絕緣工程陶瓷放電銑削伺服裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械加工領(lǐng)域，具體地，涉及一種絕緣工程陶瓷放電銑削伺服裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]絕緣工程陶瓷因具有高強度、高硬度、高耐磨性、高的熱和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)良特性，已日益廣泛的應(yīng)用于石油、地質(zhì)、電子、機械、冶金、化工、航空航天等行業(yè)和領(lǐng)域中，并帶來了巨大的社會和經(jīng)濟效益。但由于絕緣工程陶瓷的硬度高、脆性大、斷裂韌性低，對其加工十分困難。
[0003]目前國內(nèi)外常用的絕緣工程陶瓷的加工方法有:機械切削加工、磨削加工、超聲波加工、激光加工、等離子弧加工等。機械切削加工利用金剛石、立方氮化硼等超硬刀具來加工高硬度、高耐磨性的絕緣工程陶瓷，加工過程中較大的機械作用力易在工件表面上形成凹坑、崩口、微裂紋等缺陷，難以保證加工精度和表面質(zhì)量；使用金剛石砂輪的磨削加工是目前最常用的絕緣工程陶瓷加工方法，由于該方法需要高剛度的磨床和昂貴的金剛石砂輪，加工成本高，生產(chǎn)效率低，并且加工后的陶瓷表面和亞表面會產(chǎn)生多種類型的損傷，從而影響工件的最終使用性能；超聲波加工適于加工各種絕緣工程陶瓷，加工過程中的切削力和切削熱很小，不會引起工件變形和燒傷，但該方法加工效率低，工具損耗較為嚴重；激光加工主要適用于絕緣工程陶瓷的切割、打孔和刻蝕，其設(shè)備昂貴、加工區(qū)存在明顯的熱影響層，易在加工表面上形成微裂紋，降低零件的使用性能；等離子弧加工主要用于絕緣工程陶瓷的切割，但受等離子弧柱形態(tài)及溫度場分布的限制，該技術(shù)很難切割較大厚度的工程陶瓷。
[0004]電火花加工是通過工具電極和工件之間的火花放電產(chǎn)生的局部瞬時高溫、高壓作用來蝕除材料，加工時工具電極和工件之間無宏觀作用力，可加工任何硬、脆、韌、軟、高熔點的材料。但由于絕緣工程陶瓷不能作為電極對的一方直接進行火花放電加工，給其電加工技術(shù)的開發(fā)帶來了較大困難。目前，絕緣工程陶瓷的電火花加工技術(shù)研宄是當今特種加工領(lǐng)域的一個研宄熱點，研宄較多的主要有高壓電火花加工、電解電火花加工、輔助電極電火花加工等。
[0005]高壓電火花加工時，在尖電極與平板電極間放入絕緣陶瓷工件，并在兩極間施加5000?6000伏的高電壓，利用兩極間產(chǎn)生的高電場強度將空氣擊穿、產(chǎn)生強烈的輝光放電來蝕除工件材料。該方法主要用于絕緣陶瓷孔的加工，但是加工的孔淺，且形狀粗糙，需要后續(xù)的機械加工修研。
[0006]電解電火花加工是目前絕緣陶瓷電火花加工領(lǐng)域研宄較多的一種方法，電解電火花加工時，工具電極、絕緣陶瓷工件及輔助電極均放置在電解液中，當外部電壓作用在兩電極上時，首先由電解作用在工具電極表面形成絕緣氣體相，然后通過該絕緣氣體相形成高的電位梯度，引起火花放電，由火花放電產(chǎn)生的瞬時高溫高壓作用來蝕除材料。但由于在電解過程中要消耗大量的電能來形成火花放電時所需的絕緣氣體相，因此該方法存在加工精度差、效率低、易銹蝕機床、易污染環(huán)境等缺陷?；诖耍瑒⒂兰t提出了充氣電解電火花復(fù)合加工方法，以充氣的方式形成電極端面火花放電所需的絕緣氣體相，提高了生產(chǎn)效率并且降低了能耗，但應(yīng)用于實際生產(chǎn)時效率仍顯低，同時加工過程中排出有害氣體，加工環(huán)境較差。
