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申请/专利权人:深圳创源航天科技有限公司
摘要:本发明公开一种流体驱动的放电加工装置及方法,可用于电弧放电或电火花放电加工,包括座体、流体驱动组件和电极组件,流体从所述座体的第一开口流入,并通过流出通道朝向极间放电区域流出,流体驱动组件包括驱动部和传动轴,驱动部至少部分地位于所述腔体内,并与传动轴传动连接,电极组件包括与传动轴传动连接的电极,在所述流体的作用下转动。本发明公开的技术方案结合机械运动断弧和流体动力断弧两种机制,同时利用断弧用流体的动能驱动电极旋转,使电极不再需要专门的电机或主轴驱动,省去了专门电机或旋转主轴的设计,能兼容加工中心或专用设备,具有通用性强、结构简单、节约能源的优点。
主权项:1.一种流体驱动的放电加工装置,其特征在于,包括:座体,所述座体具有腔体,所述腔体具有连通流入通道的第一开口,以供流体从所述第一开口流入,流经所述腔体,并通过流出通道朝向极间放电区域流出;流体驱动组件,包括驱动部和传动轴,所述驱动部至少部分地位于所述腔体内,所述驱动部与所述传动轴传动连接,用于在所述流体的作用下驱动所述传动轴的转动;所述流体驱动组件包括液压马达,所述传动轴为所述液压马达的输出轴,所述第一开口连通所述液压马达的进液口,所述液压马达的出液口连通所述流出通道,所述液压马达利用所述进液口与所述出液口之间的压差驱动所述传动轴转动;以及,电极组件,包括位于所述座体的下端且与所述传动轴传动连接的电极,所述传动轴带动所述电极转动;所述传动轴具有连通所述腔体的传动轴通孔,所述电极具有中空结构,且设有连通所述中空结构并朝向所述极间放电区域的出口,所述电极固定套设于所述传动轴通孔,所述电极的中空结构连通所述传动轴通孔以形成所述流出通道;所述驱动部包括设于所述腔体内的旋转叶片,所述传动轴沿上下转动安装于所述座体,所述旋转叶片传动连接所述传动轴,使得所述旋转叶片在所述流体的作用下绕所述传动轴轴线旋转,并带动所述传动轴转动;所述传动轴包括上下间隔且同轴设置的传动上轴和传动下轴,所述传动上轴和所述传动下轴分别转动安装于所述座体,且分别设有上下相对设置的上部轴肩和下部轴肩,所述旋转叶片的上下两端分别与所述上部轴肩和下部轴肩连接;所述第一开口设于所腔体周侧,且位于所述上部轴肩和所述下部轴肩之间,所述传动下轴设有传动轴通孔,以连通所述腔体形成所述流出通道;或者,所述传动轴包括传动下轴,所述传动下轴设于所述腔体下端并设有传动轴通孔,所述传动下轴上端设有第三轴肩,所述第三轴肩具有连通所述传动轴通孔的轴肩孔,所述旋转叶片为涡轮叶片结构,并连接于所述第三轴肩上方;所述第一开口位于所述旋转叶片上方,所述传动轴通孔通过所述轴肩孔连通所述腔体以形成流出通道。
全文数据:流体驱动的放电加工装置及方法技术领域[0001]本发明涉及一种放电加工装置及方法,具体涉及的是一种结合机械运动断弧和流体动力断弧的放电加工装置及方法。背景技术[0002]放电加工属于金属加工领域常用的加工方法,由于采用非接触式加工技术,具有加工精度较高、对主轴机械性能要求较低的优点。其中,电弧放电是在一定的电压电流条件下,两个电极之间的气体发生电离,产生高能量密度的自持放电的热等离子体放电现象。电弧放电加工通过热熔蚀除的方法去除工件材料,由于单根电弧弧柱能量密度大,对工件材料的去除效率很高,在材料加工领域非常适合用于加工钛合金、镍基合金等难加工材料。[0003]而电弧断弧正是电弧放电加工中的控制核心。目前主要有两种主流的断弧机制,一种是利用工具电极与被加工工件之间的高速相对运动,使正负两极的放电点产生位移,拉长以致拉断电弧;另一种是利用在极间通以高速流体,利用极间流场的力作用切断电弧;前者被称为“机械运动断弧”,后者被称为“流体动力断弧”。