CN114535728A

CN114535728A - 一种微细电解线切割原位换丝装置及方法

Info

Publication number: CN114535728A
Application number: CN202210349970.7A
Authority: CN
Inventors: 高传平; 吴修娟; 王道林; 杨涛
Original assignee: Nanjing Vocational University of Industry Technology NUIT
Current assignee: Nanjing Vocational University of Industry Technology NUIT
Priority date: 2022-04-02
Filing date: 2022-04-02
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2042-04-02
Also published as: CN114535728B

Abstract

本发明公开一种微细电解线切割原位换丝装置，包括支撑座和旋转换丝组件，支撑座包括连接侧板、垂直设置在所述连接侧板底部的底座和垂直设置在所述连接侧板顶部的顶座，底座的顶部具有环形凹槽，顶座的顶部具有贯通的环形槽，侧边具有与环形槽相通的第一缺口，旋转换丝组件包括旋转轴、设置在所述旋转轴的底端且位于所述环形凹槽内的第一圆盘和设置在所述旋转轴的顶端且位于环形槽内的第二圆盘，其中，所述第一圆盘的侧壁开设有成环状排布的第二缺口，第二圆盘的侧壁开设有与成环状排布且与第二缺口一一对齐的第三缺口，该种微细电解线切割原位换丝装置及方法，在电极丝断裂后，可以快速方便的更换电极丝，提高了微细电解线切割的加工效率。

Description

一种微细电解线切割原位换丝装置及方法

技术领域

本发明涉及电化学加工技术领域，具体为一种微细电解线切割原位换丝装置及方法。

背景技术

微细电解线切割属于微细电解加工方法的另一种形式，利用微尺度金属丝作为工具电极（亦称为电极丝），避免了复杂阴极工具的制备过程，在高精度多轴数控机床的控制下，基于电化学阳极溶解原理去除金属材料，实现带有微缝、微槽等结构和具有复杂形状、高深宽比的二维及准三维微结构/零件的制备。相比于其它加工技术，微细电解线切割拥有工具电极无损耗可重复使用、加工表面无加工作用力及残余应力、无再铸层、加工不受材料机械性能的限制等特点。因此，微细电解线切割是制造金属微结构的一种理想技术手段。凭借其独特优点及特性，微细电解线切割被认为是一种颇具前景的微结构制造方法，在微结构制造领域具有非常大的应用价值和潜力，受到越来越多学者的青睐。

在微细电解线切割加工中，加工间隙非常小（微米级尺度）电解液难以及时地更新，致使加工不稳定电极丝易发生断裂。电极丝断裂后，需将安装有电极丝的夹具从机床上拆下，待安装好电极丝后再次将该夹具安装到机床上。经调整电极丝的垂直度和水平后，加工才能继续进行。电极丝的安装过程中，由于电极丝直径非常细小易被拉断，因此电极丝的安装比较费时。因而，电极丝断裂后，电极丝的拆、装、调过程非常费时，严重地降低了微细电解线切割的加工效率。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有微细电解线切割加工中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种微细电解线切割原位换丝装置及方法，在电极丝断裂后，可以快速方便的更换电极丝，提高了微细电解线切割的加工效率。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种微细电解线切割原位换丝装置，其包括：

支撑座，包括连接侧板、垂直设置在所述连接侧板底部的底座和垂直设置在所述连接侧板顶部的顶座，所述底座的顶部具有环形凹槽，所述顶座的顶部具有贯通的环形槽，侧边具有与环形槽相通的第一缺口；

旋转换丝组件，包括旋转轴、设置在所述旋转轴的底端且位于所述环形凹槽内的第一圆盘和设置在所述旋转轴的顶端且位于所述环形槽内的第二圆盘；

其中，所述第一圆盘的侧壁开设有成环状排布的第二缺口，所述第二圆盘的侧壁开设有与成环状排布且与第二缺口一一对齐的第三缺口，且第二圆盘的顶部设置有与第三缺口一一对应以将电极丝顶部夹紧固定的锁定部件。

作为本发明所述的一种微细电解线切割原位换丝装置的一种优选方案，其中，所述环形凹槽的内径、环形槽的内径、第一圆盘的直径以及第二圆盘的直径均相同。

作为本发明所述的一种微细电解线切割原位换丝装置的一种优选方案，其中，所述旋转轴从第二圆盘的顶部向上延伸且具有旋钮手柄。

作为本发明所述的一种微细电解线切割原位换丝装置的一种优选方案，其中，所述第二圆盘的顶部开设呈环形排布的第一螺纹孔，所述锁定部件为顶部具有抵压部件的螺纹柱，所述螺纹柱旋钮至所述第一螺纹孔内。

作为本发明所述的一种微细电解线切割原位换丝装置的一种优选方案，其中，还包括限位部件，所述顶座的侧壁开设有第二螺纹孔，且所述限位部件旋钮至所述第二螺纹孔内并可与所述第二圆盘的外侧壁抵合。

