CN103659525B - 一种微细电火花在线制作电极的线电极磨削装置 - Google Patents

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Abstract

一种微细电火花在线制作电极的线电极磨削装置，它涉及的是微细电火花加工中在线制作工具电极的技术领域。它是为了解决目前WEDG加工方法中，当所制作电极尺寸很小时，对线电极丝的张力和运行的速度及其平稳程度有很高的要求，而影响到微细电极的表面质量以及精度，重复加工其尺寸的一致性也会受到影响的问题。它的送丝机构将电极丝送出，经过加工放电机构加工后送入收丝机构中。本发明能实现一种运丝平稳，放电轮处电极丝跳动量很小，且运丝速度很低的微细电火花在线制作电极装置，送丝模块采用步进电机主动供丝设计，匀速的提供铜丝，采用皮带压紧磁滞制动压轮的方式为铜丝提供恒定的张力。

Description

一种微细电火花在线制作电极的线电极磨削装置
技术领域
本发明涉及的是微细电火花加工中在线制作工具电极的技术领域。
背景技术
电火花线电极磨削加工（WEDG）是一种在微细电火花加工中在线制作微细工具电极的方法，它依靠铜电极丝与工具电极之间的点放电不断蚀除工具电极的多余部分，加工出各种微细和异形工具电极。
WEDG可避免电极二次装夹时与主轴的轴线不重合造成的安装误差。因此，WEDG方法在微细轴的加工领域中受到业内人士的高度重视，也取得了比较大的研究成果。利用WEDG方法加工出的微细电极直径可达到2.5μm，利用这种方法加工出的微细电极可用于加工出直径5 μm的微细圆孔等。
在使用线电极磨削方法进行微细电极制作时，旋转电极与移动电极丝之间产生放电完成材料的去除，电极进给方向为其轴线方向。该方法最大的优点在于加工中线电极丝处于运动状态，能够不断补偿其自身的损耗，使参与磨削加工的电极丝实现“零损耗”，因此，较容易控制微细电极的加工尺寸。电极丝与待制作电极间为点放电方式，有利于排屑及实现微能放电，且这种点放电方式还能够使电极的加工精度更接近于加工装置的几何精度。然而，这种加工方法的缺点就是待制作电极的偏心对所制作电极的形状有很大影响、加工效率低；而且，当所制作电极尺寸很小时，对线电极丝的张力和运行的速度及其平稳程度有很高的要求。
WEDG还有它的局限性具体体现在放电加工时不能保证电极丝与微细电极的间隙恒定，所以重复加工的微细电极尺寸一致性不好，表面质量也会因此而下降。虽然现在应用WEDG方法可以加工出微米级的电极，但是对于给定设计尺寸的微细电极，在相同的加工电参数、相同的工作液、相同的机床以及电极材料下重复试验，所得到的微细电极尺寸会在很大的偏差范围内波动。目前世界上所采用的线电极磨削机构放电轮处的结构为V型槽式。电极丝经过导丝轮在放电轮上的V型槽内划过，由于电极丝的单向运行，可以避免电极损耗带来的误差；同时由于导电轮是固定的，其径向跳动误差不会对加工造成影响。但是由于电极丝的振动、电极丝直径不一致以及放电爆炸力的干扰等影响因素的存在会使电极丝与微细电极的间隙发生变化，进而影响到微细电极的表面质量以及精度，重复加工其尺寸的一致性也会受到影响。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前WEDG加工方法中，当所制作电极尺寸很小时，对线电极丝的张力和运行的速度及其平稳程度有很高的要求，而影响到微细电极的表面质量以及精度，重复加工其尺寸的一致性也会受到影响的问题，而提供一种微细电火花在线制作电极的线电极磨削装置。