此外,现有技术中还有把机械动力断弧和流体动力断弧两种机制集合在同一加工工艺中的电弧放电加工技术,能够大幅提高电弧放电加工的效率。[0004]对现有技术的检索发现,中国专利文献号CN104907669A中公开的一种基于流体动力和机械运动复合断弧及高效排肩的放电切割机构,涉及一种专用的电弧放电加工设备,利用旋转电机驱动电极旋转,利用高速冲液单元进行冲液,结合了机械运动断弧和流体动力断弧两种方式,但设备功能单一,且需要专门的电机驱动电极转动,结构较为复杂。[0005]进一步检索发现,中国专利文献号CN104607729B中公开一种高速电弧放电冲液旋转主轴装置,该装置对机床主轴进行了绝缘改造,带有内冲液和旋转功能,直接安装工具电极装置就能进行电弧放电加工。该装置适用于专用的电弧放电设备或部分复合了电弧放电加工且能对机床主轴进行改造的加工中心,结合了机械运动断弧和流体动力断弧两种方式,但对机床主轴的改造成本比较大,改造后的主轴精度也难以控制。[0006]通过对现有技术分析发现,现有技术中通常利用主轴或专门的电机驱动电极旋转,需要进行旋转主轴或专门电机的设计,结构较为复杂,通用性不强,而且没有充分利用断弧用流体高速高压冲液本身的动能,浪费能源。发明内容[0007]为解决上述技术问题,本发明的主要目的在于提供一种流体驱动的放电加工装置及方法,旨在解决现有的电弧流体驱动的放电加工装置利用主轴或电机驱动电极旋转,结构复杂、浪费能源的技术问题。[0008]为实现上述目的,本发明提供一种流体驱动的放电加工装置,包括:[0009]座体,所述座体具有腔体,所述腔体具有连通流入通道的第一开口,以供流体从所述第一开口流入,流经所述腔体,并通过流出通道朝向极间放电区域流出;[0010]流体驱动组件,包括驱动部和传动轴,所述驱动部至少部分地位于所述腔体内,所述驱动部与所述传动轴传动连接,用于在所述流体的作用下驱动所述传动轴的转动;以及,[0011]电极组件,包括位于所述座体的下端且与所述传动轴传动连接的电极,所述传动轴带动所述电极转动。[0012]优选,所述流体驱动的放电加工装置还包括设于所述座体上端的安装部件,所述安装部件用于连接加工设备,以将所述流体驱动的放电加工装置安装于所述加工设备;或者,[0013]所述流体驱动的放电加工装置还包括设于所述座体上端的标准刀柄,所述标准刀柄用于与加工设备的主轴相配合,以将所述流体驱动的放电加工装置安装于所述加工设备。[0014]优选,所述传动轴具有连通所述腔体的传动轴通孔,所述电极具有中空结构,且设有连通所述中空结构并朝向所述极间放电区域的出口,所述电极固定套设于所述传动轴通孔,所述电极的中空结构连通所述传动轴通孔以形成所述流出通道。[0015]优选,所述电极组件还包括电极固定机构,用于固定所述电极,所述电极固定机构包括弹簧夹头螺母机构或侧固套筒机构。[0016]优选,所述流体驱动组件包括液压马达,所述传动轴为所述液压马达的输出轴,所述第一开口连通所述液压马达的进液口,所述液压马达的出液口连通所述流出通道,所述液压马达利用所述进液口与所述出液口之间的压差驱动所述传动轴转动。[0017]优选,所述驱动部包括设于所述腔体内的旋转叶片,所述传动轴沿上下转动安装于所述座体,所述旋转叶片传动连接所述传动轴,使得所述旋转叶片在所述流体的作用下绕所述传动轴轴线旋转,并带动所述传动轴转动。[0018]优选,所述传动轴包括上下间隔且同轴设置的传动上轴和传动下轴,所述传动上轴和所述传动下轴分别转动安装于所述座体,且分别设有上下相对设置的上部轴肩和下部轴肩,所述旋转叶片的上下两端分别与所述上部轴肩和下部轴肩连接;所述第一开口设于所腔体周侧,且位于所述上部轴肩和所述下部轴肩之间,所述传动下轴设有传动轴通孔,以连通所述腔体形成所述流出通道。