一种自修复带状电极电火花铣削装置及方法

摘要

本发明公开了一种自修复带状电极电火花铣削装置及方法，包括带状电极、涂覆装置及固化装置；其中，涂覆装置用于向带状电极上涂覆导电流体；固化装置用于使导电流体固化在带状电极表面上形成导电涂覆层；在使用时，带状电极依次通过涂覆装置及固化装置，使带状电极表面形成导电涂覆层，随后带状电极行进至待加工工件处，利用导电涂覆层对待加工工件进行放电加工，由于带状电极本身不直接参与放电加工，基本没有放电损耗，带状电极的强度及厚度也难以受到影响，不容易断开，本装置还可通过改变带电极的行进方向对带电极进行循环使用。这种带电极循环往复的使用模式在保证加工精度的同时降低了加工成本，节省了更换带状电极的时间，提高了效率。

权利要求

1.一种自修复带状电极电火花铣削装置，其特征在于，包括：

可行进的带状电极（1）；

用于向所述带状电极（1）上涂覆导电流体的第一涂覆装置（2）和第二涂覆装置（16）；

用于使所述导电流体固化在所述带状电极（1）表面上形成导电涂覆层（15）的第一固化装置（3）和第二固化装置（17）；

机床（10），所述机床（10）上设置有可转动地上带筒（4）和下带筒（5），所述带状电极（1）应设在所述上带筒（4）和所述下带筒（5）之间，所述机床（10）上设置有第一导轮（7）以及第二导轮（6），当带电极以顺时针方向运动时，上带筒（4）为上带筒，下带筒（5）为下带筒，所述第一导轮（7）与所述上带筒（4）之间设置有所述第一涂覆装置（2）与所述第一固化装置（3），所述第二导轮（6）与所述下带筒（5）之间设置有所述第二涂覆装置（16）与所述第二固化装置（17）；

所述第一涂覆装置（2）、第二涂覆装置（16）为盛放有所述导电流体的容槽，所述容槽的两个相对的侧壁上开设有可供所述带状电极（1）穿过的狭槽，且所述狭槽位于所述导电流体液面之下，其中第一涂覆装置（2）上靠近所述第一固化装置（3）的狭槽与所述带状电极（1）间隙配合，远离所述第一固化装置（3）的狭槽与所述带状电极（1）微接触配合，第二涂覆装置（16）的两个狭槽结构与第一涂覆装置（2）的狭槽相同，当所述上带筒（4）放出所述带状电极（1）时，控制第一固化装置（3）启动，第二固化装置（17）断开；当所述上带筒（4）及所述下带筒（5）反转时，控制第二固化装置（17）启动，第一固化装置（3）断开。

2.根据权利要求1所述的自修复带状电极电火花铣削装置，其特征在于，还包括可相对于所述机床（ 10） 运动的工作台（11），所述工作台（11）用于承载并夹紧待加工工件（8）。

3.根据权利要求1所述的自修复带状电极电火花铣削装置，其特征在于，所述机床（10）上还设置有用于调整所述带状电极（1）走向的导轮。

4.根据权利要求1-3任一项所述的自修复带状电极电火花铣削装置，其特征在于，所述导电流体为导电银浆、导电铜浆、导电碳浆或者导电油墨，辅体为光固化剂或者热固化剂。

5.根据权利要求1-3任一项所述的自修复带状电极电火花铣削装置，其特征在于，所述第一固化装置（3）、第二固化装置（17）为紫外线固化装置或加热固化装置。

6.根据权利要求1-3任一项所述的自修复带状电极电火花铣削装置，其特征在于，还包括用于向加工面供给工作液供应装置。

7.根据权利要求6所述的自修复带状电极电火花铣削装置，其特征在于，所述工作液供应装置包括用于盛放所述工作液的液槽（12）、用于抽取所述工作液的输送泵（13）以及与所述输送泵（13）输出端连接的喷嘴（14）。

8.根据权利要求7所述的自修复带状电极电火花铣削装置，其特征在于，所述喷嘴（14）设置有两个，分别从待加工工件（8）的上下两侧指向所述待加工工件（8）的加工面。

说明书

一种自修复带状电极电火花铣削装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种自修复带状电极电火花铣削装置及方法。

