[发明专利]一种电火花成型加工机床的电极加工装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于精密电火花加工领域，具体涉及一种电火花成型加工机床的电极加工装置。

背景技术

随着科学技术的发展，各种机械零件正在日趋小型化、复杂化、轻量化，由此提出了大量具有微小特征(如孔、缝、槽和复杂微小三维型腔等)零件的制造需求，这给微细加工技术提出了更高的要求，同时也促进常规机床向大尺寸零件微结构的电火花加工能力的发展。由于电加工技术具有非接触、无宏观切削力、材料适用范围广等特点而在难加工材料零件、微小特征零件加工领域有着无可比拟的优越性，对其需求也相应地越来越迫切。微细电加工技术在国防安全、航空航天、生物科技、信息通讯、模具制造等很多领域显示出了广阔的应用前景。

电火花加工技术主要是基于脉冲电源正、负电极之间高频释放电能，在零件表面微小区域产生瞬间的高温和高压，可瞬间熔化甚至气化零件的微小局部材料，达到对零件进行微细累积去除加工的目的。

实现微细结构特征的电火花加工机床包括微细加工机床和常规电火花加工机床。微细机床通常具有电极在线磨削装置，实现对工具电极进行加工。

如：中国专利CN201310215400.X公开了一种线电极磨削装置；中国专利CN201210114463.1公开了一种小型化双功能线电极磨削装置；中国专利CN201310735279.3公开了一种微细电火花在线制作电极的线电极磨削装置。

目前常规电火花成型加工机床在加工微细特征时采用块电极磨削方式进行，加工效率和加工精度低，电极端面存在棱边损耗和质量不完整等问题，因此如何制备并保证电极的位置和形状精度是实现常规机床微细加工的关键问题。

当前，在常规电火花成型加工机床上尚没有电极在线制备专用装置。在微细电加工机床上，国内、外典型的线电极磨削装置普遍采用收丝轮、张紧机构、放丝轮的架构、步进电机或伺服电机驱动的方式进行。该类装置存在最大的问题是尽管能保证收丝轮、放丝轮恒速转动，但无法保证电极丝运行速度的恒定；结构占地面积大；电极丝运行速度高，重复使用，加工精度低。同时该类装置只能实现电极丝运动，但无法实现电极断丝、电极丝用尽等各种状态的判断，进而容易产生碰撞、误加工等事故。

此外，现有块电极磨削、刃口磨削、线电极磨削装置以制备微细圆柱电极为主要用途，功能相对单一。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种可以实现以下目的的电火花成型加工机床的电极加工装置及其使用方法：

1、能够保证电极丝运动速度恒定、运动平稳，克服现有技术中线电极磨削装置因电极丝运动速度变化从而制约电极加工质量不稳定、实用性差的不足；

2、能够实现高加工精度；

3、能够实现电极丝断丝、电极丝用尽等状态判断并及时提醒；

4、能够满足多种规格、多种尺寸工具电极的加工需求，能适用于浸液和冲液加工环境，显著拓展常规电火花成型机床和微细电加工系统的综合加工能力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种电火花成型加工机床的电极加工装置，包括本体、收丝轮、放丝轮、导轮、导向轮、主动轮、阻力轮、滑动导轨和滑块；所述的本体固定在磁力吸盘上，所述的收丝轮、放丝轮、滑动导轨、主动轮、阻力轮和导向轮固定在本体上；所述的导轮有9个，分别为导轮A、导轮B、导轮C、导轮D、导轮E、导轮F、导轮G、导轮H和导轮I；所述的导向轮有4个，分别为导向轮A、导向轮B、导向轮C和导向轮D；所述的滑块有5个，分别为滑块A、滑块B、滑块C、滑块D和滑块E，所述的滑动导轨有3条，分别为滑动导轨A、滑动导轨B和滑动导轨C；

所述的导轮A和导轮D安装在滑块D上，所述的导轮B和导轮C安装在滑块E上，所述的导轮E和导轮G安装在滑块B上，所述的导轮F、导轮H和导轮I安装在滑块A上；

所述的滑块B和滑块D安装在滑动导轨C上，所述的滑块A和滑块E安装在滑动导轨A上，所述的滑动导轨A通过滑块C安装在滑动导轨B上；电极丝从放丝轮引出，经阻力轮、导向轮C、导向轮D、导轮H、导轮C、导轮B、导轮F、导轮I、导轮G、导轮E、导轮D、导轮A、导向轮A、导向轮B和主动轮进入收丝轮。

进一步地，所述的本体包括一个矩形水平框架和一个足球门式的立式框架；所述的立式框架固定在矩形水平框架的后部；所述的导向轮B、主动轮、收丝轮、放丝轮、阻力轮和导向轮C安装于立式框架上。

进一步地，所述的矩形水平框架前边内侧安装滑动导轨C，左边和右边之间安装滑动导轨A，前边和后边之间安装滑动导轨B。