[发明专利]一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构

说明书

本发明公开了一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构，所述机构包括丝盘、力矩电机、线电极、出丝陶瓷柱单元、若干导向柱单元、WEDG顶板、若干导向轮单元、WEDG支撑座、WEDG板、微细电极加工模块、收丝陶瓷导向管、收丝陶瓷柱单元以及收丝机构。本发明采用步进电机恒速驱动线电极运动，力矩电机与弹性压丝单元配合反向拉丝提供线电极张力，实现线电极的恒速恒张力自动控制。采用压力可调的摩擦轮收丝机构，通过螺钉调节摩擦轮间的压力，实现不同规格电极丝的平稳收丝。进丝、出丝区域与加工区域完全分离，且加工区域支撑板高度灵活可调，实现对浸液和冲液加工环境的选择多样性。

技术领域

本发明涉及一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构，属于微细特种加工技术领域。

背景技术

电火花加工是利用工具电极与工件之间的脉冲式火花放电蚀除材料。一般的工具电极都采用离线制作的方法形成，经过二次装夹后参与电火花加工。当微细工具电极尺寸<100μm时，为避免电极离线制作后的二次装夹误差，微细工具电极需要在线制作。

线电极放电磨削法(WEDG：Wire Electro Discharge Grinding)，利用线电极与被加工工件（待加工工具电极）之间的点放电或线放电，实现微细工具电极的在线制作。制作过程中，线电极缓慢运动连续进给，以新丝不断代替旧丝放电，补偿了线电极放电过程中的自身损耗，确保了工具电极在线制作的尺寸精度[1-3]。

随着微细电火花加工技术发展，线电极磨削机构层出不穷，对它的结构以及性能的要求也日益增加。比如，为了提升工作台的动态特性，拓展微细电加工系统的功能，需要实现机构的小型化和轻便化[4]，为实现较好加工精度，需要整个机构具有结构简单，布局紧凑的特点，且能保证平稳走丝[5]，为了实现低速运丝，减小电极丝跳动量，需要机构为电极丝提供恒定的张力[6]，现有的线电极磨削机构难以将这些结构和性能上的要求同时集成，使得对微细电极的制作精度和稳定加工难以同时保证。

线电极走丝运动的稳定性决定了线电极放电磨削加工的精度。为保证走丝运动稳定性，走丝机构应对线电极的张力进行控制。为实现不同电极的在线加工，还需要根据实际工况调整线电极张力。因此，线电极张力连续可调的自动控制方式，应作为线电极放电磨削机构设计的优选方案。

[1] 论文:胡富强, 王振龙, 赵万生, 等. 线电极放电磨削(WEDG)技术的研究与应用. 哈尔滨工业大学学报,2003(10): 1171-1174

[2] 论文: Kuo C L, Huang J D. Fabrication of Series-pattem Micro-diskElectrode and its Application in Machining Micro-slit of Less Than 10μm. Int.J. Mach. Tools Manuf. 2004, 44(5): 545-553

[3] 论文: 李勇, 王显军, 郭旻, 等. 微细电火花加工关键技术研究. 清华大学学报(自然科学版). 1999, 39(8): 45-48

[4] 发明专利：张勇斌，王新宽，吉方，等. 一种小型化双功能线电极磨削装置. 国别:中国,申请号：201210114463.1, 公开号：CN 102601707 A, 公开日2012年07月25日

[5] 发明专利：裴景玉，郑博文，何磊，等. 线电极磨削装置. 国别: 中国,申请号：201310215400.X, 公开号：CN 103264338 A, 公开日2013年08月28日

[6] 发明专利：白基成，朱国征，王燕青，等. 一种微细电火花制作电极的线电极磨削装置. 国别: 中国,申请号：201310735279.3, 公开号：CN 103659525 A, 公开日2014年03月26日。

发明内容