[發明專利]定向內沖液式高速電弧放電加工的旋轉電極

有效

• 申請號: 201610538459.6
• 申請日: 2016-07-11
• 公開（公告）號: CN106077855B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 趙萬生;顧琳;梁統生;朱穎謀
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B23H5/10
• 分類號: B23H5/10
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31317
• 代理人: 張寧展

技術領域

本發明涉及一種電弧放電加工的電極裝置，具體地說，是一種實現定向內沖液的高速電弧放電加工的旋轉電極。

背景技術

據專利檢索可知，葉良才在專利CN87106421A中闡述了放電機械磨削聯合加工方法和設備，該專利主要提出了一種放電磨削和機械磨削組合對金屬材料進行加工方法及其設備；其中，電極是實體圓柱或圓盤電極，不具備實現電極內沖液功能，并且其工作液是由外部噴嘴對工具電極和工件實施淋噴。同樣，葉良才在專利CN1061175A中提出了一種電加工設備，該專利中設計的工具電極也不具備實現電極內沖液功能，其沖液方式為將加工液淋噴在工具電極和工件上。這兩種現有加工方法雖然能實現對難加工材料的放電磨削加工，然而由于在放電磨削加工過程中，工具電極和工件的間隙往往很小(通常小于1mm)，但其采取的是淋噴沖液方式，限制了加工間隙中沖液效果的提高，使得放電間隙的沖液流速低，蝕除產物排出和加工區域冷卻效果差，從而影響放電磨削加工的材料去除率和表面質量。

據專利檢索可知，上海交通大學的趙萬生、顧琳等在專利CN102091839A中闡述了成型電極沉入式的高效放電加工方法，趙萬生等人在CN104772535A闡述了開放式三維流道高速電弧放電層掃加工方法，以及顧琳等人在CN201510397039.6公開的基于復合斷弧和高效排屑的電弧輪廓切割放電加工方法，這些專利中都涉及了電極內沖液形式和流體動力斷弧機制，但是上述方法中涉及到的工具電極不適合應用到高速放電磨削加工方法中。

發明內容

為了解決高速電弧放電磨削加工這一特殊的加工方式中存在的電極內沖液的難題，本發明提出了一種定向內沖液的高速電弧放電加工的旋轉電極，可以在高速電弧放電磨削加工時，圓盤電極旋轉的情況下對加工間隙區域實施定向內沖液，從而實現高速電弧磨削加工的流體動力斷弧和機械斷弧復合斷弧機制。該裝置能有利于加工電蝕產物的排除和工件的冷卻，提高加工效率和改善工件表面質量，減小電極損耗，同時降低工件的熱影響。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種定向內沖液式高速電弧放電加工的旋轉電極，包括外轉輪盤、內置定向噴嘴軸和進液基座，外轉輪盤通過軸承配合安裝在內置定向噴嘴軸上，內置定向噴嘴軸通過軸承配合安裝在進液基座上；

所述的內置定向噴嘴軸由內部定向噴嘴和空心軸組成，所述的空心軸為中空管狀結構，該所述的空心軸的一端為封閉端，另一端為開口端，開口端與所述的內部定向噴嘴的固定連接，封閉端設有進液口，所述的內部定向噴嘴為空腔圓盤狀結構，且圓周面上開有導流槽；

所述的進液基座由進液基架和端部鎖緊環及密封板組成，所述的進液基架的上部分為空腔圓柱狀結構、下部分為安裝支撐板，該空腔圓柱狀結構的一側經所述的密封板密封，另一側供空心軸的封閉端進入，且該空腔圓柱狀結構靠近空心軸的圓周方向上設有進液口；端部鎖緊環連接固定在空心軸上，且能限制空心軸的繞軸運動，通過松開端部鎖緊環可以轉動空心軸從而實現自由調節內部定向噴嘴的開口方向，調節完畢之后再擰緊端部鎖緊環即可；

所述的外轉輪盤包括端部密封蓋板、開孔輪盤電極和可旋轉輪盤基體，所述的開孔輪盤電極和可旋轉輪盤基體的圓周上均開有沖液孔，且沖液孔的位置對應，所述的端部密封蓋板經開孔輪盤電極與所述的可旋轉輪盤基體相連，該可旋轉輪盤基體通過軸承配合安裝到空心軸上，實現繞空心軸高速旋轉。

所述的開孔輪盤電極為更換部件，是整體輪式電極、疊片輪盤式電極或者輪片式電極。

所述的可旋轉輪盤基體為旋轉結構，通過電機配合傳動部件帶動外輪盤旋轉或內置線圈繞組實現受控旋轉。

所述的開孔輪盤電極和可旋轉輪盤基體的圓周方向上均布沖液孔在安裝固定時對應的沖液孔需要對齊。

所述的內部定向噴嘴為外直徑與所述的開孔輪盤電極的內圈直徑相同的空腔圓盤，且沿徑向方向開有沖液出口，沖液出口的方向的調節通過調節端部鎖緊環來控制空心軸轉動，進而帶動內部定向噴嘴。

所述的進液基座固定在機床床身或者機床工作軸上。

工作液由進液基架上的進液口流入，進入進液基架內腔，再流經空心軸，進入內部定向噴嘴內腔，進而通過內部定向噴嘴流入可旋轉輪盤基體沖液孔，最后由開孔輪盤電極的沖液孔噴出。

所述的開孔輪盤電極能加載大電流，實現電弧放電。