[實用新型]一種微細工具電極在線制備系統

有效

• 申請號: 202022125586.8
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN213224645U
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 佟浩;蔡磊明;楊子豪;李勇;李寶泉
• 申請（專利權）人: 清華大學無錫應用技術研究院;無錫微研精微機械技術有限公司
• 主分類號: B23H9/00
• 分類號: B23H9/00;B23H9/02
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本實用新型涉及一種微細工具電極在線制備系統，屬于微細特種加工技術領域。包括機架，還包括沿x軸向和/或y軸向運動的WEDG模塊、沿z軸向運動的主軸模塊，WEDG模塊、主軸模塊均設于機架上；所述WEDG模塊包括修絲導向塊、修絲電極，修絲導向塊固定于WEDG模塊上，修絲電極被WEDG模塊上的各處導輪張緊并繞經修絲導向塊的尖端；所述主軸模塊上固定有待修微細工具電極。使用該設備能縮短整體加工時間，減少毛刺生成率，解決了因偏心而造成的微細工具電極根部修整高度不一致問題。

技術領域

本實用新型涉及電極加工技術領域，尤其是一種工具電極在線制備系統。

背景技術

微細電火花加工技術具有非接觸式、精度高、無毛刺、可在熱處理后加工等優點，適合導電材料微小結構零件的精密制造。為避免剛度低細長電極絲的二次裝夾誤差和微操作困難問題，微細工具電極(徑向尺寸100μm)需要在線制作。考慮細長微細工具電極剛度低問題，在線制作出的微細工具電極不宜過長，否則將影響微細結構加工精度和效率。而且，由于微細工具電極使用中存在較嚴重的損耗問題，微細工具電極使用一段時間后需要再次在線制作。

目前，線放電磨削(WEDG：Wire Electro Discharge Grinding)方法主要通過旋轉主軸頭夾持較短一段棒料，在線制作一段微細工具電極進行微細電火花加工。由于微細電火花加工過程中，微細工具電極軸向將不斷損耗，微細工具電極損耗直到這段較短棒料長度不夠時，需要通過人工重新裝夾一段棒料重復上述過程。這樣的操作過程不僅效率低，而且易于引入二次裝夾誤差，無法滿足工業應用中批量化加工微小結構的高精度和高效率需求，限制了微細電火花加工技術的應用發展。

為實現微細工具電極重復多次在線WEDG制作和使用的需求，現有一種可實現較細(Φ0.1-0.2mm)長電極(300-500mm)棒料旋轉、蠕動進給復合功能的主軸頭機構。然而，由于主軸本身加工制造誤差及裝配誤差和微細工具電極棒料的安裝誤差，導致無法完全保證微細工具電極棒料軸心與主軸旋轉軸線的同軸度，造成不可避免的工具電極棒料安裝偏心誤差。這造成在微細工具電極的WEDG過程中，微細工具電極幾何中心與WEDG導向片尖端修絲點的距離在主軸旋轉時實時變化，也即實際加工量隨主軸旋轉而變化，因此在主軸旋轉的同時控制z軸向下伺服進給進行在線修絲時，容易導致微細工具電極各加工面產生去除不均，微細工具電極根部高低不平的問題，同時由于去除量不均造成的工具電極反復伺服進退使得加工效率降低。

實用新型內容

本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種微細工具電極在線制備方法及制備系統，從而將微細工具電極的修整過程分為粗修、半精修、精修三個階段，通過粗修的單面加工，防止微細工具電極與主軸之間必然存在的偏心誤差而導致的反復加工，解決主軸存在旋轉偏心誤差造成的在線制備誤差和效率低的問題。

本實用新型所采用的技術方案如下：

一種微細工具電極制備系統，包括機架，還包括沿x軸向和/或y軸向運動的WEDG模塊、沿z軸向運動的主軸模塊，WEDG模塊、主軸模塊均設于機架上；

所述WEDG模塊包括修絲導向塊、修絲電極，修絲導向塊固定于WEDG模塊上，修絲電極被WEDG模塊上的各處導輪張緊并繞經修絲導向塊的尖端；所述主軸模塊上固定有待修微細工具電極。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述WEDG模塊上設有動力輪和若干導輪，修絲電極繞經動力輪和導輪并水平繞過修絲導向塊的尖端。

待修細微工具電極一端沒入主軸模塊內部，另一端指向修絲導向塊尖端。

主軸模塊對刀時，修絲電極與待修工具電極相接觸。

主軸模塊對刀結束時，修絲電極與待修工具電極間距設置。

粗修時，主軸模塊所轉動的水平等分角度為360°圓周的1/n，且n為正整數。