[0007]輔助電極電火花加工方法是在絕緣陶瓷工件上預(yù)先放置一個由金屬板或金屬網(wǎng)等導(dǎo)電材料制成的輔助電極，加工開始時，在工具電極和輔助電極之間產(chǎn)生火花放電，放電蝕除的材料在工件表面形成導(dǎo)電層，利用工具電極和導(dǎo)電層之間的放電作用蝕除絕緣陶瓷材料。由于在加工過程中難以形成持續(xù)穩(wěn)定的導(dǎo)電層，因此該方法加工效率低，并主要適合于型孔加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種絕緣工程陶瓷放電銑削伺服裝置，提高絕緣工程陶瓷的加工效率、降低其加工成本。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述方案:
[0010]絕緣工程陶瓷放電銑削伺服裝置，包括:伺服電機、儲片輪、彈簧、外圓筒、導(dǎo)向板；其中:伺服電機的定位軸安裝在法蘭盤的內(nèi)孔中，兩者保持過盈配合，法蘭盤通過螺栓連接外圓筒蓋；電機外殼的一端通過螺栓連接外圓筒蓋、另一端通過螺栓與電機外殼蓋相連，伺服電機位于電機外殼內(nèi)，電機外殼蓋通過螺栓連接固定在機床上；外圓筒為圓柱殼體，外圓筒通過螺栓與外圓筒蓋相連，外圓筒與外圓筒蓋相連的端部下側(cè)設(shè)有開口槽，開口槽的兩側(cè)均各設(shè)一個彈簧固定孔，彈簧固定孔用于固定彈簧的端部，開口槽的一側(cè)有角鐵固定孔；伺服電機的輸出軸上套有電機軸套，電機軸套上套有儲片輪，伺服電機的輸出軸和電機軸套之間為過盈配合，電機軸套和儲片輪之間也為過盈配合；儲片輪上纏繞輔助電極，在輔助電極的最外層包裹彈簧，彈簧的兩端通過上插銷和下插銷固定于外圓筒的彈簧固定孔中，彈簧的中部纏繞在輔助電極上；儲片輪、彈簧和輔助電極均位于外圓筒內(nèi)；輔助電極穿過導(dǎo)向板，導(dǎo)向板對輔助電極的運動進行導(dǎo)向，并避免輔助電極偏移指定軌跡；導(dǎo)向板穿過外圓筒的開口槽通過螺釘連接角鐵，角鐵通過螺栓連接于外圓筒上的角鐵固定孔。
[0011]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0012]1、利用工具砂輪和沿工件表面伺服送進的輔助電極之間放電產(chǎn)生的瞬時高溫、高壓作用來蝕除絕緣工程陶瓷，其放電均勻性不受被加工材料導(dǎo)電性的影響，可以加工各種難加工的絕緣工程陶瓷材料。
[0013]2、能夠?qū)崿F(xiàn)輔助電極的連續(xù)送進，克服了傳統(tǒng)輔助電極電火花加工方法難以形成持續(xù)穩(wěn)定的導(dǎo)電層的缺點。
[0014]3、采用水基乳化液作為絕緣工程陶瓷電火花銑削加工工作液，可以避免常見的絕緣材料電解電火花復(fù)合加工方法因使用電解液或其它導(dǎo)電液帶來的污染環(huán)境、銹蝕設(shè)備和能耗大等問題。
[0015]4、通過調(diào)整火花放電參數(shù)，可以在同一臺機床上實現(xiàn)對絕緣工程陶瓷材料的粗、中、精加工。
[0016]5、在絕緣工程陶瓷電火花銑削過程中，工具砂輪、輔助電極與陶瓷工件的宏觀作用力很小，可方便的實現(xiàn)對復(fù)雜低剛度絕緣工程陶瓷零件的加工。
[0017]6、本發(fā)明具有加工效率高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]圖1是絕緣工程陶瓷放電銑削伺服裝置的整體裝配外觀軸側(cè)圖；
[0019]圖2是絕緣工程陶瓷放電銑削伺服裝置的整體裝配外觀主視圖；
[0020]圖3是絕緣工程陶瓷放電銑削伺服裝置的零件爆炸分解圖；
[0021]圖4是絕緣工程陶瓷放電銑削伺服裝置的外圓筒結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖中:1、伺服電機，2、電機軸套，3、儲片輪，4、輔助電極，5、彈簧，6、