[發(fā)明專利]一種用于微細(xì)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的電火花線切割加工裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210058325.6
• 申請(qǐng)日: 2012-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN102581401A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王玉魁;耿雪松;張開禎;王振龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23H7/02
• 分類號(hào): B23H7/02;B23H7/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 楊立超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電火花線切割加工裝置，具體涉及一種用于微細(xì)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的電火花線切割裝置。

背景技術(shù)

微細(xì)電火花切割加工技術(shù)在微細(xì)機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域中占有極為重要的地位，其廣泛應(yīng)用于微小齒輪、鐘表模具等具有復(fù)雜形狀的二維微小零件的加工。在加工中，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的微細(xì)電極絲可自動(dòng)補(bǔ)償電極損耗，因此可以獲得很高的加工精度。現(xiàn)如今，微細(xì)電火花線切割加工裝備的開發(fā)大都面向二維結(jié)構(gòu)加工，對(duì)于具有回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的三維零件便無能為力。

微細(xì)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的加工常常依賴于微細(xì)切割加工技術(shù)，現(xiàn)有微細(xì)切割加工技術(shù)存在加工精度難以保證、加工效率低、復(fù)雜形狀加工困難等缺點(diǎn)，為了達(dá)到較高的加工精度一般采用金剛石刀具，這樣加工成本必然大大提高，而且對(duì)于微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工，刀具的尺寸和精度要求均很高，這樣也必然增加了加工的難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有微細(xì)電火花線切割加工機(jī)床不能實(shí)現(xiàn)三維加工的問題，進(jìn)而提出一種用于微細(xì)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的電火花線切割加工裝置。

本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明包括絲架、電極絲、大理石基座、XY精密移動(dòng)工作臺(tái)、旋轉(zhuǎn)軸組件支座和旋轉(zhuǎn)軸組件，絲架上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)輪，電極絲纏繞在多個(gè)導(dǎo)輪上并處于張緊狀態(tài)，絲架和XY精密移動(dòng)工作臺(tái)并排固定安裝在大理石基座上，旋轉(zhuǎn)軸組件支座安裝在XY精密移動(dòng)工作臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)軸組件安裝在旋轉(zhuǎn)軸組件支座上，位于旋轉(zhuǎn)軸組件處的一端電極絲處于鉛垂?fàn)顟B(tài)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明克服了現(xiàn)有電火花線切割加工裝置只能進(jìn)行二維結(jié)構(gòu)加工的局限性，拓寬了加工設(shè)備的使用范圍，為復(fù)雜微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工提供了一種可行的技術(shù)方案，本發(fā)明將精密高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸組件置于微細(xì)電火花線切割加工設(shè)備的XY精密移動(dòng)工作臺(tái)上，通過精密主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與XY精密移動(dòng)工作臺(tái)的水平運(yùn)動(dòng)聯(lián)合作用完成線微細(xì)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的加工，本發(fā)明加工精度高，加工后的工件表面質(zhì)量高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是旋轉(zhuǎn)軸組件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明工作時(shí)加工示意圖，圖4是工件加工完成后的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1至圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種用于微細(xì)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的電火花線切割加工裝置包括絲架1、電極絲2、大理石基座3、XY精密移動(dòng)工作臺(tái)4、旋轉(zhuǎn)軸組件支座5和旋轉(zhuǎn)軸組件6，絲架1上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)輪1-1，電極絲2纏繞在多個(gè)導(dǎo)輪1-1上并處于張緊狀態(tài)，絲架1和XY精密移動(dòng)工作臺(tái)4并排固定安裝在大理石基座3上，旋轉(zhuǎn)軸組件支座5安裝在XY精密移動(dòng)工作臺(tái)4上，旋轉(zhuǎn)軸組件6安裝在旋轉(zhuǎn)軸組件支座5上，位于旋轉(zhuǎn)軸組件6處的一端電極絲2處于鉛垂?fàn)顟B(tài)。

本實(shí)施方式中的XY精密移動(dòng)工作臺(tái)4為壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的直線電機(jī)進(jìn)給裝置，具有很寬的動(dòng)態(tài)可調(diào)速范圍，每個(gè)軸均采用分辨率為0.1μm的光柵尺作為位置反饋元件，實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制，XY精密移動(dòng)工作臺(tái)4可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸組件6在水平面上進(jìn)行X、Y方向運(yùn)動(dòng)。在加工過程中，電極絲2不斷循環(huán)，保證了所加工結(jié)構(gòu)的精度。本實(shí)施方式中X、Y方向是指在水平面上以所加工結(jié)構(gòu)與電極絲2交點(diǎn)為零點(diǎn)所建立的X、Y坐標(biāo)系。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種用于微細(xì)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的電火花線切割加工裝置的旋轉(zhuǎn)軸組件6包括直流電機(jī)6-1、聚四氟乙烯板6-2、精密主軸支撐結(jié)構(gòu)6-3和精密主軸6-4，直流電機(jī)6-1和精密主軸支撐結(jié)構(gòu)6-3由上至下依次安裝在旋轉(zhuǎn)軸組件支座5上，精密主軸6-4安裝在精密主軸支撐結(jié)構(gòu)6-3上，直流電機(jī)6-1通過聚四氟乙烯板6-2與精密主軸6-4連接，所述直流電機(jī)6-1用于驅(qū)動(dòng)精密主軸6-4轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)施方式中精密主軸6-4的轉(zhuǎn)速通過直流電機(jī)6-1輸入電壓的變化控制在0～4000rpm范圍內(nèi)，精密主軸6-4徑向跳動(dòng)小于1μm。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種用于微細(xì)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的電火花線切割加工裝置的電極絲2是直徑為30微米的鎢電極絲。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一或二相同。

工作原理

本發(fā)明工作時(shí)，將待加工結(jié)構(gòu)安裝在精密主軸6-4上，使待加工結(jié)構(gòu)與電極絲2接觸，將電極絲2通電開始切割，XY精密移動(dòng)工作臺(tái)4可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸組件6在水平面上進(jìn)行X、Y方向運(yùn)動(dòng)。在加工過程中，電極絲2不斷循環(huán)，保證了所加工結(jié)構(gòu)的精度。