所述的目的是通过以下方案实现的：所述的一种微细电火花在线制作电极的线电极磨削装置，是由送丝机构、加工放电机构、收丝机构、底座、电极丝组成；
送丝机构由步进电机带动储丝筒、第一导轮、第二导轮、压轮、第一皮带转轮、第二皮带转轮、第三皮带转轮、第四皮带转轮、皮带组成；步进电机带动储丝筒设置在第一导轮的左侧，压轮设置在第一导轮的右下侧，第二导轮设置在压轮右上侧，第一皮带转轮和第二皮带转轮分别设置在压轮两侧，第三皮带转轮和第四皮带转轮设置在压轮下侧，皮带转动套接在第一皮带转轮、第二皮带转轮、第三皮带转轮、第四皮带转轮外侧，使第一皮带转轮和第二皮带转轮之间的皮带的上表面顶接在压轮下侧外圆面上；步进电机带动储丝筒、第一导轮、第二导轮、压轮、第一皮带转轮、第二皮带转轮、第三皮带转轮、第四皮带转轮和皮带都安装在底座上；
加工放电机构由第一运丝导轮、第一挡丝柱、第二挡丝柱、给电放电轮、第二运丝导轮组成；第一运丝导轮设置在给电放电轮的上左侧，第二运丝导轮设置在给电放电轮的下左侧，工具电极给电放电轮设置在给电放电轮的右侧，第一挡丝柱设置在第一运丝导轮与给电放电轮之间，第二挡丝柱设置在第二运丝导轮与给电放电轮之间，第一运丝导轮、第一挡丝柱、第二挡丝柱、给电放电轮和第二运丝导轮都安装在底座上；
收丝机构由伺服电机、减速器、压紧轮，第三导轮组成；伺服电机通过减速器与压紧轮传动连接；伺服电机、减速器、压紧轮、第三导轮都安装在底座上；
电极丝通过步进电机带动储丝筒放出，然后经过第一导轮的上侧外圆面、压轮的下侧外圆面、第二导轮的上侧外圆面、第一运丝导轮的上侧外圆面、第一挡丝柱的上侧或下侧外圆面、工具电极的右侧外圆面、第二挡丝柱的上侧或下侧外圆面、第二运丝导轮的下侧外圆面后进入到收丝机构中，经过第三导轮后由压紧轮将电极丝送出。
本发明能实现一种运丝平稳，放电轮处电极丝跳动量很小，且运丝速度很低的微细电火花在线制作电极装置，送丝模块采用步进电机主动供丝设计，匀速的提供铜丝，采用皮带压紧磁滞制动压轮的方式为铜丝提供恒定的张力，磁滞制动器可提供最大0.12N·m的转矩；放电模块合理设计挡丝轮位置，可同时实现铜电极丝内、外走丝，且能通过改变挡丝柱外径改变放电轮上走丝包角大小，内走丝包角在60°到90°之间，外走丝包角在40°到60°之间；收丝模块采用伺服电机与压紧轮之间加有减速器的结构，收丝时可提供很低的速度且较大的扭矩，收丝速度可控制在20mm/min内。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是电极丝5在第一挡丝柱2-2的上侧外圆面，电极丝5在第二挡丝柱2-3的下侧外圆面时外走丝的结构示意图；
图3是电极丝5在第一挡丝柱2-2的下侧外圆面，电极丝5在第二挡丝柱2-3的上侧外圆面时内走丝的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1、图2、图3所示，它是由送丝机构1、加工放电机构2、收丝机构3、底座4、电极丝5组成；
