[發(fā)明專利]一種跨尺度放電加工裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010877156.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111872503A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勇斌;袁偉然;李建原;荊奇;劉廣民;胡波;張林;沈杰;戴越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B23H7/02
• 分類(lèi)號(hào): B23H7/02;B23H7/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發(fā)明涉及電火花加工技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種跨尺度放電加工裝置及方法，本發(fā)明包括與放電加工設(shè)備作用端固接的固定板，固定板上設(shè)有第一導(dǎo)向輪和第二導(dǎo)向輪，第一導(dǎo)向輪的輪面與第二導(dǎo)向輪的輪面上繞設(shè)電極絲，導(dǎo)向板中部設(shè)有頂絲架，頂絲架可將電極絲朝著遠(yuǎn)離固定板的方向推頂至超出第一導(dǎo)向輪與第二導(dǎo)向輪之間電極絲繃直狀態(tài)的連線，頂絲架使電極絲超出電極絲繃直狀態(tài)的連線，改變電極絲支撐方式，從而有效抑制電極絲的受迫振動(dòng)，進(jìn)而使放電加工的成形精度大幅提升，電極絲在加工過(guò)程中保持走絲運(yùn)轉(zhuǎn)，可以及時(shí)彌補(bǔ)電極損耗，保持加工精度，尤其適合跨尺度的長(zhǎng)通道的加工，具有極大的推廣價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電火花加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種跨尺度放電加工裝置及方法。

背景技術(shù)

電火花加工是指在一定的介質(zhì)中，通過(guò)工具電極和工件電極之間的脈沖放電的電蝕作用，對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。電火花加工是20世紀(jì)40年代開(kāi)始研究并逐步應(yīng)用于生產(chǎn)的一種利用電、熱能進(jìn)行加工的方法。在電火花加工技術(shù)領(lǐng)域，電火花線切割(WEDM)是關(guān)注度最高的技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于模具制造、難加工材料的加工及三維復(fù)雜型面零件的高效、精密和微精密加工。

現(xiàn)有電火花線切割裝置通常是由導(dǎo)向輪、張緊輪、放絲筒、收絲筒、脈沖電源等部件組成，采用兩個(gè)導(dǎo)向輪支撐電極絲，通過(guò)兩導(dǎo)向輪之間的電極絲與工件進(jìn)行電火花放電蝕除工件，電極絲是兩端支撐，理論上兩導(dǎo)輪間電極絲的形狀為直線，然而由于電極絲剛性低、受到放電力、電磁力、靜電力、流體沖刷和阻尼效應(yīng)的影響，會(huì)產(chǎn)生撓曲變形和受迫振動(dòng)，實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡非常復(fù)雜，并且從電極絲振動(dòng)的方向來(lái)分析，其不僅有沿電極絲軸向方向上的縱向振動(dòng)，還有垂直于電極絲軸向平面上的橫向振動(dòng)，而工件切縫寬度主要包括電極絲直徑、放電間隙距離、電極絲橫向振幅，電極絲橫向振動(dòng)的振幅大小直接影響到線切割的加工精度。

電極絲作為電火花線切割加工的工具電極，直接參與到火花放電中，電極絲在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的振動(dòng)必然導(dǎo)致電火花線切割加工表面質(zhì)量和加工精度下降，同時(shí)使得工件和電極絲之間的火花放電狀態(tài)不穩(wěn)定，回退增多，加工效率下降。另外，電極絲的振幅中間大、兩端小，導(dǎo)致加工效果呈現(xiàn)腰鼓形，而且切割工件厚度越大，線切割絲跨度越大，電極絲自由振動(dòng)的頻率越小，越容易受外界振源影響發(fā)生共振，振動(dòng)效應(yīng)越明顯，電極絲振動(dòng)幅度也越大，加工特征的尺寸偏差越大。

因此，電火花加工技術(shù)領(lǐng)域亟需一種通過(guò)改變電極絲支撐方式，得以有效抑制電極絲的振動(dòng)，使電火花線切割的加工質(zhì)量和成形精度都大幅提升，尤其適合加工跨尺度長(zhǎng)通道微槽的放電加工裝置及方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種通過(guò)改變電極絲支撐方式，得以有效抑制電極絲的振動(dòng)，使電火花線切割的加工質(zhì)量和成形精度都大幅提升，尤其適合加工跨尺度長(zhǎng)通道微槽的放電加工裝置及方法。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種跨尺度放電加工裝置，包括與放電加工設(shè)備作用端固接的固定板，所述固定板上設(shè)有第一導(dǎo)向輪和第二導(dǎo)向輪，所述第一導(dǎo)向輪的輪面與第二導(dǎo)向輪的輪面上繞設(shè)電極絲，所述固定板中部設(shè)有頂絲架，所述頂絲架可將電極絲朝著遠(yuǎn)離固定板的方向推頂至超出第一導(dǎo)向輪與第二導(dǎo)向輪之間電極絲繃直狀態(tài)的連線。

進(jìn)一步的，所述頂絲架包括設(shè)置在頂絲架中部朝遠(yuǎn)離固定板方向延伸的主撐板，所述主撐板延伸端的端頭設(shè)有用于容納電極絲的導(dǎo)槽，所述導(dǎo)槽的深度小于電極絲的直徑。

進(jìn)一步的，所述主撐板兩側(cè)分別設(shè)有第一側(cè)拉板和第二側(cè)拉板，所述第一側(cè)拉板朝遠(yuǎn)離固定板的方向延伸同時(shí)朝遠(yuǎn)離支撐板的方向延伸，所述第二側(cè)拉板朝遠(yuǎn)離固定板的方向延伸同時(shí)朝遠(yuǎn)離支撐板的方向延伸，所述第一側(cè)拉板延伸端的端頭設(shè)有供電極絲穿過(guò)的第一導(dǎo)向孔，所述第二側(cè)拉板延伸端的端頭設(shè)有供電極絲穿過(guò)的第二導(dǎo)向孔。

進(jìn)一步的，所述第一側(cè)拉板和第二側(cè)拉板與主撐板一體成形或固接，構(gòu)成相對(duì)固定的位置關(guān)系。