本發(fā)明屬于特種加工，尤其涉及一種微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸及深微孔加工方法。

背景技術(shù)：

1、目前，電火花微孔加工技術(shù)在航空航天、精密機(jī)床、光學(xué)機(jī)械等高端裝備的微孔加工領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。電火花微孔加工技術(shù)具有非接觸式、加工精度高、孔徑孔深便于調(diào)節(jié)以及不被工件材料的硬度和強(qiáng)度等切削條件限制等特點(diǎn)。但在面對深微孔加工尤其是具有極限尺寸特征的微孔加工方面，電火花微孔加工技術(shù)存在電蝕顆粒難以排出的問題。電蝕顆粒不能及時(shí)排出還會(huì)引起二次放電、短路等非正常放電現(xiàn)象，從而導(dǎo)致微孔孔型精度變低、電極損耗嚴(yán)重、加工速度急劇下降甚至停止等問題。

2、由于微細(xì)電極自身尺寸較小，通過改變電極自身的形狀或者運(yùn)動(dòng)形式作用有限，雖然運(yùn)用超聲、磁場或者電化學(xué)等手段與電火花進(jìn)行復(fù)合加工相對有效，但會(huì)使加工系統(tǒng)變得復(fù)雜。

3、因此，亟需一種微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸及深微孔加工方法來解決電蝕顆粒難以排出的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸及深微孔加工方法，從而可解決電火花微孔加工技術(shù)存在電蝕顆粒難以排出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而提供的一種微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸，包括有旋轉(zhuǎn)接頭，所述旋轉(zhuǎn)接頭的底端與液體轉(zhuǎn)接管的頂端通過螺紋連接，所述液體連接管的底端插入主軸的內(nèi)腔中，所述主軸的外壁下方螺紋固定有帶輪，所述主軸的外壁套設(shè)有軸承，所述主軸的底部與夾頭的安裝端螺紋連接，所述夾頭夾持有多孔微電極。

3、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主軸的外壁上設(shè)置有環(huán)形臺(tái)階，所述軸承的底部緊貼環(huán)形臺(tái)階的上表面，所述主軸的外壁還套設(shè)有套筒，所述套筒的底部緊貼軸承的頂部，所述主軸的外壁上螺紋連接有鎖緊螺母，所述鎖緊螺母位于套筒的上方，所述鎖緊螺母圍繞主軸向下旋轉(zhuǎn)從而利用套筒將軸承壓緊。

4、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主軸外壁的上方螺紋連接有壓蓋，所述壓蓋的中心開設(shè)有避讓孔，所述避讓孔的直徑小于液體轉(zhuǎn)接管的外徑，所述壓蓋圍繞主軸向下旋轉(zhuǎn)從而將液體轉(zhuǎn)接管與主軸壓緊。

5、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述軸承的外側(cè)套設(shè)有主軸座，用于提升主軸固定的便利性，所述主軸座的頂部螺紋連接有軸承端蓋，用于實(shí)現(xiàn)軸承的壓緊。

6、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述多孔微電極的直徑≤100μm。

7、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述軸承端蓋及主軸座底部的中心孔均設(shè)置有密封圈，從而避免外界雜質(zhì)進(jìn)入軸承內(nèi)。

8、一種微細(xì)電火花深微孔加工方法，包括以下步驟：

9、步驟1，將主軸座固定，利用夾頭夾緊的多孔微電極，在帶輪的外壁上套設(shè)皮帶并將皮帶與電機(jī)連接；

10、步驟2，將旋轉(zhuǎn)接頭頂端與油液管聯(lián)通，從而使工作油液由旋轉(zhuǎn)接頭經(jīng)液體轉(zhuǎn)接管、主軸作用到多孔微電極，之后工作油液從多孔微電極內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)流出；

11、步驟3，觀察到多孔微電極有工作油液流出后，啟動(dòng)電機(jī)拉動(dòng)皮帶帶動(dòng)帶輪旋轉(zhuǎn)；

12、步驟4，驅(qū)動(dòng)多孔微電極向被加工工件進(jìn)給，當(dāng)多孔微電極與被加工工件之間產(chǎn)生火花時(shí)視為電火花加工開始；當(dāng)多孔微電極與被加工工件發(fā)生短路時(shí)進(jìn)行回退；當(dāng)多孔微電極頻繁回退并且加工深度幾乎不再加深時(shí)，視為電火花加工過程結(jié)束；

13、步驟5，重復(fù)以上步驟，測量被加工工件孔深取平均值，計(jì)算深微孔的極限深徑比為20。

14、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟四中多孔微電極向被加工工件的進(jìn)給速度為2μm/s。