[0019]优选,所述传动轴包括传动下轴,所述传动下轴设于所述腔体下端并设有传动轴通孔,所述传动下轴上端设有第三轴肩,所述第三轴肩具有连通所述传动轴通孔的轴肩孔,所述旋转叶片为涡轮叶片结构,并连接于所述第三轴肩上方;所述第一开口位于所述旋转叶片上方,所述传动轴通孔通过所述轴肩孔连通所述腔体以形成流出通道。[0020]优选,所述第一开口设有两个,设于所述腔体周侧,且以所述传动轴为中心呈180°阵列分布;和或,[0021]所述腔体周侧设有用于连通流入通道的内流道,所述内流道朝向所述腔体的一端形成所述第一开口,所述内流道呈横向且朝向偏离于所述传动轴的方向设置。[0022]本发明还提供一种利用所述流体驱动的放电加工装置进行加工的方法,包括如下步骤:[0023]控制移动所述流体驱动的放电加工装置,使得述流体驱动的放电加工装置的电极位于待加工工件位上方,且所述电极的轴线与加工点的面法线重合;[0024]启动流体提供设备,使得所述流体经由流入通道从所述第一开口流入所述腔体,驱动所述驱动部带动传动轴旋转,以带动所述电极转动;[0025]所述流体进一步经由所述流出通道流向极间放电区域,在所述电极与所述待加工工件加工面之间形成工作介质;[0026]启动电弧激发电源,使所述电极通电,开始电弧放电加工。[0027]本发明提供的流体驱动的放电加工装置及方法,利用设于腔体内的驱动部将流经所述腔体的流体动能转化为传动轴的转动动作,并通过所述传动轴带动电极旋转,实现机械运动断弧。同时流体进一步通过流出通道朝向极间放电区域流出,形成流场,实现流体动力断弧。本发明提供的技术方案,一方面实现了机械运动断弧机制及流体动力断弧两种机制的结合,提高电弧放电的加工效率;另一方面利用断弧用流体动力驱动电极转动,使电极不再需要专门的电机或主轴驱动,结构相对简单;具有通用性强、节约能源的优点。附图说明[0028]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示出的结构获得其他的附图。[0029]图1是本发明提出的流体驱动的放电加工装置一具体实例的外观图;[0030]图2是图1中流体驱动的放电加工装置沿轴线的半剖视图;[0031]图3是图2中流体驱动的放电加工装置沿A方向的剖视图;[0032]图4是图1中流体驱动的放电加工装置进行放电加工的原理示意图;[0033]图5是图4中B处极间放电区域的局部放大视图;[0034]图6是本发明第一实施方式中采用的流体驱动组件结构及原理示意图;[0035]图7是本发明第二实施方式中采用的流体驱动组件结构及原理示意图;[0036]图8是图7中对一片旋转叶片的受力分析图;[0037]图9是本发明第一实施方式中流体驱动的放电加工装置的立体构件的爆炸图。[0038]附图标号说明:[0040]本发明目的的实现、功能特点及优异效果,下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。具体实施方式[0041]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的一部分实施例,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作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。[0042]需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示,则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。