[发明专利]多功能电火花加工机床

说明书

技术领域

本发明涉及一种多功能电火花加工机床。

背景技术

现有技术中，电火花表面强化技术是一项应用前景极为广泛的技术，其主要应用于材料表面改性和材料表面修复，随着工业化进程的快速发展，对设备零部件的性能要求逐渐提高，高温、高压、重载荷、腐蚀等极限环境下会使零部件产生疲劳、磨损、点蚀、裂纹等缺陷，利用电火花表面强化技术对零部件表面进行强化可以提高其使用次数、延长使用寿命，使其表面具有较高的强度、硬度、耐腐蚀性、耐冲击性，提升表面的综合性能，而其心部性能不发生改变。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服人工加工过程施加在电极上力的不稳定性，能够实现稳定、连续的沉积，且减少空气对保护气体的干扰，保证工件在一个相对纯净度较高的环境下进行电火花沉积，提供一个良好的气体保护氛围的多功能电火花加工机床。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种多功能电火花加工机床，包括X、Y坐标工作台、沉积枪、沉积枪座、沉积枪控制柜、X、Y向丝杠导轨、夹具、回转工作台和Z坐标工作台，所述X、Y坐标工作台安装在X、Y向丝杠导轨上，沉积枪安装在沉积枪座上，沉积枪座通过旋转卡盘安装在回转工作台上，回转工作台安装在Z坐标工作台上，夹具安装在X、Y坐标工作台上。

所述X、Y坐标工作台底部安装有电机。

所述Z坐标工作台固定在立柱上。

所述回转工作台上安装有沉积枪角度调节手轮。

所述Z坐标工作台上安装有手轮。

所述沉积枪的上部安装有压力传感器。

所述X、Y向丝杠导轨带动X、Y坐标工作台运动完成XY平面的沉积路径。

所述旋转卡盘带动沉积枪进行YZ平面上360°旋转调节。

所述沉积枪枪头还可安装电极或旋转磨抛头。

本发明一种多功能电火花加工机床，避免了人力加工无法很好的控制作用在工件上的压力等不确定因素，使沉积层更为连续、均匀、致密；对零件的形状的限制较小，可以加工平板类零件和回转类零件；在电极对工件进行表面改性前，若修补的部位为极小的针孔或由于电极的尺寸无法深入代加工面底部，可事先安装磨抛头，将针孔稍稍扩大或将表面较高位置磨低一些，使电极可以触到代加工表面底部后，再换为电极进行修复，表面修复后，可以将电极换为再抛光头，对工件表面进行磨抛、修整，此方法极为方便、实用，节约成本，实现了修复、打磨自动一体化。

附图说明

图1是本发明一种多功能电火花加工机床的结构示意图。

图2是本发明一种多功能电火花加工机床工作状态的结构示意图。

图中：1、X、Y坐标工作台；2、沉积枪；3、夹具；4、回转工作台；5、Z坐标工作台；6、立柱；7、底座板；8、电机；9、旋转卡盘；10、手轮；11、沉积枪角度调节手轮；12、沉积枪座。

具体实施方式

如图1和图2所示，多功能电火花加工机床，包括X、Y坐标工作台1、沉积枪2、沉积枪座12、沉积枪控制柜、X、Y向丝杠导轨、夹具3、回转工作台4和Z坐标工作台5，X、Y坐标工作台1安装在X、Y向丝杠导轨上，沉积枪2安装在沉积枪座12上，沉积枪座12通过旋转卡盘9安装在回转工作台4上，沉积枪2由旋转卡盘9进行固定，并与Z轴相连，沉积枪的上部安装有压力传感器，该传感器可以检测到Z轴上沉积枪作用在工件上的作用力，将该Z轴作用力反馈到显示屏上，回转工作台上安装有沉积枪角度调节手轮11，回转工作台4安装在Z坐标工作台5上，Z坐标工作台固定在立柱6上，Z坐标工作台5上安装有手轮10，夹具3安装在X、Y坐标工作台1上，X、Y坐标工作台底部安装有电机8，X、Y坐标工作台1、X、Y向丝杠导轨、立柱6分别安装在底座板7上，，X、Y向丝杠导轨带动X、Y坐标工作台运动完成XY平面的沉积路径，X、Y向丝杠导轨由X、Y轴采用伺服电机进行自动控制，并且显示在一个控制系统内，Z坐标工作台，Z轴采用手轮进行控制，该方向可以实现自锁，实验前，调节Z轴作用力在5-10N之间，实验中，随着电极的消耗，当力小于5N时，暂停机器，重新调节Z轴手轮，使Z轴作用力保持在5-10N之间，夹具可以根据工件的形状进行替换，可夹持平板类零件或回转类零件，旋转卡盘可带动沉积枪进行YZ平面上的调节，实现360°旋转，沉积枪枪头既可以安装电极，实现物质沉积表面修复，也可以安装旋转磨抛头，实现自动研磨抛光的功能，在加工过程中，一个密闭气体容器罩提供了一个稳定的气体氛围，工作台、沉积枪、传感器均在密闭气体容器内，沉积枪控制柜的放电开关和电极的旋转开关可分开控制，换上旋转磨抛头后，只开旋转开关，关闭放电开关，即可完成材料表面的打磨，修整，本发明多功能电火花加工机床，利用电火花表面强化技术对零部件表面进行强化可以提高其使用次数、延长使用寿命，使其表面具有较高的强度、硬度、耐腐蚀性、耐冲击性，提升表面的综合性能，而其心部性能不发生改变；电火花表面沉积技术是一项利用高能密度的电流将电极材料溶渗进工件材料中的沉积工艺，形成冶金强化层，该强化层具有连续、均匀、致密、结合牢固的特点，其中电极夹持在沉积枪上，电极为正极，工件为负极，电极高速旋转，带动由气源供给的保护气氛，在其周围形成良好的保护气体流，脉冲施加在电极上，当电极与工件接触时，高能密度的电流产生大量的热，该热量将电极的局部熔化渗进工件表面，电极材料与工件材料结合形成性能优良的强化层，从而提高了工件材料表面的综合性能；自动电火花沉积机床较人工沉积的优点在于前者的工作条件稳定，可以实现稳定、连续的沉积，避免了人力加工无法很好的控制作用在工件上的压力等不确定因素，使沉积层更为连续、均匀、致密，并提高生产效率。