[發明專利]一種簡易的微細電火花/電解加工主軸

在審

• 申請號: 202010216618.7
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111283278A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 連海山;王力;莫德云;張林鵬
• 申請（專利權）人: 嶺南師范學院
• 主分類號: B23H1/00
• 分類號: B23H1/00;B23H3/00;B23H11/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

本發明公開了一種簡易的微細電火花/電解加工主軸。所述微細電火花/電解加工主軸以NSK生產的BM320F電主軸做為動力源，在高的回轉精度下可以實現1000?80000r/min連續可調，實現微細電火花/電解可調范圍廣、較高速的旋轉加工；其引電支撐件采用絕緣的PLA材料3D打印，可以實現復雜結構一體打印成型，確保主軸整體簡單、結構緊湊；其動力傳動裝置采用一體式絕緣套筒結構，實現分別與電主軸和工具電極裝配，而且在保證高的傳動精度下實現與電主軸的有效絕緣。

技術領域

本發明涉及微細特種加工技術領域，特別是涉及一種簡易的微細電火花/電解加工主軸。

背景技術

微細電火花加工(Electrical Discharge Machining，EDM)又稱為放電加工或電蝕加工，它是在加工過程中，使工具和工件之間不斷產生脈沖性的火花放電，利用放電時產生的瞬時、局部高溫將金屬材料蝕掉；加工過程中，工具與工件不接觸。該技術已經廣泛應用于諸如硬質合金、模具鋼、淬火鋼、聚晶金剛石等硬質、難加工材料的微細加工，亦可用于加工低剛度和復雜表面形狀工件的微細加工。

微細電解加工(Microelectrochemical machining)是指在微細加工范圍內(1μm～1mm)，應用電解加工得到高精度、微小尺寸零件的加工方法，現已廣泛應用筒形零件、花鍵孔、內齒輪、模具、閥片等異形零件的精密超精密微細加工。

微細電火花加工和微細電解加工的實施基礎是相對應的微細電火花加工機床和微細電解加工機床，而微細電火花加工和微細電解加工機床關鍵核心部件是其對應的主軸。微細電火花加工主軸和微細電解加工主軸需要實現的功能共同點為：一是主軸需要高精度旋轉、二是需要將微細電火花電源或者微細電解電源的一極引入到微細工具上。目前，微細電火花加工和微細電解加工中應用的比較普遍的是電機驅動的V塊主軸，這種V塊主軸雖然能實現比較高精度的回轉，但也存在以下一些問題：一是電機驅動的主軸轉速可調范圍有限，轉速也不高，一般為0-5000r/min，難以實現可調范圍廣、較高速的旋轉加工；二是加工裝置比較復雜，結構不是很緊湊；三是主軸與機床本體之間不能良好的電絕緣，影響加工效率和加工質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種簡易的微細電火花/電解加工主軸，以解決傳統V塊主軸轉速可調范圍有限、裝置復雜、結構不緊湊、與機床本體之間無法實現良好電絕緣的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種簡易的微細電火花/電解加工主軸，所述微細電火花/電解加工主軸包括：動力源模塊、動力傳動模塊、引電模塊；

所述動力源模塊為日本NSK生產的BM320F電主軸；所述動力傳動模塊為一體式絕緣套筒；所述一體式絕緣套筒頂部具有細軸，所述一體式絕緣套筒底部具有不銹鋼螺栓孔；所述引電模塊包括引電支撐件、旋緊撐開螺栓、旋緊撐開螺母、工具電極夾頭、工具電極、碳刷、導電螺栓、導電彈簧和導電銅片；

所述引電支撐件頂部兩翼板通過所述旋緊撐開螺栓和所述旋緊撐開螺母安裝在所述BM320F電主軸的軸身上；所述一體式絕緣套筒通過頂部的所述細軸與所述BM320F電主軸的主軸聯接；所述工具電極夾頭通過其頂部螺紋旋入所述一體式絕緣套筒底部的所述不銹鋼螺栓孔內；所述工具電極夾裝在所述工具電極夾頭底部；所述引電支撐件底部設有通孔；所述導電螺栓、所述導電銅片、所述導電彈簧以及所述碳刷依次設置在所述通孔內；所述碳刷首部與所述工具電極接觸，所述碳刷尾部連接所述導電彈簧的一端；所述導電彈簧的另一端連接所述導電銅片一側；所述導電螺栓首部頂著所述導電銅片另一側，所述導電螺栓尾部連接電火花電源或電解電源的一極。

可選的，所述BM320F電主軸的轉速范圍為1000-80000r/min。

可選的，所述一體式絕緣套筒頂部細軸的直徑為3.175mm。

可選的，所述工具電極夾頭為調質鋼沉頭錐螺栓。