[0043]另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。[0044]现有的放电加工工艺能够结合机械动力断弧和流体动力断弧两种机制,能够大幅提高电弧放电的加工效率,但通常利用主轴或专门的电机驱动电极旋转,结构较为复杂,通用性不强,而且没有充分利用断弧用流体本身的动能。为此,本发明旨在提供一种利用断弧用流体动能驱动电极转动的流体驱动的放电加工装置及方法,可用于电弧放电或电火花放电加工等需要断弧的放电加工工艺。图1-9为发明提出的流体驱动的放电加工装置的具体实施例。[0045]请参阅图1至图3,本发明提供的流体驱动的放电加工装置包括座体201、流体驱动组件和电极组件,其中,所述座体具有腔体,所述腔体具有连通流入通道的第一开口,以供流体504从所述第一开口流入,流经所述腔体,并通过流出通道朝向极间放电区域流出。所述流体驱动组件包括驱动部和传动轴302、303,所述驱动部至少部分地位于所述腔体内,所述驱动部与所述传动轴302、303传动连接,用于在所述流体504的作用下驱动所述传动轴302、303的转动。所述电极组件包括位于所述座体201的下端且与所述传动轴302、303传动连接的电极402,所述传动轴302、303带动所述电极402转动。[0046]在本实施例中,设定所述电极与待加工工件相对的方向为上下方向,垂直于上下方向的方向为横向。可以理解的是,本发明中“传动连接”具体可以是一体设置也可以是固定连接,只要以能够传递扭矩的方式连接,均属于本发明所述“传动连接”所包含的连接方式。所述“流入通道”于“流出通道”并不特指某一结构部件,其中“流入通道”指连通流体提供设备(图中未示出)与所述腔体的流道,并且所述“流入通道”可以是放电加工装置的一部分,也可以属于流体提供设备,还可以是另外设置的管路;“流出通道”指连通所述腔体与所述极间放电区域的流道,可以设于所述座体,也可以设置在传动轴302、303或电极402上,还可以分布设置于座体201、传动轴302、303和或电极402。所述“流体”不限于液体,例如也可以是气体,只要适用于电弧放电工艺,且能在极间放电区域形成极间流场505、切断电弧的流体均落入本发明的保护范围。[0047]本实施例提供的流体驱动的放电加工装置工作时,流体504由所述流体提供设备供给,经由所述流入通道从所述第一开口流入所述腔体,流经所述腔体后自所述流出通道流向极间放电区域。设于腔体内的驱动部将流经所述腔体的流体动能转化为传动轴302、303的转动动作,并通过所述传动轴302、303带动电极402旋转,实现机械运动断弧。同时流体504进一步通过所述流出通道朝向极间放电区域流出,形成极间流场505,实现流体动力断弧。本实施例提供的技术方案,一方面实现了机械运动断弧机制及流体动力断弧两种机制的结合,提高电弧放电的加工效率;另一方面利用断弧用流体的动能驱动电极402转动,使电极402不再需要专门的电机或主轴驱动,结构相对简单;具有通用性强、节约能源的优点。[0048]本实施例提供的流体驱动的放电加工装置可以是独立使用的加工工具,也可以作为一种通用的工具被安装在现有的加工设备上以进行加工。所述加工设备可以是能够进行多种工序、复合加工的通用设备数控加工中心或机床等),也可以是为某些固定工序专门设计的专用放电加工设备。[0049]为了实现所述流体驱动的放电加工装置与加工工具的连接,所述流体驱动的放电加工装置还包括设于所述座体201上端的安装部件,所述安装部件用于连接加工设备,以将所述流体驱动的放电加工装置安装于所述加工设备。