15、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟四中多孔微電極與被加工工件進(jìn)行回退時(shí)的回退速度為12μm/s。

16、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟四中多孔微電極與被加工工件進(jìn)行回退時(shí)的回退步長為12μm。

17、本發(fā)明的有益效果是：

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸及深微孔加工方法，將工作油液以一定的速度和壓力送到多孔微電極與被加工工件之間，減緩電蝕顆粒在被加工工件中微孔底部的積聚，并利用工作油液來進(jìn)行沖刷從而提高排屑效率，并且不會(huì)增加加工系統(tǒng)的復(fù)雜性。

19、綜上所述，上述微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸及深微孔加工方法有效的解決了電火花微孔加工技術(shù)存在電蝕顆粒難以排出的問題。

技術(shù)特征：

1.一種微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸，其特征在于：包括有旋轉(zhuǎn)接頭(1)，所述旋轉(zhuǎn)接頭(1)的底端與液體轉(zhuǎn)接管(3)的頂端通過螺紋連接，所述液體連接管(3)的底端插入主軸(10)的內(nèi)腔中，所述主軸(10)的外壁下方螺紋固定有帶輪(11)，所述主軸(10)的外壁套設(shè)有軸承(8)，所述主軸(10)的底部與夾頭(12)的安裝端螺紋連接，所述夾頭(12)夾持有多孔微電極(13)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸，其特征在于：所述主軸(10)的外壁上設(shè)置有環(huán)形臺(tái)階，所述軸承(8)的底部緊貼環(huán)形臺(tái)階的上表面，所述主軸(10)的外壁還套設(shè)有套筒(5)，所述套筒(5)的底部緊貼軸承(8)的頂部，所述主軸(10)的外壁上螺紋連接有鎖緊螺母(4)，所述鎖緊螺母(4)位于套筒(5)的上方，所述鎖緊螺母(4)圍繞主軸(10)向下旋轉(zhuǎn)從而利用套筒(5)將軸承(8)壓緊。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸，其特征在于：所述主軸(10)外壁的上方螺紋連接有壓蓋(2)，所述壓蓋(2)的中心開設(shè)有避讓孔，所述避讓孔的直徑小于液體轉(zhuǎn)接管(3)的外徑，所述壓蓋(2)圍繞主軸(10)向下旋轉(zhuǎn)從而將液體轉(zhuǎn)接管(3)與主軸(10)壓緊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸，其特征在于：所述軸承(8)的外側(cè)套設(shè)有主軸座(7)，用于提升主軸(10)固定的便利性，所述主軸座(7)的頂部螺紋連接有軸承端蓋(6)，用于實(shí)現(xiàn)軸承(8)的壓緊。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸，其特征在于：所述多孔微電極(13)的直徑≤100μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸，其特征在于：所述軸承端蓋(6)及主軸座(7)底部的中心孔均設(shè)置有密封圈(9)，從而避免外界雜質(zhì)進(jìn)入軸承(8)內(nèi)。

7.一種微細(xì)電火花深微孔加工方法，其特征在于：包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種微細(xì)電火花深微孔加工方法，其特征在于：所述步驟四中多孔微電極(13)向被加工工件(14)的進(jìn)給速度為2μm/s。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種微細(xì)電火花深微孔加工方法，其特征在于：所述步驟四中多孔微電極(13)與被加工工件(14)進(jìn)行回退時(shí)的回退速度為12μm/s。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種微細(xì)電火花深微孔加工方法，其特征在于：所述步驟四中多孔微電極(13)與被加工工件(14)進(jìn)行回退時(shí)的回退步長為12μm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供的一種微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸及深微孔加工方法，屬于特種加工技術(shù)領(lǐng)域，其包括有旋轉(zhuǎn)接頭、壓蓋、液體轉(zhuǎn)接管、鎖緊螺母、套筒、軸承端蓋、主軸座、軸承、密封圈、主軸、帶輪、夾頭和多孔微電極，其通過將工作油液以一定的速度和壓力送到多孔微電極與被加工工件之間，減緩電蝕顆粒在被加工工件中微孔底部的積聚，并利用工作油液來進(jìn)行沖刷從而提高排屑效率，并且不會(huì)增加加工系統(tǒng)的復(fù)雜性；綜上所述，上述微細(xì)電火花內(nèi)沖液主軸及深微孔加工方法有效的解決了電火花微孔加工技術(shù)存在電蝕顆粒難以排出的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：賈建宇,王燕青,劉宇豪,李贊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：太原理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9