送丝机构1由步进电机带动储丝筒1-1、第一导轮1-2、第二导轮1-3、压轮1-4、第一皮带转轮1-5、第二皮带转轮1-6、第三皮带转轮1-7、第四皮带转轮1-8、皮带1-9组成；步进电机带动储丝筒1-1设置在第一导轮1-2的左侧，压轮1-4设置在第一导轮1-2的右下侧，第二导轮1-3设置在压轮1-4右上侧，第一皮带转轮1-5和第二皮带转轮1-6分别设置在压轮1-4两侧，第三皮带转轮1-7和第四皮带转轮1-8设置在压轮1-4下侧，皮带1-9转动套接在第一皮带转轮1-5、第二皮带转轮1-6、第三皮带转轮1-7、第四皮带转轮1-8外侧，使第一皮带转轮1-5和第二皮带转轮1-6之间的皮带1-9的上表面顶接在压轮1-4下侧外圆面上；步进电机带动储丝筒1-1、第一导轮1-2、第二导轮1-3、压轮1-4、第一皮带转轮1-5、第二皮带转轮1-6、第三皮带转轮1-7、第四皮带转轮1-8和皮带1-9都安装在底座4上；
加工放电机构2由第一运丝导轮2-1、第一挡丝柱2-2、第二挡丝柱2-3、给电放电轮2-4、第二运丝导轮2-6组成；第一运丝导轮2-1设置在给电放电轮2-4的上左侧，第二运丝导轮2-6设置在给电放电轮2-4的下左侧，工具电极2-5设置在给电放电轮2-4的右侧，第一挡丝柱2-2设置在第一运丝导轮2-1与给电放电轮2-4之间，第二挡丝柱2-3设置在第二运丝导轮2-6与给电放电轮2-4之间，第一运丝导轮2-1、第一挡丝柱2-2、第二挡丝柱2-3、给电放电轮2-4和第二运丝导轮2-6都安装在底座4上；
收丝机构3由伺服电机3-1、减速器3-2、压紧轮3-3，第三导轮3-4组成；伺服电机3-1通过减速器3-2与压紧轮3-3传动连接；伺服电机3-1、减速器3-2、压紧轮3-3，第三导轮3-4都安装在底座4上；
电极丝5通过步进电机带动储丝筒1-1放出，然后经过第一导轮1-2的上侧外圆面、压轮1-4的下侧外圆面、第二导轮1-3的上侧外圆面、第一运丝导轮2-1的上侧外圆面、第一挡丝柱2-2的上侧或下侧外圆面、工具电极2-5的右侧外圆面、第二挡丝柱2-3的上侧或下侧外圆面、第二运丝导轮2-6的下侧外圆面后进入到收丝机构3中，经过第三导轮3-4后由压紧轮3-3将电极丝5送出。
第一挡丝柱2-2和第二挡丝柱2-3的外径为4mm~8mm,给电放电轮2-4处内走丝包角在60°到90°之间，外走丝包角在40°到60°之间。
电极丝5在第一挡丝柱2-2的上侧外圆面，电极丝5在第二挡丝柱2-3的下侧外圆面时为外走丝；
电极丝5在第一挡丝柱2-2的下侧外圆面，电极丝5在第二挡丝柱2-3的上侧外圆面时为内走丝。
工作原理：通过协调控制步进电机带动储丝桶1-1和收丝伺服电机3-1，是电极丝平稳，低速的运行，为微细电火花在线制作电极装置稳定地提供电极丝，电极丝与工具电极2-5在放电的同时，不断废弃已经参与放电的电极丝，并且有新的电极丝进入放电区域与工具电极发生放电，在理论上实现的电极丝的“零损耗”，及参与用于加工工具电极的最大点不变，实现制作电极的直径可控，且电极直径的一致性得以保障。本发明通过最简单的方式，只改变挡丝柱处的走丝位置和挡丝柱外径大小，就可同时线电极磨削装置内、外走丝，且包角可变，可用于更好地研究维细电火花在线制作电极装置中稳定性对电极制作的影响，进一步提高工具电极的加工效率和加工精度。