所述安装部件的具体结构不作限制,最好,所述安装部件包括标准刀柄,所述标准刀柄用于与加工设备(数控加工中心或机床等)的主轴501相配合,以将所述流体驱动的放电加工装置安装于所述加工设备。由于采用具有通用性的标准刀柄,所述流体驱动的放电加工装置能够兼容各种设有标准主轴的加工设备,通用性更强。[0050]具体地,在本实施例中,请参阅图1和图2,所述标准刀柄包括标准锥柄102和拉钉101,所述安装部件还包括定位环103、紧定螺钉109、固定块104、第一螺钉105和第二螺钉106。所述拉钉101安装在所述标准椎柄102顶部的螺纹孔上,所述标准椎柄102下端面向内部开有轴承孔,从内向外分别安装第一轴承107和第二轴承108。所述定位环103自下而上地安装在所述标准椎柄102的中部,其上端接触所述标准椎柄102中部的轴肩上,在所述定位环103的径向开有一螺纹孔,该螺纹孔与所述标准椎柄102中部外周面开的螺纹孔对准,由紧定螺钉109安装在螺纹孔中把标准椎柄102与定位环103的相对位置固定起来。所述固定块104为大致的半圆环块结构,由两个一起组合成一圆环使用,两者通过所述第二螺钉106连接,其内环安装在所述标准椎柄102的下部轴面的开槽中,固定所述一对固定块104与所述标准椎柄102的轴向位置。所述一对固定块104上端面开有一环状槽,环状槽上有一对圆周对称、沿径向方向的矩形槽,所述定位环102下端插入所述一对固定块104组成的圆环上端面的槽体中,固定所述定位环102及所述一对固定块104的位置。通过上述结构能有效固定所述座体201与标准刀柄,便于组装,有利于腔体的密封性。[0051]本发明中,所述流体504流经所述腔体后从流出通道流向极间电场,所述流出通道的具体设置方式不作限制,只要能将所述腔体内的流体504导向所述极间电场形成能够断弧的极间流场505即可。优选,所述流出通道设于所述电极402,从而流体504直接从所述电极402流向极间放电区域,以达到更好的断弧效果。具体地,在本实施例中,请参阅图2和图3,所述传动轴303具有连通所述腔体的传动轴通孔,所述电极402具有中空结构,且设有连通所述中空结构并朝向所述极间放电区域的出口,所述电极402固定套设于所述传动轴通孔,所述电极402的中空结构连通所述传动轴通孔以形成所述流出通道。[0052]用于固定所述电极402与所述传动轴303的电极固定机构的具体结构不作限制。例如可以采用侧固套筒固定所述电极402,再通过紧钉螺钉将所述侧固套筒连接至所述传动轴303。具体在本实施例中,请参阅图2,所述电极固定机构包括弹簧夹头403和夹头螺母401,所述弹簧夹头403夹持所述电极402,并套接于所述传动轴通孔内侧,所述夹头螺母夹头螺母401螺接于所述传动轴303下端外侧,以固定所述弹簧夹头403。如此,能够实现所述电极402可拆卸地固定,并且能够根据需要更换电极402。[0053]本发明对所述流体驱动组件的结构不作限制,只要能够实现将所述流体504的动能转化为所述传动轴的转动动作即可。[0054]在其中一种实施方式中,所述流体驱动组件包括液压马达,所述液压马达可以是齿轮式、叶片式或柱塞式等,具有进液口和出液口,所述液压马达利用所述进液口和所述出液口之间的压差驱动所述液压马达的输出轴转动,所述液压马达的内部结构属于现有技术,在此不再赘述。具体地,在本实施中,所述传动轴为所述液压马达的输出轴,所述第一开口连通所述液压马达的进液口,所述液压马达的出液口连通所述流出通道,所述液压马达利用所述进液口与所述出液口之间的压差驱动所述传动轴转动,从而带动所述电极402转动。