本實(shí)用新型涉及電火花機(jī)床領(lǐng)域，特別涉及一種適用于電火花機(jī)床的萬向角度頭。

背景技術(shù)：

目前輪胎模具行業(yè)所應(yīng)用的電火花機(jī)床多數(shù)為三軸機(jī)床，即X軸、Z軸、以及C軸等三個自由度方向做相對運(yùn)動，其中Z軸為電火花機(jī)床的加工方向，其余運(yùn)動為加工輔助運(yùn)動。電火花機(jī)床在Z軸架設(shè)微動電機(jī)及光柵尺，能夠保證Z軸加工的精度控制。

由于普通電火花機(jī)床僅能Z軸方向進(jìn)行放電加工，所以如果加工工件在Z軸方向存在“倒扣”(即在加工方向上存在加工不到的區(qū)域)現(xiàn)象時，普通電火花機(jī)床是無法加工的。解決措施一般有兩類，一是采用多軸聯(lián)動機(jī)床加工，而多軸聯(lián)動的加工機(jī)床多數(shù)屬于國外高端廠家研發(fā)，設(shè)備價(jià)格高昂，加工成本也非常高；二是將電極拆分成多層，手動偏轉(zhuǎn)主軸加工，逐層偏轉(zhuǎn)近似加工，費(fèi)時費(fèi)力，且加工電極數(shù)量也會增加很多，加工成本會大大增加。

然而輪胎模具是電火花機(jī)床的主要加工范圍，輪胎模具的花紋種類越來越復(fù)雜，花筋角度也是千變?nèi)f化，上述的普通單軸加工已經(jīng)不能滿足其加工要求?；诖祟悊栴}，對電火花機(jī)床的主軸進(jìn)行創(chuàng)造性的改進(jìn)，使其能有效地進(jìn)行加工方向的轉(zhuǎn)換，滿足日益提高的模具加工要求至關(guān)重要?，F(xiàn)有技術(shù)中并沒有單獨(dú)對電火花機(jī)床的Z軸的角度頭進(jìn)行的單獨(dú)研究和改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種適用于電火花三軸機(jī)床的萬向角度頭，旨在于解決普通電火花機(jī)床加工輪胎模具過程中的Z向加工無法滿足輪胎模具萬向花紋加工的問題。使電火花機(jī)床由普通的Z軸單向加工轉(zhuǎn)變?yōu)槿f向加工，從而解決模具“倒扣”及法向加工等問題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是適用于電火花機(jī)床的萬向角度頭，包括可在法向加工方向的垂直方向上往復(fù)直線運(yùn)動的滑動裝置，可推動該滑動裝置做直線運(yùn)動的推動裝置，以及設(shè)置在滑動裝置上、在加工完成后將滑動裝置退回至原位的彈性件，其中，推動裝置分別與電火花機(jī)床的主軸頭和主軸箱相連接，滑動裝置通過電極連接板與夾有電極的電極夾頭連接，推動裝置豎直貼合設(shè)置在滑動裝置的上端。

電火花加工時，推動裝置推動滑動裝置運(yùn)動，滑動裝置帶動電極夾頭和電極在法向加工方向上加工，加工完成后，彈性件推動滑動裝置退回至原位。

作為優(yōu)選，所述推動裝置包括固定在電火花機(jī)床主軸頭上的主動導(dǎo)柱，主動導(dǎo)柱外圍設(shè)置有直線軸承，直線軸承位于空心軸內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述推動裝置還包括一端固定在電火花機(jī)床主軸箱上的固定板，所述空心軸及其內(nèi)部的直線軸承和主動導(dǎo)柱依次穿過并固定在固定板上，所述空心軸穿過固定板的一端設(shè)置有蝸輪，與蝸輪配合的蝸桿設(shè)置在固定板上；所述主動導(dǎo)柱穿過固定板的一端設(shè)置有圓錐導(dǎo)塊。

作為優(yōu)選，蝸桿通過軸承座和蝸桿軸承固定在固定板上；所述蝸輪通過蝸輪軸承、孔用軸端擋圈、止動墊圈和圓螺母固定在空心軸上。

作為優(yōu)選，所述圓錐導(dǎo)塊通過六角螺母固定在主動導(dǎo)柱上。

作為優(yōu)選，所述滑動裝置包括設(shè)置蝸輪下方與空心軸平行的連接板，連接板上設(shè)置有直線導(dǎo)軌副，直線導(dǎo)軌副上設(shè)置有連接電極連接板的從動導(dǎo)塊；從動導(dǎo)塊具有與上述圓錐導(dǎo)塊的錐面母線平行的斜平面。