Claims (4)

1.一种微细电火花在线制作电极的线电极磨削装置，其特征在于它是由送丝机构（1）、加工放电机构（2）、收丝机构（3）、底座（4）、电极丝（5）组成；
送丝机构（1）由步进电机带动储丝筒（1-1）、第一导轮（1-2）、第二导轮（1-3）、压轮（1-4）、第一皮带转轮（1-5）、第二皮带转轮（1-6）、第三皮带转轮（1-7）、第四皮带转轮（1-8）、皮带（1-9）组成；步进电机带动储丝筒（1-1）设置在第一导轮（1-2）的左侧，压轮（1-4）设置在第一导轮（1-2）的右下侧，第二导轮（1-3）设置在压轮（1-4）右上侧，第一皮带转轮（1-5）和第二皮带转轮（1-6）分别设置在压轮（1-4）两侧，第三皮带转轮（1-7）和第四皮带转轮（1-8）设置在压轮（1-4）下侧，皮带（1-9）转动套接在第一皮带转轮（1-5）、第二皮带转轮（1-6）、第三皮带转轮（1-7）、第四皮带转轮（1-8）外侧，使第一皮带转轮（1-5）和第二皮带转轮（1-6）之间的皮带（1-9）的上表面顶接在压轮（1-4）下侧外圆面上；步进电机带动储丝筒（1-1）、第一导轮（1-2）、第二导轮（1-3）、压轮（1-4）、第一皮带转轮（1-5）、第二皮带转轮（1-6）、第三皮带转轮（1-7）、第四皮带转轮（1-8）和皮带（1-9）都安装在底座（4）上；加工放电机构（2）由第一运丝导轮（2-1）、第一挡丝柱（2-2）、第二挡丝柱（2-3）、给电放电轮（2-4）、第二运丝导轮（2-6）组成；第一运丝导轮（2-1）设置在给电放电轮（2-4）的上左侧，第二运丝导轮（2-6）设置在给电放电轮（2-4）的下左侧，工具电极（2-5）设置在给电放电轮（2-4）的右侧，第一挡丝柱（2-2）设置在第一运丝导轮（2-1）与给电放电轮（2-4）之间，第二挡丝柱（2-3）设置在第二运丝导轮（2-6）与给电放电轮（2-4）之间，第一运丝导轮（2-1）、第一挡丝柱（2-2）、第二挡丝柱（2-3）、给电放电轮（2-4）和第二运丝导轮（2-6）都安装在底座（4）上；收丝机构（3）由伺服电机（3-1）、减速器（3-2）、压紧轮（3-3），第三导轮（3-4）组成；伺服电机（3-1）通过减速器（3-2）与压紧轮（3-3）传动连接；伺服电机（3-1）、减速器（3-2）、压紧轮（3-3）、第三导轮（3-4）都安装在底座（4）上；电极丝（5）通过步进电机带动储丝筒（1-1）放出，然后经过第一导轮（1-2）的上侧外圆面、压轮（1-4）的下侧外圆面、第二导轮（1-3）的上侧外圆面、第一运丝导轮（2-1）的上侧外圆面、第一挡丝柱（2-2）的上侧或下侧外圆面、工具电极（2-5）的右侧外圆面、第二挡丝柱（2-3）的上侧或下侧外圆面、第二运丝导轮（2-6）的下侧外圆面后进入到收丝机构（3）中，经过第三导轮（3-4）后由压紧轮（3-3）将电极丝（5）送出。
2.根据权利要求1所述的一种微细电火花在线制作电极的线电极磨削装置，其特征在于所述电极丝（5）在第一挡丝柱（2-2）的上侧外圆面，电极丝（5）在第二挡丝柱（2-3）的下侧外圆面时为外走丝。
3.根据权利要求1所述的一种微细电火花在线制作电极的线电极磨削装置，其特征在于所述电极丝（5）在第一挡丝柱（2-2）的下侧外圆面，电极丝（5）在第二挡丝柱（2-3）的上侧外圆面时为内走丝。
4.根据权利要求1所述的一种微细电火花在线制作电极的线电极磨削装置，其特征在于所述第一挡丝柱（2-2）和第二挡丝柱（2-3）的外径为4mm~8mm。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105855652B (zh) * 2016-06-06 2017-11-10 大连大学 一种电火花成型加工机床的电极加工装置及其使用方法
CN106270845B (zh) * 2016-08-26 2017-12-01 太原理工大学 镜像双丝微细电火花磨削微细轴加工装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3419944C1 (de) * 1984-05-15 1985-11-21 Aktiengesellschaft für industrielle Elektronik AGIE Losone bei Locarno, Losone, Locarno Vorrichtung zum Fuehren einer draht- oder bandfoermigen Schneidelektrode an einer Werkzeugmaschine
DE3829302A1 (de) * 1988-08-30 1990-03-15 Schiess Ag Geschaeftsbereich S Verfahren und vorrichtung zum selbsttaetigen und wiederholbaren einfaedeln des schneiddrahtes an einer drahterodiermaschine
US5094378A (en) * 1987-08-07 1992-03-10 Fanuc Ltd. Wire feed apparatus
CN201300271Y (zh) * 2008-11-05 2009-09-02 北京市电加工研究所 多轴联动聚晶金刚石刀具电火花磨削加工机
CN101780571A (zh) * 2010-03-16 2010-07-21 赵红九 线切割环形电极丝的储存运行装置和单向走丝线切割机

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6399132A (ja) * 1986-10-15 1988-04-30 Fanuc Ltd ワイヤカツト放電加工機の水切り装置
JPS63123632A (ja) * 1986-11-13 1988-05-27 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3419944C1 (de) * 1984-05-15 1985-11-21 Aktiengesellschaft für industrielle Elektronik AGIE Losone bei Locarno, Losone, Locarno Vorrichtung zum Fuehren einer draht- oder bandfoermigen Schneidelektrode an einer Werkzeugmaschine
US5094378A (en) * 1987-08-07 1992-03-10 Fanuc Ltd. Wire feed apparatus
DE3829302A1 (de) * 1988-08-30 1990-03-15 Schiess Ag Geschaeftsbereich S Verfahren und vorrichtung zum selbsttaetigen und wiederholbaren einfaedeln des schneiddrahtes an einer drahterodiermaschine
CN201300271Y (zh) * 2008-11-05 2009-09-02 北京市电加工研究所 多轴联动聚晶金刚石刀具电火花磨削加工机
CN101780571A (zh) * 2010-03-16 2010-07-21 赵红九 线切割环形电极丝的储存运行装置和单向走丝线切割机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
线电极放电磨削(WEDG)技术的研究与应用;胡富强等;《哈尔滨工业大学学报》;20031030;第35卷(第10期);1171-1174 *

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