[0055]在另一种实施方式中,请参阅图3和图6至图9,所述流体驱动组件的所述驱动部包括设于所述腔体内的旋转叶片302,所述传动轴301、303可转动地安装于所述座体201,所述旋转叶片302传动连接所述传动轴301、303,所述旋转叶片302与所述传动轴301、303具体可以固定连接也可一体设置,在所述流体504的作用下绕所述传动轴轴线旋转,并带动所述传动轴301、303转动,进而带动所述电极402转动。[0056]下面结合图3说明本实施方式中所述流体504驱动所述电极402旋转的过程。图3所示的箭头为冲液流体的流动方向,所述流体504从所述流入通道经过所述第一开口流进所述腔体内,撞向所述旋转叶片302的叶面,产生以指向所述传动轴轴心的力矩,驱动所述旋转叶片302运动,以带动所述传动轴301、303旋转,从而带动所述电极402旋转。[0057]所述流入通道与所述第一开口的具体结构不作限制,具体在本实施例中,所述第一开口设有两个,设于所述腔体周侧,且以所述传动轴301、303为中心呈180°阵列分布。从而能够在所述腔体内形成回旋的流场,提升对所述旋转叶片302的驱动效果。[0058]优选,所述腔体周侧设有用于连通流入通道的内流道211,所述内流道211朝向所述腔体的一端形成所述第一开口,所述内流道211呈横向且朝向偏离于所述传动轴301、303的方向设置。所述内流道具体在本实施例中采用如下方式设置,请参阅图6和图9,所述腔体外部的周侧设有进流块202,所述进流块202通过第三螺钉206固定于所述座体201,所述进流块202内部设有上下方向延伸的进流管203,所述进流管203用于外接供液设备(图中未示出)以形成流入通道。所述进流管203下端与所述腔体之间设有横向设置的内流道211,所述内流道211与所述腔体连通,以将从所述进流管203流入的流体504从所述第一开口导入所述腔体内。[0059]所述内流道211朝向偏离与所述传动轴301、303的方向设置,在本实施例中,请参阅图3,所述内流道211的轴线与所述进流管203中心与所述传动轴轴心的连线呈一夹角α,从而使得从所述第一开口流入所述腔体的流体被引导撞向所述旋转叶片302的叶面,以形成更大的力矩,从而驱动所述旋转叶片302带动所述传动轴301、303转动。在本实施例中,两个所述开口所对应的内流道211呈对向且平行设置,更有利于形成回旋的流场,从而获得更好的驱动效果。[0060]所述旋转叶片302和所述传动轴301、303的具体结构不作限制,具体地在本实施例针对所述旋转叶片302与所述传动轴301、303的结构提供两种实施方式。[0061]第一实施方式请参阅图6和图9,所述传动轴包括上下间隔且同轴设置的传动上轴301和传动下轴303,所述传动上轴301和所述传动下轴303分别转动安装于所述座体201。所述传动轴的具体安装结构不作限制,只要能实现转动安装即可。具体在本实施例中,所述传动上轴301通过所述第一轴承107和第二轴承108安装于标准锥柄的102的轴承孔中,所述传动下轴304通过第三轴承209、第四轴承210安装于所述座体301的轴承座204中,所述轴承座204通过端盖205和自下向上设置的第三螺钉206和第四螺钉207固定于所述座体201下端。[0062]所述传动上轴301和传动下轴303分别设有上下相对设置的上部轴肩和下部轴肩,所述旋转叶片302的上下两端分别与所述上部轴肩和下部轴肩连接。所述第一开口对应设于所腔体周侧,且位于所述上部轴肩和所述下部轴肩之间,所述传动下轴303设有传动轴通孔,以连通所述腔体形成所述流出通道,使得所述流体504在驱动所述旋转叶片302转动后被导入所述传动下轴303的通孔,流向极间放电区域。