作為優(yōu)選，所述連接板上固定有直線導(dǎo)軌副，連接板的兩端還設(shè)置有限位塊，所述直線導(dǎo)軌副由導(dǎo)軌座和導(dǎo)軌組成，從動導(dǎo)塊設(shè)置于導(dǎo)軌座上。

作為優(yōu)選，所述彈性件包括分別設(shè)置在從動導(dǎo)塊的兩端、與限位塊接觸的矩形彈簧和調(diào)節(jié)矩形彈簧彈力的調(diào)節(jié)螺釘。

作為優(yōu)選，從動導(dǎo)塊通過螺釘與電極連接板連接，電極連接板上設(shè)置有電極夾頭，電極夾頭通過定位片與加工電極連接，且加工電極與主軸頭成90度。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、可以使普通三軸電火花機(jī)床經(jīng)過簡單改造即可完成多軸電火花機(jī)床的功能，加工范圍大大增加；

2、減少了對高端多軸機(jī)床的依賴，以普通設(shè)備的加工成本完成多軸設(shè)備的加工效果，極大地減少加工了成本；

3、由于可以進(jìn)行法向加工，電極的損耗進(jìn)一步降低，從而提高了電極的利用率，減少電極精修次數(shù)，顯著的提高了經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為萬向角度頭的爆炸圖；

圖2為萬向角度頭的局部放大圖

圖3為萬向角度頭的主視圖；

圖4為萬向角度頭的左視圖；

圖中：1-主動導(dǎo)柱；2-直線軸承；3-空心軸；4-固定板；5-軸承座；6-蝸桿軸承；7-蝸桿；8-蝸輪；9-蝸輪軸承；10-孔用軸端擋圈；11-止動墊圈；12-圓螺母；13-六角螺母；14-圓錐導(dǎo)塊；15-限位塊；16-連接板；17-直線導(dǎo)軌副；171-導(dǎo)軌座；172-導(dǎo)軌；18-從動導(dǎo)塊；19-電極連接板；20-電極夾頭；21-矩形彈簧；22-調(diào)節(jié)螺釘。

具體實(shí)施方式

下面，通過示例性的實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，在沒有進(jìn)一步敘述的情況下，一個實(shí)施方式中的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其他實(shí)施方式中。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，本實(shí)用新型的角度頭安裝時，角度頭與電火花機(jī)床的主軸頭軸向方向一致；術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

本實(shí)用新型的實(shí)施例一方面提供了一種適用于電火花機(jī)床的萬向角度頭，該電火花機(jī)床的萬向角度頭的具體部件如圖1和圖2所示。

該萬向角度頭包括可在法向加工方向的垂直方向上往復(fù)直線運(yùn)動的滑動裝置，可推動該滑動裝置做直線運(yùn)動的推動裝置，以及設(shè)置在滑動裝置上、在加工完成后將滑動裝置退回至原位的彈性件，其中，推動裝置分別與電火花機(jī)床的主軸頭和主軸箱相連接，滑動裝置通過電極連接板與裝有電極的電極夾頭連接，推動裝置豎直貼合設(shè)置在滑動裝置的上端，電火花加工時，推動裝置推動滑動裝置運(yùn)動，滑動裝置帶動電極夾頭和電極在法向加工方向上加工，加工完成后，彈性件推動滑動裝置退回至原位。

如圖3-4所示，推動裝置包括固定在電火花機(jī)床主軸頭上的主動導(dǎo)柱1，主動導(dǎo)柱外圍設(shè)置有直線軸承2，直線軸承位于空心軸3內(nèi)。推動裝置還包括一端固定在電火花機(jī)床主軸箱上的固定板4，所述空心軸3及其內(nèi)部的直線軸承2和主動導(dǎo)柱1依次穿過并固定在固定板4上，所述空心軸3穿過固定板4的一端設(shè)置有蝸輪8，與蝸輪8配合的蝸桿7設(shè)置在固定板4上；所述主動導(dǎo)柱1穿過固定板4的一端設(shè)置有圓錐導(dǎo)塊14。主動導(dǎo)柱端部的圓錐導(dǎo)塊是作用原件，主軸頭提供作用力，該設(shè)置可以安裝在主軸頭上從而通過主軸頭實(shí)現(xiàn)作用力方向的更改。

