一种恒力电解磨削加工装置的制作方法

1.本发明涉及磨削加工装置技术领域，尤其涉及一种恒力电解磨削加工装置。


背景技术：

2.随着航空航天、汽车、能源等领域的发展，越来越多的工件比较复杂，这类工件加工难，如何提高这类工件表面质量并保证其高效加工制造，已经成为相关领域亟需解决的关键技术。目前，这类工件多采用手工磨削加工方法，但手工磨削存在加工质量一致性差，磨削的精度及生产效率有待提高。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种恒力电解磨削加工装置，以致力于解决背景技术中的全部问题或者之一。
4.基于上述目的，本发明提供了一种恒力电解磨削加工装置，包括用于与机器连接的上连接法兰，所述上连接法兰下方设置有下安装台，所述上连接法兰与所述下安装台之间设置有间隙调节组件，
5.所述下安装台下设置有下伺服电机、电流检测模块和电源模块，所述下伺服电机的输出端连接有电解磨削工具；
6.所述电源模块的负极连接所述电解磨削工具，所述电源的正极连接待加工的工件，所述电解磨削工具、工件及流经所述电解磨削工具和工件的电解液形成导电回路；
7.其中，在电解磨削工具对工件进行磨削处理时，电流检测模块检测导电回路中的电流，间隙调节组件根据所述电流调节电解磨削工具与工件之间的加工间隙。
8.可选的，所述导电回路中的电流与所述加工间隙成反比，
[0009][0010]
其中，i为工件的加工区的阳极表面微面积的电流密度，i为导电回路中的电流，δ为加工间隙，ur为电解液的欧姆压降，κ为电解液的电导率，ds为工件上的加工区的阳极表面微面积，r为电解液的电阻，另外
[0011]
可选的，所述间隙调节组件包括与所述上连接法兰连接的升降件，所述升降件连接有上连接板，所述上连接板下方设置所述下安装台，所述间隙调节组件根据所述升降件控制所述上连接板升降移动，控制下安装台下连接的电解磨削工具升降移动控制加工间隙。
[0012]
可选的，所述升降件包括与所述上连接法兰连接有上伺服电机，所述上伺服电机的输出端通过联轴器连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上设置有滑动螺母副，所述滚珠丝杠一侧设置有导件，所述导件上活动连接有与所述滚珠丝杠固定连接的所述上连接板。
[0013]
可选的，所述导件包括花键轴，所述花键轴上连接有与所述上连接板连接的花键
套筒，所述花键套筒通过连接板与所述滑动螺母副连接。
[0014]
可选的，所述上连接板通过至少一个拉伸弹簧连接有下连接板，所述下安装台与所述下连接板之间设置有力传感器。
[0015]
可选的，所述间隙调节组件外设置有密封罩，所述拉伸弹簧位于所述密封罩内。
[0016]
可选的，所述下伺服电机的输出端与所述电解磨削工具之间通过旋转轴连接，所述电流检测模块包括与所述上连接板连接的电流检测器，所述旋转轴上设置有导电滑环，所述导电滑环内设置有与所述电流检测器连接的碳刷，所述电流检测模块通过所述电流检测器连接的所述碳刷检测导电回路中的电流。
[0017]
可选的，所述下伺服电机下方固定设置有碳刷固定装置，所述碳刷放置在所述碳刷固定装置上。
[0018]
可选的，所述碳刷固定装置下连接有卡盘，所述卡盘上设置有至少两个卡爪，多个所述卡爪之间夹持设置有滚子轴承，所述滚子轴承套设在所述电解磨削工具外侧。
[0019]
从上面所述可以看出，本发明提供的一种恒力电解磨削加工装置，下伺服电机启动带动电解磨削工具对待加工的工件进行磨削加工，另外，电解磨削工具连接电源模块的负极，工件连接电源的正极，并在磨削处理时，在电解磨削工具与工件之间喷涂电解液，从而使电解磨削工具与待加工的工件之间形成导电回路，进而实现对工件的电解磨削处理，此外电流检测模块检测流经所述电解磨削工具和工件的电解液形成的导电回路中的电流，间隙调节组件根据所述电流调节电解磨削工具与工件之间的加工间隙，调节加工间隙便于对工件进行精调磨削控制，以完成控制恒定接触力的目的，便于提高工件磨削的精度、表面质量及生产效率。
附图说明
[0020]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]
图1为本发明实施例的立体结构示意图；
[0022]
图2为本发明实施例的结构示意图；
[0023]
图3为本发明实施例的结构示意图。
[0024]
