[实用新型]非接触式电火花加工系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电火花加工技术领域，具体涉及一种基于电磁感应原理的非接触式电火花加工电能导入系统。

背景技术

传统的电火花电能传输多采用碳刷、集流环连接等物理接触式的电能传输方式，这种方式存在碳刷、集流环滑动磨损较快、发热量大、导线裸露、转速不宜过高易产生接触火花等问题。同时，使用碳刷、集流环在电极上存在接点和作用力，附加了电极的振动，降低了回转精度，所以目前大部分研究都是在电极不旋转或低转速情况下进行的。

主轴的高速旋转能够使得放电点的分布更加分散，能够有效地避免放电位置在空间和时间上的集中，同时主轴的高速旋转能够进一步加快极间工作液的流动，使得放电屑能够迅速排出，进一步提高微细电火花加工效率。随着转速的增加，相邻放电点之间的距离会增大，放电产生的热量可以迅速的被极间工作液带走从而减缓电极局部表面温度的上升，进一步抑制放电集中和异常拉弧放电的发生，有利于提高脉冲利用率，使得加工速度进一步的提高。

所以，传统的接触式电能导入系统严重限制了主轴的转速和回转精度，目前迫切需要一种新的电能导入方式，即可实现高效供电同时对主轴转速和回转精度没有限制。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种基于电磁感应原理的非接触式电火花加工系统，能够解决现有的接触式电能导入系统严重限制了主轴的转速和回转精度，制约着电火花加工的加工效率和表面完整性提高的问题。

实现本实用新型目的的技术方案为：

一种基于电磁感应原理的非接触式电火花加工系统，包括非接触式电火花加工电能导入系统、工件系统和液体系统。所述非接触式电火花加工电能导入系统使得在电极与工件之间产生电位差，实现电火花加工；所述工件系统由工件、夹具以及工作槽组成；所述液体系统包括工作液循环系统和冷却液循环系统，工作液循环系统具有冷却、消电离等功能，冷却液循环系统用于主轴的冷却。

而且，非接触式电火花加工电能导入系统采用内外分离式结构，在主轴静止端部加入主级电火花上电线圈，主级电火花上电线圈连接在电火花脉冲电源上，在旋转刀柄端部加入副级电火花上电线圈，副级电火花上电线圈连接限流电阻和电极上。线圈绕制于罐形磁芯内，感应方式采用内外分离式结构，两线圈有间隙。

而且，所述主级电火花上电线圈通过相位调整期与电火花脉冲电源连接，实现与加工脉冲电源相差半个周期的相位。

而且，所述非接触式电火花电能导入系统的信号测量采用示波器，同时对加工结果进行测量，通过两者的对应结果，进行优化参数处理。

而且，所述工件系统的工件通过夹具定位夹紧后完全浸入工作槽内，工件与机床主体固接，感生电动势一端通过旋转刀柄端部与机床本体相连并接地，使得工件电极电位为零，另一端接工具电极，从而产生电势差进行电火花放电加工。

而且，所述工作液循环系统采用煤油做工作液，油泵将工作液导入到工作槽，通过调节阀进行调速，同时定时将工作液回流进工作液箱体，通过内部的过滤装置进行过滤回收循环再使用。

而且，所述冷却液循环系统采用水做冷却液，当主轴转动时，冷却循环开始工作，当检测到温控箱内部回流水温超限时，温控箱开启降温模式，对箱体内的冷却液进行降温处理，从而循环到主轴内部进行主轴冷却。

而且，所述的非接触式电火花加工系统，还包括超声加工系统。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用无线传输的方式将电能转导至工具电极，用此方式可使结构紧凑、刀柄动平衡性好，有利于实现高主轴转速。同时主轴的高速旋转能够进一步加快极间工作液的流动，使得放电屑能够迅速排出，进一步提高微细电火花加工效率。主轴转速的增加，可以抑制放电集中和异常拉弧放电的发生，有利于提高脉冲利用率，使得加工速度进一步的提高。

2、通过非接触式电能导入系统在电极与工件之间产生电位差，实现电火花加工。由于取消了工具电极上利用电刷直接给电的方式，消除了由于接触导致的电极振动，可以实现主轴的高速转动，提高主轴回转精度，有利于进一步提高电火花加工的精度。同时电极的高速旋转可以促进极间的排屑、增大材料去除率并且电极损耗率和表面粗糙度都有所降低。

3、工件系统用于工件的夹持定位以及工件电极的连接，液体系统用于冷却和消电离等功能，两个系统与非接触式电火花电能导入系统有机结合，形成非接触式电火花加工系统，使得其加工特性优于传统的电火花加工系统。