[0063]第二实施方式请参阅图7,所述传动轴包括传动下轴303,所述传动下轴303设于所述腔体下端并设有传动轴通孔,所述传动下轴303上端设有第三轴肩,所述第三轴肩具有连通所述传动轴通孔的轴肩孔,所述旋转叶片302为涡轮叶片结构,并连接于所述第三轴肩上方。所述第一开口对应设于所述旋转叶片302上方,所述传动轴通孔通过所述轴肩孔连通所述腔体以形成流出通道。[0064]下面结合图8说明本实施方式中所述流体504的流动过程,所述流体自所述第一开口进入所述腔体后,产生向下的压力压迫所述涡轮状旋转叶片302旋转,具体地,沿所述旋转叶片302的叶面有一个法向力Fn,该力可分解为沿一所述传动轴周向方向的切向力Ft和向下的力Fw,其中切向力Ft使所述旋转叶片302沿周向旋转,带动所述传动下轴303旋转,从而带动与所述传动下轴303传动连接的所述电极402旋转。所述流体进一步向下流动,通过所述传动下轴303上部的轴肩孔流入传动轴通孔,进一步流向极间放电区域。[0065]本发明还提供一种利用所述流体驱动的放电加工装置进行加工的方法,包括如下步骤:[0066]S1、控制移动所述流体驱动的放电加工装置,使得述流体驱动的放电加工装置的电极位于待加工工件位上方,且所述电极的轴线与加工点的面法线重合;[0067]在本步骤中,所述流体驱动的放电加工装置作为独立使用的加工工具时,可以通过人工或专门设置的驱动机构驱动所述电极移动不包括旋转)。当所述流体驱动的放电加工装置安装于加工设备时,控制所述加工设备的驱动轴,使得所述流体驱动的放电加工装置的所述电极位于所述待加工工件上方。[0068]S2、启动流体提供设备(图中未示出),使得所述流体经由流入通道从所述第一开口流入所述腔体,驱动所述驱动部带动传动轴旋转,以带动所述电极转动;[0069]在本步骤中,所述流体提供设备预先已预先接通所述流体驱动的放电加工装置的第一开口,以形成流入通道。[0070]S3、所述流体进一步经由所述流出通道流向极间放电区域,在所述电极与所述待加工工件加工面之间形成工作介质;[0071]S4、启动电弧激发电源图中未示出),使所述电极通电,开始电弧放电加工。[0072]下面结合图4和图5说明本发明提出的流体驱动的放电加工装置及方法一具体实施例的工作过程。[0073]所述座体201通过标准刀柄安装于加工设备主轴501。开始工作时,启动流体提供设备,流体504从所述流体提供设备的流入接口502流进所述进流管203,流经所述内流道211,从所述第一开口流入所述腔体,驱动所述旋转叶片302带动所述传动上轴301和所述传动下轴303旋转。所述流体504从所述传动下轴303的传动轴通孔流入所述电极402的中空结构,进而从所述电极402下端流向极间放电区域。当所述流体504在极间放电区域形成极间流场505时,启动电弧激发电源,使所述电极402和所述工件503成为电弧放电的两个电极。当放电参数足够产生放电电弧506时,所述放电电弧506在所述电极402和所述工件503的表面分别形成电极蚀坑508和工件蚀坑509,通过热蚀除的方法去除所述工件503表面材料。所述电极402被所述流体504动力驱动自旋转,两极间放电点产生相对位移,且所述极间流场505对放电电弧506有垂直于放电方向的力分量,两者共同作用使所述放电电弧506被拉长以至于拉断,变成断弧507,终止放电热蚀除,实现了机械运动断弧和流体动力断弧两种机制的结合。[0074]以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求:1.一种流体驱动的放电加工装置,其特征在于,包括:座体,所述座体具有腔体,所述腔体具有连通流入通道的第一开口,以供流体从所述第一开口流入,流经所述腔体,并通过流出通道朝向极间放电区域流出;流体驱动组件,包括驱动部和传动轴,所述驱动部至少部分地位于所述腔体内,所述驱动部与所述传动轴传动连接,用于在所述流体的作用下驱动所述传动轴的转动;以及,电极组件,包括位于所述座体的下端且与所述传动轴传动连接的电极,所述传动轴带动所述电极转动。