背景技术

[0002] 放电加工被广泛地应用于超硬材料的加工领域，该加工法具有不受工件材料硬度影响、加工精度高、可切割形状复杂的零件等优点，是加工超硬材料的有效方法之一。

[0003] 现有技术中，在利用放电加工方法对工件进行加工之前，必须根据工件的三维形状制造出成型的带状电极，然而由于成型的带状电极形状复杂性，在制作、安装等方面均具有相当的难度，成型带状电极的制造时间与制造成本一般可占到总加工时间以及成本的一半以上，因此，目前出现了一种用简单的标准形状的带状电极对超硬材料进行三维形状放电铣削加工的方式，然而在采用标准电极进行放电加工时，由于火花放电效应在去除工件材料的同时，也会导致带状电极的放电损耗，持续的放电损耗不仅会影响加工精度，导致加工成本上升，而且还会由于放电电极的持续损耗，造成加工无法持续进行。也正是由于放电电极的持续损耗，使得放电加工难以以铣削的形式得到实际应用。

发明内容

[0004] 为此，本发明提供了一种自修复带状电极电火花铣削装置及方法，通过在带状电极表面建立动态的导电涂覆层的方式来在带状修复带状电极的放电损耗，本发明提供如下技术方案：

[0005] 一种自修复带状电极电火花铣削装置，包括：

[0006] 可往复行进的带状电极；

[0007] 用于向所述带状电极上涂覆导电流体的第一涂覆装置和第二涂覆装置；

[0008] 用于使所述导电流体固化在所述带状电极表面上形成导电涂覆层的第一固化装置和第二固化装置。

[0009] 优选地，还包括机床，所述机床上设置有可往复转动地上带筒和下带筒，所述带状电极张设在所述上带筒和所述下带筒之间。

[0010] 优选地，还包括可相对于所述机床运动的工作台，所述工作台用于承载并夹紧待加工工件。

[0011] 优选地，所述机床上还设置有用于调整所述带状电极走向的导轮。

[0012] 优选地，所述机床上设置有第一导轮以及第二导轮，所述第一导轮与所述上带筒之间设置有所述第一涂覆装置与所述第一固化装置，所述第二导轮与所述下带筒之间设置有所述第二涂覆装置与所述第二固化装置。

[0013] 优选地，所述第一涂覆装置和第二涂覆装置为盛放有所述导电流体的容槽，所述容槽的两个相对的侧壁上开设有可供所述带状电极穿过的狭槽，且所述狭槽位于所述导电流体液面之下。

[0014] 优选地，其中所述第一涂覆装置上靠近所述第一固化装置的狭槽与所述带状电极间隙配合，远离所述第一固化装置的狭槽与所述带状电极微接触配合，第二涂覆装置的两个狭槽结构与第一涂覆装置的狭槽相同；当所述带状电极从所述上带筒以顺时针方向向所述下带筒行进时，所述第一固化装置工作，所述第二固化装置不工作；当所述带状电极从所述下带筒向所述上带筒方向行进时，所述第二固化装置工作，所述第一固化装置不工作。

[0015] 优选地，所述导电流体为导电银浆、导电铜浆、导电碳浆或者导电油墨，辅体为光固化剂或者热固化剂。

[0016] 优选地，所述第一固化装置和第二固化装置为紫外线固化装置或加热固化装置。

[0017] 优选地，还包括用于向加工面供给工作液的工作液供应装置。

[0018] 优选地，所述工作液供应装置包括用于盛放所述工作液的液槽、用于抽取所述工作液的输送泵以及与所述输送泵输出端连接的喷嘴。

[0019] 优选地，所述喷嘴设置有两个，分别从待加工工件的上下两侧指向所述待加工工件的加工面。

[0020] 一种自修复带状电极电火花铣削方法，包括步骤：

[0021] 将导电流体固化在带状电极表面形成导电涂覆层；

[0022] 接通电源，将电源的两极分别连接于带状电极及有待加工工件，所述夹具能够相对于所述带状电极在工作台所在平面移动，在此过程中带状电极上的导电涂覆层对待加工工件表面进行放电加工，通过调节带状电极与夹具间的位置关系，实现待加工工件的带状电极铣削放电加工；

[0023] 利用导电流体对带状电极上损耗的导电涂覆层进行补充，补偿重建导电涂覆层。

[0024] 从上述技术方案可以看出，本发明提供的一种自修复带状电极电火花铣削装置，包括带状电极、涂覆装置以及固化装置；其中，带状电极可相对于涂覆装置及固化装置运动；涂覆装置用于向带状电极上涂覆导电流体；固化装置用于使导电流体固化在带状电极表面上形成导电涂覆层；

