節步進電機來帶動螺桿套件在軸向螺紋導軌內進行轉動，通過傳動齒輪驅動刻槽加工主體框架產生位移。導軌導向輪可保證加工裝置軸向運動的精確性與穩定性。

三個液壓缸通過液壓進油提供動力，通過液壓出油管收集回油，使用電磁調壓閥和壓力傳感器對液壓油的壓力進行調節和測量，配合激光測距傳感器測取的數據，來控制三個液壓缸的活塞運動，完成刻槽電極棒的下落和電極的刻蝕工作。復位彈簧可保證電解液密封殼在未進行刻蝕工作時使活塞處于升起狀態。電解液輸入與吸出管原來維持電極（火花）刻蝕加工所需電解液的循環。耐高溫密封材料原來防止電解液滲出到電解液密封殼外。

本發明的特點及產生的有益效果在于：

（1）通過光柵位移傳感器來控制調節步進電機帶動刻槽加工主體框架在軸向螺紋導軌中移動，從而解決加工裝置在空心部件內部因空間狹小而無法軸向移動的問題，并且可做到精確定位。

（2）由電磁調壓閥和壓力傳感器配合激光測距傳感器，對液壓缸內的活塞以及電解液密封殼（所處位置）進行準確定位，從而解決目前線切割技術無法在空心部件進行微小槽道的刻蝕加工問題，完成刻槽電極棒的下落以及精確控制刻蝕槽缺口的尺寸。

附圖說明

圖1為本發明裝置的徑向結構圖。

圖2為本發明裝置的軸向結構圖。

圖3為本發明中的軸向螺紋導軌與螺桿套件結構放大圖。

圖4為本發明中的刻槽加工主體框架結構放大圖。

具體實施方式

以下結合附圖并通過實施例對本發明的結構作進一步的說明。需要說明的是本實施例是敘述性的，而不是限定性的。