[發(fā)明專利]原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工裝置、機(jī)床以及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210475866.2
• 申請(qǐng)日: 2022-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN114770231A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張亞歐;盧軍成;趙萬生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B1/00
• 分類號(hào): B24B1/00;B24B41/04;B24B41/06;B24B51/00;B23H1/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 孫玲

1.一種原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工裝置，其特征在于，包括：

Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于安裝于機(jī)床主體上；

S軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述S軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于所述Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)所述S軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿Z軸移動(dòng)；

電火花主軸，所述電火花主軸安裝于所述S軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述S軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)所述電火花主軸沿S軸移動(dòng)，所述電火花主軸安裝有電極，所述電火花主軸能夠帶動(dòng)所述電極繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，所述S軸與所述Z軸平行；

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向盤，所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向盤安裝于所述Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，并能夠繞W軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向盤靠近或遠(yuǎn)離所述機(jī)床主體上安裝的工件；所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向盤上安裝有導(dǎo)向器和磨削主軸，所述磨削主軸上安裝有磨削件，所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向盤能夠帶動(dòng)所述導(dǎo)向器和所述磨削主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使所述導(dǎo)向器或所述磨削主軸處于工作位置；

所述磨削件處于工作位置時(shí)，所述磨削主軸能夠帶動(dòng)所述磨削件轉(zhuǎn)動(dòng)，去除所述工件的加工部位的非導(dǎo)電涂層；所述導(dǎo)向器處于所述工作位置時(shí)，所述S軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)所述電極移動(dòng)，以使所述電極穿過所述導(dǎo)向器對(duì)所述工件進(jìn)行電火花加工，或者帶動(dòng)所述電極從所述導(dǎo)向器抽出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工裝置，其特征在于，所述Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接板安裝于所述機(jī)床主體上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工裝置，其特征在于，所述電極為圓柱電極，所述圓柱電極內(nèi)開設(shè)有沿軸向貫穿的通孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工裝置，其特征在于，所述磨削件采用磨削棒，所述磨削棒內(nèi)開設(shè)有沿軸向貫穿的通孔。

5.一種原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工機(jī)床，其特征在于，包括機(jī)床主體以及如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工裝置，所述原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工裝置安裝于所述機(jī)床主體上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工機(jī)床，其特征在于，所述機(jī)床主體上安裝有機(jī)床主體運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工裝置安裝于所述機(jī)床主體運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上；所述機(jī)床主體運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，能夠帶動(dòng)所述原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工裝置沿X軸運(yùn)動(dòng)以及沿Y軸運(yùn)動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工機(jī)床，其特征在于，所述工件通過工件夾具安裝于所述機(jī)床主體上，所述機(jī)床主體上安裝有機(jī)床主體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述工件夾具安裝于所述主體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上；所述主體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括B軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和C軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能夠帶動(dòng)所述工件沿B軸轉(zhuǎn)動(dòng)以及繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

8.一種原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求5-7任意一項(xiàng)所述的原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工機(jī)床，包括以下步驟：

S1：在所述機(jī)床主體上安裝工件；

S2：轉(zhuǎn)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向盤，切換所述磨削件至工作位置，執(zhí)行機(jī)械磨削程序，去除所述工件上用于加工氣膜孔口擴(kuò)張異形槽處表面的非導(dǎo)電涂層；

S3：轉(zhuǎn)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向盤，切換所述導(dǎo)向器至工作位置，進(jìn)給所述電極，使所述電極穿過導(dǎo)向器并伸出，執(zhí)行電火花銑削程序，加工出留有余量的所述氣膜孔口擴(kuò)張異形槽；

S4：執(zhí)行電火花磨削程序，在所述氣膜孔口擴(kuò)張異形槽上減少表面缺陷層，加工結(jié)束或等待后續(xù)工序。

9.根據(jù)權(quán)利要求8原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工方法，其特征在于，在所述步驟S1之前還包括步驟：

S11：通過三維模型，分別生成氣膜孔口擴(kuò)張異形槽機(jī)械磨削、電火花銑削以及電火花磨削的自動(dòng)化加工代碼；

S12：通過所述電極和所述磨削件分別碰邊確定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的原位復(fù)合的磨削與高速電火花加工方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述電火花銑削程序采用第一電能執(zhí)行；所述步驟S4中，所述電火花磨削程序采用第二電能執(zhí)行；且所述第一電能大于所述第二電能；

所述步驟S2中，執(zhí)行所述機(jī)械磨削程序時(shí)，開啟外充液，所述外充液采用的工作液為去離子水。