加工系統及用于其上的刀具固持裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種加工系統，特別涉及一種用于實現電加工的加工系統及應用于其上的刀具固持裝置。
【背景技術】
[0002]加工系統，比如計算機數控(Computer Numerical Controlled,CNC)機床或加工中心(MachiningCenters)已經廣泛地用來加工工件。由于非接觸加工、高效及較低的刀具成本，越來越多的加工系統設置有電加工的功能來加工工件，比如加工具有高硬度的工件。
[0003]通常，在電加工，比如放電加工(Electro Discharge Machining, EDM)、電化學加工(Electrochemical Machining, ECM)和電角軍放電力口工(Electrochemical DischargingMachining,ECDM)中，作為陰極的電極設置在可導電的工件上方，電流通過電極和工件間來移除工件材料從而在工件上加工出期望的形狀。同時，加工液噴射向電極正在工作的區域以帶走所移除的工件材料。
[0004]在傳統的電加工過程中，加工液通常是通過單一的管道/通道噴射向電極，但是這種加工液噴射設計可覆蓋的噴射區域較短，且沒有對加工液的流速進行合理的控制。
[0005]所以，需要提供一種新的用于實現電加工的加工系統及應用于其上的刀具固持裝置來至少解決上述問題。
【發明內容】
[0006]現在歸納本發明的一個或多個方面以便于本發明的基本理解，其中該歸納并不是本發明的擴展性縱覽，且并非旨在標識本發明的某些要素，也并非旨在劃出其范圍。相反，該歸納的主要目的是在下文呈現更詳細的描述之前用簡化形式呈現本發明的一些概念。
[0007]本發明的一個方面在于提供一種加工系統，用于電加工一個工件，該系統包括:
[0008]機床；
[0009]執行電加工的刀具；及
[0010]安裝于該機床上并用于固持該刀具的刀具固持裝置，該刀具固持裝置包括:
[0011]用于固持該刀具的固持件；及
[0012]加工液釋放件，用于接收加工液并通過至少一個通道組將其釋放至該刀具的預設區域上，其中每一通道組包括至少兩個通道，用于分別釋放加工液至該預設區域的至少兩個子區域上。
[0013]本發明的另一方面在于提供一種刀具固持裝置，用于夾持刀具以電加工一個工件，該刀具固持裝置包括:
[0014]用于固持該刀具的固持件；及
[0015]加工液釋放件，用于接收加工液并通過至少一個通道組將其釋放至該刀具的預設區域上，其中每一通道組包括至少兩個通道，用于分別釋放加工液至該預設區域的至少兩個子區域上。
[0016]相較于現有技術，本發明對加工系統上的刀具固持裝置中的釋放加工液的通道進行了改良設計，即將單一通道設計改成了多通道的設計。如此一來，可使沖刷在刀具上的預設區域盡可能寬大，同時又可很好的控制每個通道內的加工液的流速，因為需要將通道的直徑控制在一定范圍以內方能獲得較佳的加工液輸出流速。此外，在控制每個通道內的加工液的流速上可進行針對性的分別控制，以實現精確控制的同時節省加工液的使用。
【附圖說明】
[0017]通過結合附圖對于本發明的實施方式進行描述，可以更好地理解本發明，在附圖中:
[0018]圖1為本發明加工系統加工一個工件的示意圖。
[0019]圖2為圖1加工系統中刀具固持裝置的較佳實施方式夾持刀具時的側面示意圖。
[0020]圖3為圖2刀具固持裝置的中心橫截面示意圖。
[0021]圖4為圖2刀具固持裝置的正面示意圖。
[0022]圖5為圖2刀具固持裝置的另一較佳實施方式的正面示意圖。
[0023]圖6為圖2刀具固持裝置的再一較佳實施方式的正面示意圖。
[0024]圖7為圖1加工系統的局部示意圖與刀具固持裝置的另一較佳實施方式夾持刀具時的側面示意圖。
[0025]圖8a_8d為圖7中刀具固持裝置對應的三個通道發出的加工液的流速控制曲線圖與刀具損耗曲線圖。
【具體實施方式】
[0026]以下將描述本發明的【具體實施方式】，需要指出的是，在這些實施方式的具體描述過程中，為了進行簡明扼要的描述，本說明書不可能對實際的實施方式的所有特征均作詳盡的描述。應當可以理解的是，在任意一種實施方式的實際實施過程中，正如在任意一個工程項目或者設計項目的過程中，為了實現開發者的具體目標，為了滿足系統相關的或者商業相關的限制，常常會做出各種各樣的具體決策，而這也會從一種實施方式到另一種實施方式之間發生改變。此外，還可以理解的是，雖然這種開發過程中所作出的努力可能是復雜并且冗長的，然而對于與本發明公開的內容相關的本領域的普通技術人員而言，在本公開揭露的技術內容的基礎上進行的一些設計，制造或者生產等變更只是常規的技術手段，不應當理解為本公開的內容不充分。