[0025] 在使用时，带状电极与待加工工件中的一个接电源负极，另一个接电源正极，行进中的带状电极首先通过涂覆装置，涂覆装置将导电流体涂覆在带状电极上，然后带状电极经过固化装置，固化装置将带状电极上的导电流体固化成导电涂覆层，随后带状电极行进至待加工工件处，利用导电涂覆层对待加工工件进行放电加工，这样，由于带状电极外部导电涂覆层的存在，带状电极本身基本不直接参与放电加工，也就难以出现放电损耗，带状电极的强度及厚度也难以受到影响，当导电涂覆层经过放电加工出现损耗时，可通过改变带状电极的行进方向，使带状电极重新依次经过另一套涂覆装置和固化装置，从而对损耗的导电涂覆层进行补充修复，如此循环往复使带状电极在加工过程中始终依靠外部的导电涂覆层进行放电加工，使带状电极可循环往复使用，其过程是：当带状电极从上带筒出来依次途径第一涂覆装置和第一固化装置，然后经过第一导轮行进至工件处，利用导电涂覆层对待加工工件进行放电加工，此过程一直持续至缠绕在上带筒的带状电极放出至最后一圈为止，在这一过程中第二固化装置是不工作的，且当缠绕在上带筒的带状电极放出至最后一圈时，其旋转方向将改变，此时第二固化装置将启动，而带状电极将依次经过第二涂覆装置和第二固化装置，经第二导轮行进至工件处，利用导电涂覆层对待加工工件进行放电加工，从而对带状电极进行循环反复使用，而此过程中第一固化装置不工作。这种带状电极循环往复的使用模式无疑实现了带状电极的循环使用，使得带电极具有较长的使用寿命，同时也在保证加工精度的同时降低了加工成本，节省了更换带状电极的时间，提高了效率。

附图说明

[0026] 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。

[0027] 图1为本发明实施例提供的自修复电火花带状电极铣削机床的结构示意图；

[0028] 图2本发明实施例提供的自修复电火花带状电极铣削装置的结构示意图；

[0029] 图3为图2中A处的加工区域放大示意图；

[0030] 图4本发明另一种实施例提供的自修复带状电极电火花铣削装置立体结构示意图。

具体实施方式

[0031] 本发明提供了一种自修复带状电极电火花铣削装置及方法，以达到使其上的带状电极使用寿命长，加工精度高，改善加工面平整度，降低加工成本的目的。

[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0033] 请参阅图1-图3，图1为本发明实施例提供的自修复电火花带状电极铣削机床的结构示意图，图2本发明实施例提供的自修复带状电极铣削装置的局部结构示意图，图3为图2中A处的加工区域放大示意图。

[0034] 本发明实施例提供了一种自修复带状电极电火花铣削装置，包括带状电极1、第一涂覆装置2、第二涂覆装置16以及第一固化装置3、第二固化装置17。

[0035] 其中，带状电极1可相对于第一涂覆装置2、第二涂覆装置16及第一固化装置3、第二固化装置17运动；第一涂覆装置2、第二涂覆装置16用于向所述带状电极1上涂覆导电流体；第一固化装置3、第二固化装置17用于使所述导电流体固化在所述带状电极1表面上形成导电涂覆层15。

[0036] 与现有技术相比，本发明实施例提供的一种自修复带状电极电火花铣削装置，在使用时，带状电极1接电源9正极，待加工工件8接电源9负极，或者，带状电极1接电源9负极，待加工工件8接电源9正极，顺时针方向行进中的带状电极1首先通过第一涂覆装置2将导电流体涂覆在带状电极1上，然后带状电极1经过第一固化装置3将带状电极1上的导电流体固化成导电涂覆层15，随后带状电极1行进至待加工工件8处，利用导电涂覆层15对待加工工件8进行放电加工，这样，由于带状电极1本身基本不参与放电加工，其强度及直径尺寸基本不会受到影响，不容易断带，并且可通过改变带状电极1的行进方向的方式对带状电极进行循环反复使用，在保证加工精度的同时降低了加工成本，节省了更换带状电极1的时间，提高了效率。

[0037] 进一步优化上述技术方案，为了保证自修复带状电极电火花铣削装置工作时的稳定性，在本发明实施例中，带状电极铣削装置还包括机床10，机床10上设置有可转动地上带筒4和下带筒5，带状电极1张设在上带筒4和下带筒5之间，这样，在工作时，上带筒4转动放出带状电极1，下带筒5同步转动收卷带状电极1，当上带筒4上的带状电极1放出至最后一圈时，可控制上带筒4及下带筒5反向移动，使带状电极1反向运动，从而使带状电极1往复运动，并且在完成一个往复循环后，带状电极1回到初始位置，从而可再次通过第一涂覆装置2以及第一固化装置3进行修复。

[0038] 进一步优化上述技术方案，为了保证固化装置3和固化装置17在各自加工回合的正常运转，当上带筒4放出带状电极1时，可控制固化装置3启动，固化装置17断开；当上带筒4及下带筒5反转时，可控制固化装置17启动，固化装置3断开。

