[實用新型]一種潤濕供液式微細電化學(xué)放電線切割加工裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621059901.9
• 申請日: 2016-09-18
• 公開（公告）號: CN206200277U
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李其;蔣毅;石子燦;周波
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: B23H7/10
• 分類號: B23H7/10;B23H7/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及的是一種特種加工技術(shù)領(lǐng)域的微細電化學(xué)放電線切割加工裝置，具體的說，是針對非導(dǎo)電硬脆材料加工的潤濕供液式微細電化學(xué)放電線切割加工裝置。

背景技術(shù)

隨著科技的快速發(fā)展，器械趨向輕量化、微型化，對高性能材料的應(yīng)用以及相應(yīng)微細加工方法的探究日趨重要。非導(dǎo)電硬脆材料如微晶玻璃、石英、陶瓷等因其具有耐磨、耐高溫、耐腐蝕和耐熱性被越來越多地應(yīng)用在微機電系統(tǒng)以及MEMS領(lǐng)域。然而這些材料因為其絕緣性以及硬脆特性，對其進行微細加工時，較難采用傳統(tǒng)機械切削方法以及電火花加工方法。

電化學(xué)放電線切割(也稱為電解電火花線切割)是針對非導(dǎo)電硬脆材料線切割加工的新型電加工技術(shù)。通過將運動電極絲與輔助電極同時浸入電解液并分別連接電源的陰極和陽極，使發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在陰極生成氫氣，當加載電壓足夠大時，集聚電極絲表面的氫氣泡會融合形成致密氣膜，形成極間高阻態(tài)，并在氣膜內(nèi)發(fā)生放電。此時將電極絲靠近工件，可實現(xiàn)對非導(dǎo)電硬脆材料的去除。區(qū)別于電火花線切割，電化學(xué)放電線切割的放電主要發(fā)生在電極絲與電解液之間，而非直接作用于工件，其材料去除機理除了火花熱蝕除還包括對工件材料的化學(xué)腐蝕作用。通過調(diào)控合適的電解液參數(shù)以及電源參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對非導(dǎo)電硬脆材料的高效切割加工。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)?01410131769.7，申請公布號為CN103920949A，記載了“一種電解液循環(huán)式慢走絲電解電火花線切割加工裝置”，該專利的技術(shù)自述為：一種包含收絲機構(gòu)、電解液循環(huán)裝置和送絲機構(gòu)的電解電火花線切割加工裝置，在運絲過程中，電極絲通過位于電解液循環(huán)裝置加工槽兩側(cè)的行絲輪穿過加工槽置于電解液中，進液口位于電極絲行絲裝置上方，電解液浸沒加工液槽區(qū)域的電極絲。放電加工運絲過程中采用慢走絲運動方式，完成對工件的電解電火花線切割加工，電解液隨電極絲流至外接液槽，外接液槽、儲液箱、液壓泵、加工槽依次連接，實現(xiàn)電解液循環(huán)。

該專利采用液槽作為加工反應(yīng)區(qū)域，電極絲須穿過加工液槽，并被電解液完全浸沒，工件進給靠近電極絲實現(xiàn)加工；現(xiàn)有其他裝置也有將工件固定并完全浸入液槽電解液中，控制電極絲浸入電解液靠近工件實現(xiàn)加工。基于電化學(xué)放電線切割加工原理可知，浸入電解液的整段電極絲都將發(fā)生反應(yīng)，若采用以上兩種基于液槽環(huán)境的電解液供應(yīng)方式，浸入電解液的電極絲長度不得不大于被加工工件厚度。第一種方式中液槽寬度直接限定了發(fā)生反應(yīng)的電極絲的長度，對于不同厚度工件不具適應(yīng)性，并且由于要在液槽中放置較大體積的輔助電極，液槽的最小寬度受到了限制；第二種方式中由于導(dǎo)絲機構(gòu)的存在，發(fā)生反應(yīng)的電極絲長度不僅要大于工件厚度，電極絲的放電對于導(dǎo)絲機構(gòu)同樣有損害。總結(jié)目前電化學(xué)放電線切割加工裝置的不足之處：1、發(fā)生反應(yīng)的電極絲長度不得不大于工件厚度，導(dǎo)致能量利用率低，同時工件兩側(cè)的火花放電會導(dǎo)致加工質(zhì)量下降；2、對于不同厚度工件的加工適應(yīng)性差，要滿足適應(yīng)性要求需對裝置部分結(jié)構(gòu)進行拆裝，降低設(shè)備使用壽命。上述不足之處是當前亟待解決的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型針對目前設(shè)備存在的問題，設(shè)計了一種潤濕供液式微細電化學(xué)放電線切割加工裝置。本裝置體積小，結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)對不同厚度工件的自適應(yīng)供液，使發(fā)生反應(yīng)的電極絲長度與工件厚度相等，保證放電能量利用最大化，降低對加工電源的要求，獲得更好的加工質(zhì)量。

本實用新型通過以下方式實現(xiàn)。本實用新型包括三部分：走絲裝置、電解液循環(huán)裝置、導(dǎo)絲裝置。采用組合式結(jié)構(gòu)，電解液循環(huán)裝置緊貼走絲裝置前側(cè)，導(dǎo)絲裝置安裝于走絲裝置后側(cè)。整套裝置安置于Y軸運動平臺。

所述走絲裝置由主電機、收絲輪、兩個行絲輪、貯絲輪、阻尼器、導(dǎo)電塊以及走絲裝置載體組成。主電機、阻尼器固定于走絲裝置載體，并分別與收絲輪、貯絲輪連接。行絲輪通過支撐件以及螺釘水平固定于走絲裝置載體。導(dǎo)電塊安裝于走絲裝置載體上，位于第一行絲輪右側(cè)。電極絲從貯絲輪上抽出，經(jīng)過第一行絲輪、導(dǎo)電塊，穿過導(dǎo)絲裝置后穿過第二行絲輪，進入收絲輪。