图中：上连接法兰1、花键轴2、上伺服电机3、联轴器4、滑动螺母副5、滚珠丝杠6、丝杆安装架7、连接板8、花键套筒9、密封罩10、上连接板11、电流检测器12、六角头螺栓13、拉伸弹簧14、下连接板15、力传感器16、下安装台17、电缆18、螺栓19、下伺服电机20、碳刷21、下连接法兰22、卡盘23、卡爪24、滚子轴承25、电解磨削工具26、导电滑环27、碳刷固定装置28。
具体实施方式
[0025]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0026]
需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当
为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0027]
一种恒力电解磨削加工装置，包括用于与机器连接的上连接法兰1，所述上连接法兰1下方设置有下安装台17，所述上连接法兰1与所述下安装台17之间设置有间隙调节组件，所述下安装台17下设置有下伺服电机20、电流检测模块和电源模块，所述下伺服电机20的输出端连接有电解磨削工具26；
[0028]
所述电源模块的负极连接所述电解磨削工具26，所述电源的正极连接待加工的工件，所述电解磨削工具、工件及流经所述电解磨削工具26和工件的电解液形成导电回路；
[0029]
其中，在电解磨削工具26对工件进行磨削处理时，电流检测模块检测导电回路中的电流，间隙调节组件根据所述电流调节电解磨削工具26与工件之间的加工间隙。
[0030]
下伺服电机20启动带动电解磨削工具26对待加工的工件进行磨削加工，另外，电解磨削工具26连接电源模块的负极，工件连接电源的正极，并在磨削处理时，在电解磨削工具26与工件之间喷涂电解液，从而使电解磨削工具26与待加工的工件之间形成导电回路，从而实现对工件2的电解磨削处理，电流检测模块检测流经所述电解磨削工具26和工件的电解液形成的导电回路中的电流，间隙调节组件根据所述电流调节电解磨削工具26与工件之间的加工间隙，调节加工间隙便于对工件进行精调磨削控制，以完成控制恒定接触力的目的。
[0031]
所述电解磨削工具26下方设置有与机器连接的加工台，所述加工台上通过第二绝缘件连接有导电放置台，所述工件放置在所述导电放置台，在电解磨削工具26和工件之间喷涂电解液，机器对电解磨削中导电回路中的电流加以控制起到粗调的作用，在由间隙调节组件调节电解磨削工具26与工件之间的加工间隙来精调以完成控制恒定接触力的目的。
[0032]
电解磨削的原理，电解磨削工具26一般为磨轮，凸出于磨轮表面的非导电性磨料使工件表面与磨轮导电基体之间形成一定的加工间隙，同时向加工间隙中供给电解液，在电源模块供给的直流电的作用下，工件表面金属由于电解作用生成离子化合物，这些电解产物不断地被旋转的磨轮所刮除，使新的金属表面露出，继续产生电解作用，工件材料遂不断地被去除，从而达到磨削的目的，对工件之间的磨粒切入工件越深，磨削力越大，电解磨削工具26与工件的加工间隙就越小，导致电解作用的电流增大。
[0033]
所述导电回路中的电流i与接触力成正比关系，
[0034]
所述电解液的电阻r为：
[0035]
公式一：
[0036]
其中，ds为所述工件上的加工区的阳极表面微面积，δ为加工间隙；
[0037]
所述阳极表面微面积的电流密度i为：
[0038]
公式二：
[0039]
其中，ur为电解液的欧姆压降。
[0040]
根据公式一及公式二，得出导电回路中的电流与加工间隙之间成反比的关系，而加工间隙和接触力成反比，进而得到导电回路中的电流与磨削时电解磨削工具26与工件之间接触力的关系为正比关系，通过将导电回路中的电流进行反馈，根据该反馈间隙调节组件调节加工间隙便于对工件磨削的控制达到补偿，对电解磨削工具26进行位置的调节达到补偿，使接触力回复恒定。
[0041]
作为一种可选的实施方式，所述间隙调节组件包括与所述上连接法兰1连接的升降件，所述升降件连接有上连接板11，所述上连接板11下方设置有所述下安装台17，所述间隙调节组件根据所述升降件控制所述上连接板11升降移动，控制下安装台17下连接的电解磨削工具26升降移动来控制加工间隙，通过精调以完成控制恒定接触力的目的。
[0042]
为了便于控制上连接板11升降移动，所述升降件包括与所述上连接法兰1连接有上伺服电机3，所述上伺服电机3的输出端通过联轴器4连接有滚珠丝杠6，所述滚珠丝杠6上设置有滑动螺母副5，所述滚珠丝杠6一侧设置有丝杆安装架7，所述滚珠丝杠6一侧设置有导件，所述导件上活动连接有与所述滚珠丝杠6固定连接的所述上连接板11，上伺服电机3启动带动滚珠丝杠6转动，进而带动滑动螺母副5升降移动，便于实现对上连接板11升降移动的控制。