[0039] 优选地，上带筒4和下带筒5均通过伺服电机驱动旋转，转速可调，从而可调整带状电极1的行进速度。

[0040] 在加工过程中，待加工工件8与带状电极1之间必须具有相对位移才能够实现切割，因此，在本发明实施例中，带状电极铣削装置还包括可相对于机床10运动的工作台11，工作台11用于承载并夹紧待加工工件8，当然，驱动机床10与工作台11相对移动的位移机构可以与机床10相连、也可以与工作台11相连或者可以分别与机床10及工作台11相连。

[0041] 为了便于第一涂覆装置2、第二涂覆装置16及第一固化装置3、第二固化装置17的设置及使带状电极1时刻保持张紧，在本发明实施例中，机床10上还设置有用于调整带状电极1走向的导轮，通过调整导轮的位置，可以改变带状电极1的走向，使其更加适于加工，同时使带状电极1保持张紧。

[0042] 如图1和图3所示的实施例中，机床10上设置有第一导轮7以及第二导轮6，所述第一导轮7与所述上带筒4之间设置有所述第一涂覆装置2与所述第一固化装置3，所述第二导轮6与所述下带筒5之间设置有所述第二涂覆装置16与所述第二固化装置17。

[0043] 在本发明实施例中，第一涂覆装置2、第二涂覆装置16为盛放有导电流体的容槽，容槽的两个相对的侧壁上开设有可供带状电极1穿过的狭槽，且狭槽位于导电流体液面之下。

[0044] 为了避免导电流体难以固定到带状电极上，带状电极1容易将液态的导电流体带入带筒，造成浪费，污染环境，在本发明实施例中，第一涂覆装置远离第一固化装置3一侧的狭槽与带状电极1微接触配合，靠近第一固化装置3一侧的狭槽与带状电极1间隙配合；通过使容槽远离第一固化装置3一侧的狭槽与带状电极1微接触，能够将带状电极1上的导电流体刮掉，同时避免其粘附到上带筒4上，而容槽上靠近第一固化装置3的狭槽由于与第一固化装置3距离较近，带状电极1从狭槽中通过后，其上的导电流体能够在第一固化装置3的作用下迅速固化形成导电涂覆层15，因此，可将该侧的狭槽适当的扩大，以便于带状电极1通过；第二涂覆装置16与第一涂覆装置2相同，可以避免导电流体粘附到下带筒5上.[0045] 当然，除了上述的被动式第一涂覆装置2、第二涂覆装置16外，还可以采用主动的方式向带状电极1上涂覆导电流体，比如可以采用喷涂的方式。

[0046] 导电流体的可选范围很广，本领域技术人员可根据需要进行选择，比如，导电流体主体为导电银浆、导电铜浆、导电碳浆或者导电油墨，辅体为光固化剂或者热固化剂。导电流体的材料不同，性质不同，其固化方式也需要进行相应的调整，比如，可采用通风装置在常温下进行固化，或者，采用紫外线固化装置或加热固化装置进行固化。

[0047] 为了保证放电加工的正常进行，在加工过程中，需要对加工面进行供液和润滑，因此，在本发明实施例中，带状电极铣削装置还包括用于向加工面供给工作液供应装置。

[0048] 工作液供应装置主要用于向加工面提供工作液以起到供液及润滑的作用，因此，在本发明实施例中，工作液供应装置包括用于盛放工作液的液槽12、用于抽取工作液的输送泵13以及与输送泵13输出端连接的喷嘴14。当然，工作液供应装置的结构不仅限于上述结构，本领域技术人员可根据需要进行调整，只要能够对加工面起到供液及润滑的作用即可，本发明实施例不做限定。

[0049] 进一步优化上述技术方案，当待加工工件8具有一定的厚度时，只从一侧向待加工工件8上供给工作液，可能由于工作液无法快速覆盖加工面，导致供液、润滑不及时，效果差，因此，在本发明实施例中，喷嘴14设置有两个，分别从待加工工件8的上下两侧指向待加工工件8的加工面。

[0050] 本发明实施例还提供了一种自修复带状电极电火花铣削方法，包括步骤：

[0051] S1：将导电流体固化在带状电极表面形成导电涂覆层；

[0052] S2：接通电源，将电源的两极分别连接于带状电极及有待加工工件，所述夹具能够相对于所述带状电极在工作台所在平面移动，在此过程中带状电极上的导电涂覆层对待加工工件表面进行放电加工，通过调节带状电极与夹具间的位置关系，实现待加工工件的带状电极铣削放电加工；

[0053] S3：利用导电流体对带状电极上损耗的导电涂覆层进行补充，补偿重建导电涂覆层。

[0054] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0055] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。