如圖1、3所示，蝸桿7通過軸承座5和蝸桿軸承6固定在固定板4上；蝸輪8通過蝸輪軸承9、孔用軸端擋圈10、止動墊圈11和圓螺母12固定在空心軸3上。圓錐導(dǎo)塊14通過六角螺母13固定在主動導(dǎo)柱1上。上述螺母的選擇是根據(jù)蝸輪和圓錐導(dǎo)塊的具體形狀選擇的，能夠更加牢固的將部件連接。

如圖3、4所示，所述滑動裝置包括設(shè)置蝸輪8下方與空心軸3平行的連接板16，連接板16上設(shè)置有直線導(dǎo)軌副17，直線導(dǎo)軌副17上設(shè)置有連接電極連接板19的從動導(dǎo)塊18；從動導(dǎo)塊18具有與上述圓錐導(dǎo)塊14的錐面平行的斜平面。

如圖3、4所示，所述連接板16上固定有直線導(dǎo)軌副17，連接板16的兩端還設(shè)置有限位塊15，所述直線導(dǎo)軌副17由導(dǎo)軌座171和導(dǎo)軌172組成，從動導(dǎo)塊18設(shè)置于導(dǎo)軌座171上。

如圖3所示，所述彈性件包括分別設(shè)置在從動導(dǎo)塊18的兩端、與限位塊15接觸的矩形彈簧21和調(diào)節(jié)矩形彈簧彈力的調(diào)節(jié)螺釘22。

如圖3所示，從動導(dǎo)塊18通過螺釘與電極連接板19連接，電極連接板19上設(shè)置有電極夾頭20，電極夾頭20通過定位片與加工電極連接，且加工電極與主軸頭成90度。優(yōu)選的，電極夾頭為3R夾頭，3R夾頭通過3R定位片與加工電極連接，且加工電極與主軸頭成90度，該設(shè)置可順利實(shí)現(xiàn)精確定位及加工。

如圖2和圖3所示，實(shí)際加工時，電火花機(jī)床的主軸頭驅(qū)動主動導(dǎo)柱1做豎直方向的上下往復(fù)運(yùn)動，主動導(dǎo)柱1帶動圓錐導(dǎo)塊14做上下往復(fù)運(yùn)動。

如圖3、4所示，當(dāng)電火花機(jī)床的主軸頭進(jìn)程時，圓錐導(dǎo)塊14的錐面母線與從動導(dǎo)塊18的斜平面接觸，通過力的相互作用驅(qū)動從動導(dǎo)塊18沿直線導(dǎo)軌副17的方向?qū)崿F(xiàn)直線運(yùn)動，從動導(dǎo)塊18帶動電極連接板19及電極夾頭20一起沿直線導(dǎo)軌副17的方向?qū)崿F(xiàn)水平直線運(yùn)動，從而完成豎直直線運(yùn)動到水平直線運(yùn)動的轉(zhuǎn)化。

當(dāng)電火花機(jī)床的主軸頭返程時，從動導(dǎo)塊18在矩形彈簧21的作用下，沿直線導(dǎo)軌副17的方向做水平直線位移，從而驅(qū)動圓錐導(dǎo)塊14向上做豎直直線運(yùn)動，完成豎直直線運(yùn)動的返程，且在整個運(yùn)動過程中保持圓錐導(dǎo)塊14與從動導(dǎo)塊接觸面完全貼合，消除運(yùn)動間隙。其中調(diào)節(jié)螺釘22可以調(diào)節(jié)矩形彈簧21的彈力，保證返程的效果。

如圖3、4所示，當(dāng)需要調(diào)整水平直線運(yùn)動的方向時，通過旋轉(zhuǎn)蝸桿7，帶動蝸輪8繞主動導(dǎo)柱1軸向旋轉(zhuǎn)，蝸輪8帶動連接板16連同直線導(dǎo)軌副17、從動導(dǎo)塊18、以及電極連接板19和3R夾頭20等一起旋轉(zhuǎn)，完成豎直面上的角度調(diào)整。由于蝸輪8和蝸桿7自身帶自鎖功能，所以不需要額外的鎖緊機(jī)構(gòu)即可保持旋轉(zhuǎn)角度的穩(wěn)定性。

具體的，本實(shí)用新型的角度頭的豎直方向角度調(diào)整，以及電極連接板的角度調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)任意的多種空間角度的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)普通電火花機(jī)床多角度萬向電火花加工。

以上借助具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做了進(jìn)一步描述，但是應(yīng)該理解的是，這里具體的描述，不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍的限定，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員在閱讀本說明書后對上述實(shí)施例做出的各種修改，都屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。