[0043]
可选的，为了便于限制上连接板11升降的导向，所述导件包括花键轴2，所述花键轴2上连接有与所述上连接板11连接的花键套筒9，所述花键套筒9通过连接板8与所述滑动螺母副5连接。
[0044]
可选的，为了便于限制上连接板11升降的导向，所述导件包括导轨，所述导轨上滑动连接有与所述上连接板11上端连接的滑动套块，所述滑动套块与所述滑动螺母副5连接。
[0045]
可选的，为了便于控制上连接板11升降移动，所述升降件包括与所述连接架连接的驱动伸缩杆，所述驱动伸缩杆的伸缩端与所述上连接板11连接，驱动伸缩杆驱动便于带动上连接板11靠近或者远离力传感器16，便于实现对上连接板11升降移动的控制。
[0046]
可选的，所述上连接板11通过至少一个拉伸弹簧14连接有下连接板15，所述上连接板11与拉伸弹簧14之间通过六角头螺栓13安装在一起，所述下安装台17与所述下连接板15之间设置有力传感器16，在升降件控制上连接板11升降移动，便于控制与上连接板11连接的下连接板15升降移动，便于下安装台17下连接的电解磨削工具26升降移动，在上连接板11连接的下连接板15向下移动时，此时电解磨削工具26下端接触工件，下连接板15向下移动进而挤压力传感器16，控制下安装台17下连接的电解磨削工具26向下挤压工件进行磨削。
[0047]
可选的，所述间隙调节组件外设置有密封罩10，所述拉伸弹簧14位于所述密封罩10内，密封罩10便于间隙调节组件不被破坏，防止其他影响间隙调节组件的因素。
[0048]
作为一种可选的实施方式，所述下安装台17下设置有连接法兰22，连接法兰22通过四个螺栓19、四个六角头螺母13和垫圈与所述下伺服电机20的外壳连接，便于下安装台17与下伺服电机20固定连接。
[0049]
作为一种可选的实施方式，所述下伺服电机20的输出端与所述电解磨削工具26之间通过旋转轴连接，所述下伺服电机20的输出端与所述旋转轴之间通过第一绝缘件连接，所述电流检测模块包括与所述上连接板11连接的电流检测器12，所述旋转轴上设置有导电
滑环27，所述导电滑环27内设置有与所述电流检测器12通过电缆18连接的碳刷21，所述碳刷21通过弹簧与所述电缆18连接，所述电流检测模块通过所述电流检测器12连接的所述碳刷21检测所述旋转轴的电流来检测导电回路中的电流，所述旋转轴与电解液导电连接，碳刷21检测旋转轴上导电滑环27的电流，就是检测导电回路上的电路，所以电流检测模块通过所述电流检测器12连接的所述碳刷21检测所述旋转轴的电流来检测导电回路中的电流。
[0050]
为了便于对碳刷的固定，所述下伺服电机20下方固定设置有碳刷固定装置28，所述碳刷21放置在所述碳刷固定装置28上，碳刷固定装置28起到支撑固定碳刷21作用，所述碳刷固定装置28为圆筒型，所述碳刷固定装置28上开设有放置口，所述碳刷21放置在所述放置口处，所述碳刷固定装置28套设在所述旋转轴外侧。
[0051]
为了便于磨削时电解磨削工具26处于中心位置，防止电解磨削工具26偏移，所述碳刷固定装置28下连接有卡盘23，碳刷固定装置28通过内六角螺栓与卡盘，所述卡盘23上设置有至少两个卡爪，多个所述卡爪之间夹持设置有滚子轴承，所述滚子轴承套设在所述电解磨削工具26外侧，使得工件在被磨削时电解磨削工具26处于中心位置，防止电解磨削工具26偏移，影响到工件的磨削质量。
[0052]
另外，所述电源模块的负极通过电刷连接所述旋转轴。
[0053]
本发明实施例中，工件放置在机器的导电放置台上，下伺服电机20启动带动电解磨削工具26对待加工的工件进行磨削加工，另外，电解磨削工具26通过旋转轴连接电源模块的负极，工件通过导电放置台连接电源的正极，并在磨削处理时，在电解磨削工具26与工件之间喷涂电解液，从而使电解磨削工具26与待加工的工件之间形成导电回路，从而实现对工件2的电解磨削处理，电流检测模块检测流经所述电解磨削工具26和工件的电解液形成的导电回路中的电流，机器对电解磨削中导电回路中的电流加以控制起到粗调的作用，在由间隙调节组件调节电解磨削工具26与工件之间的加工间隙来精调以完成控制恒定接触力的目的。
[0054]
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
[0055]
本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。