[0027]除非另作定義，權利要求書和說明書中使用的技術術語或者科學術語應當為本發明所屬技術領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發明專利申請說明書以及權利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。“一個”或者“一”等類似詞語并不表示數量限制，而是表示存在至少一個。“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接，而是可以包括電氣的連接，不管是直接的還是間接的。
[0028]請參考圖1，為本發明加工系統10加工一個工件101的一種實施方式的示意圖。在一些實施方式中，加工系統10包括計算機數控(Computer Numerical Controlled, CNC)機床或加工中心(Machining Centers),其可根據預設的控制程序,利用一個或多個刀具自動的加工一個工件101。該一個或多個刀具可存儲于加工系統的刀庫中。在一些應用中，力口工系統10也可不設置刀庫。
[0029]作為一個例子，圖1所示的加工系統10包括機床11、刀具轉接件12、用于夾持刀具14的刀具固持裝置13、刀具傳送裝置15、電源16、存儲加工液19的加工液箱17、控制器18。需要說明的是，圖1的加工系統10僅僅是一個例子，在具體設計時，該加工系統10還可包括其他元件，這里僅給出了一個簡化的圖示來說明加工系統10的工作過程。本發明的重點在于對其上刀具固持裝置13的改良，因此下文將重點描述該刀具固持裝置13的部分，其他部分可能會簡要說明或省略。
[0030]在一些實施方式中，該刀具固持裝置13用于通過適當的結構安裝在機床11上，以通過機床11的控制來執行對工件101的加工。例如，該機床11可能執行一定的運動操作，如轉動操作，來帶動該刀具固持裝置13上的刀具14進行預設的加工操作。在一些實施方式中，該刀具14可選用電極，以執行電加工操作。
[0031]在一些應用中，該電加工可包括比如放電加工(ElectroDischargeMachining,EDM)、電化學加工(Electrochemical Machining, ECM)、電解放電加工(ElectrochemicalDischarging Machining, ECDM)、電弧加工(Electro Arc Machining, ECAM)或電蝕加工(Electroeros1n Machining)。
[0032]作為一個例子，圖1所示的機床11包括一個主軸111，通過相匹配的刀具轉接件12可將該刀具固持裝置13安裝在主軸111上。由于主軸111及刀具轉接件12都是現有設計，故這里不具體說明。在其他實施方式中，該刀具固持裝置13也可通過其他類型的連接方式安裝于機床11上，不局限于某一種連接方式。由于該連接方式并非本發明的發明要點，故這里不多加說明。
[0033]通常來說，在具體的加工工件101的操作中，該電源16的負極及正極分別電性連接至該刀具14及該工件101上。根據預先設定好的程序，該控制器18首先控制該刀具傳送裝置15將一個合適的刀具14安裝在該刀具固持裝置13上，然后控制該機床11執行相應的運動操作，進而帶動該刀具固持裝置13夾持的刀具14對該工件101進行電加工操作。與此同時，存儲在該加工液箱17內的加工液19被傳輸至機床11然后通過適當的方式釋放至該刀具14上適當的區域，以沖刷掉殘留在刀具14上因為加工而產生的材料殘渣。在一些實施方式中，該加工液19可選用電解液。上述操作僅僅是對加工過程進行的簡單說明，具體加工過程通常要較之更加復雜，但由于不是本發明的發明要點，故這里不作細致說明。
[0034]在加工液19對刀具14進行沖刷的操作上，為了獲得更好及更有效的沖刷效果，本發明對該刀具固持裝置13進行了進一步的改良，后續段落將給出若干個刀具固持裝置13的實施方式，來具體說明該刀具固持裝置13是如何引導加工液19實現更好及更有效的沖刷效果的。
[0035]請參考圖2至圖4，為該刀具固持裝置13的一種較佳實施方式的不同視角的示意圖。整體上，該刀具固持裝置13包括一個連接件131、一個與該連接件131相連的固持件132、一個大致環繞在該固持件132四周的加工液釋放件133。
[0036]該連接件131用于將該刀具固持裝置13安裝于該機床11上，例如具體安裝于該機床11的主軸111上。該固持件132與該連接件131硬性連接，并用于夾持該刀具14。該加工液釋放件133用于接收加工液19并將其釋放至該刀具14的預設區域上，如圖示意的區域A-D。