2.如权利要求1所述的流体驱动的放电加工装置,其特征在于,所述流体驱动的放电加工装置还包括设于所述座体上端的安装部件,所述安装部件用于连接加工设备,以将所述流体驱动的放电加工装置安装于所述加工设备;或者,所述流体驱动的放电加工装置还包括设于所述座体上端的标准刀柄,所述标准刀柄用于与加工设备的主轴相配合,以将所述流体驱动的放电加工装置安装于所述加工设备。3.如权利要求1所述的流体驱动的放电加工装置,其特征在于,所述传动轴具有连通所述腔体的传动轴通孔,所述电极具有中空结构,且设有连通所述中空结构并朝向所述极间放电区域的出口,所述电极固定套设于所述传动轴通孔,所述电极的中空结构连通所述传动轴通孔以形成所述流出通道。4.如权利要求3所述的流体驱动的放电加工装置,其特征在于,所述电极组件还包括电极固定机构,用于固定所述电极,所述电极固定机构包括弹簧夹头螺母机构或侧固套筒机构。5.如权利要求1或2所述的流体驱动的放电加工装置,其特征在于,所述流体驱动组件包括液压马达,所述传动轴为所述液压马达的输出轴,所述第一开口连通所述液压马达的进液口,所述液压马达的出液口连通所述流出通道,所述液压马达利用所述进液口与所述出液口之间的压差驱动所述传动轴转动。6.如权利要求1-4中任一项所述的流体驱动的放电加工装置,其特征在于,所述驱动部包括设于所述腔体内的旋转叶片,所述传动轴沿上下转动安装于所述座体,所述旋转叶片传动连接所述传动轴,使得所述旋转叶片在所述流体的作用下绕所述传动轴轴线旋转,并带动所述传动轴转动。7.如权利要求6所述的流体驱动的放电加工装置,其特征在于,所述传动轴包括上下间隔且同轴设置的传动上轴和传动下轴,所述传动上轴和所述传动下轴分别转动安装于所述座体,且分别设有上下相对设置的上部轴肩和下部轴肩,所述旋转叶片的上下两端分别与所述上部轴肩和下部轴肩连接;所述第一开口设于所腔体周侧,且位于所述上部轴肩和所述下部轴肩之间,所述传动下轴设有传动轴通孔,以连通所述腔体形成所述流出通道。8.如权利要求6所述的流体驱动的放电加工装置,其特征在于,所述传动轴包括传动下轴,所述传动下轴设于所述腔体下端并设有传动轴通孔,所述传动下轴上端设有第三轴肩,所述第三轴肩具有连通所述传动轴通孔的轴肩孔,所述旋转叶片为涡轮叶片结构,并连接于所述第三轴肩上方;所述第一开口位于所述旋转叶片上方,所述传动轴通孔通过所述轴肩孔连通所述腔体以形成流出通道。9.如权利要求6所述的流体驱动的放电加工装置,其特征在于,所述第一开口设有两个,设于所述腔体周侧,且以所述传动轴为中心呈180°阵列分布;和或,所述腔体周侧设有用于连通流入通道的内流道,所述内流道朝向所述腔体的一端形成所述第一开口,所述内流道呈横向且朝向偏离于所述传动轴的方向设置。10.—种利用如权利要求1-9中任一项所述的流体驱动的放电加工装置进行加工的方法,其特征在于,包括如下步骤:控制移动所述流体驱动的放电加工装置,使得述流体驱动的放电加工装置的电极位于待加工工件位上方,且所述电极的轴线与加工点的面法线重合;启动流体提供设备,使得所述流体经由流入通道从所述第一开口流入所述腔体,驱动所述驱动部带动传动轴旋转,以带动所述电极转动;所述流体进一步经由所述流出通道流向极间放电区域,在所述电极与所述待加工工件加工面之间形成工作介质;启动电弧激发电源,使所述电极通电,开始放电加工。
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