一种微细电解线切割原位换丝方法，具体步骤如下：

S1、使具有电极丝的第三缺口与第一缺口对齐，然后将工件与电极丝通电进行加工；

S2、在加工过程中，发生电极丝断裂后，转动旋转轴，使后面的第三缺口与第一缺口对齐，然后将新的电极丝的底部插入至环形凹槽与第二缺口包围的空腔内，然后将新的电极丝的顶部卡合到锁定部件上,并旋钮锁定部件，使锁定部件将新换的电极丝的顶部固定，保证电极丝牢靠固定，此时，新的电极丝更换完毕，加工可继续进行。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：本发明原有的电极丝在加工过程中断裂后，通过转动旋转轴，带动第一圆盘和第二圆盘旋转，使第一圆盘上后续的第三缺口与第一缺口对齐，然后将新的电极丝的顶部卡合到锁定部件上,并旋钮锁定部件，使锁定部件将新换的电极丝的顶部固定即可完成更换，相对传统的电极丝断裂后，需将安装有电极丝的夹具从机床上拆下，待安装好电极丝后再次将该夹具安装到机床上以及调整电极丝的垂直度和水平后，才能继续进行加工，精简了电极丝的更换过程，电极丝更换更加快速高效，极大提高了微细电解线切割的加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明一种微细电解线切割原位换丝装置的整体结构示意图；

图2为本发明一种微细电解线切割原位换丝装置的支撑座的结构示意图；

图3为本发明一种微细电解线切割原位换丝装置的旋转换丝组件的结构示意图；

图4为本发明一种微细电解线切割原位换丝装置与工件的切割加工示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供一种微细电解线切割原位换丝装置及方法，在电极丝断裂后，可以快速方便的更换电极丝，提高了微细电解线切割的加工效率。

图1-图4示出的是本发明一种微细电解线切割原位换丝装置一实施方式的结构示意图，请参阅图1-图4，本实施方式的一种微细电解线切割原位换丝装置，其主体部分包括支撑座100和旋转换丝组件200。

支撑座100用于支撑安装旋转换丝组件200，并与旋转换丝组件200配合固定电极丝H，具体的，支撑座100包括连接侧板110、垂直设置在连接侧板110底部的底座120和垂直设置在连接侧板110顶部的顶座130，底座120的顶部具有环形凹槽120a，环形凹槽120a用于放置第一圆盘220，顶座130的顶部具有贯通的环形槽130a，环形槽130a用于放置第二圆盘230，顶座130的侧边具有与环形槽130a相通的第一缺口130b，使得环形槽130a可以方便的卡入至第三缺口230a内并通过锁定部件240固定。

旋转换丝组件200用于安装电极丝H，具体的，旋转换丝组件200包括旋转轴210、设置在旋转轴210的底端且位于环形凹槽120a内的第一圆盘220和设置在旋转轴210的顶端且位于环形槽130a内的第二圆盘230，第一圆盘220的侧壁开设有成环状排布的第二缺口220a，第二缺口220a与环形凹槽120a的内壁包围形成电极丝H的插槽，第二圆盘230的侧壁开设有与成环状排布且与第二缺口220a一一对齐的第三缺口230a，且第二圆盘230的顶部设置有与第三缺口230a一一对应以将电极丝H顶部夹紧固定的锁定部件240，作为优选，在本实施方式中，第二圆盘230的顶部开设呈环形排布的第一螺纹孔230b，锁定部件240为顶部具有抵压部件的螺纹柱，螺纹柱旋钮至第一螺纹孔230b内，在对电极丝H的顶部固定时，将电极丝H顶部的缺口卡套在螺纹柱的外壁上，然后旋钮螺纹柱将电极丝H固定在抵压部件和第一圆盘220之间，旋转轴210从第二圆盘230的顶部向上延伸且具有旋钮手柄210a，方便对旋转轴210进行旋转，并且在本实施方式中，环形凹槽120a的内径、环形槽130a的内径、第一圆盘220的直径以及第二圆盘230的直径均相同。

更进一步的，在本实施方式中，为了使微细电解线切割原位换丝装置与工件的切割加工中，旋转换丝组件200能稳定而不发生旋转，该种微细电解线切割原位换丝装置还包括限位部件300，顶座130的侧壁开设有第二螺纹孔130c，且限位部件300旋钮至第二螺纹孔130c内并可与第二圆盘230的外侧壁抵合，当需要将旋转换丝组件200进行固定时，旋钮限位部件300在第二螺纹孔130c中向内延伸，直到与第二圆盘230的外侧壁抵合即可对旋转换丝组件200限位固定，当需要使旋转换丝组件200旋转时，旋钮限位部件300在第二螺纹孔130c中向外延伸，使旋钮限位部件300与第二圆盘230的外侧壁分离即可。

在本实施方式中，为了对该微细电解线切割原位换丝装置进行详细的描述，结合图1-图4，本发明还提供一种微细电解线切割原位换丝方法，具体步骤如下：

S1、使具有电极丝H的第三缺口230a与第一缺口130b对齐，然后将工件L与电极丝H通电进行加工；

S2、在加工过程中，发生电极丝H断裂后，转动旋转轴210，使后面的第三缺口230a与第一缺口130b对齐，然后将新的电极丝H的底部插入至环形凹槽120a与第二缺口220a包围的空腔内，然后将新的电极丝H的顶部卡合到锁定部件240上,并旋钮锁定部件240，使锁定部件240将新换的电极丝H的顶部固定，保证电极丝H牢靠固定，此时，新的电极丝H更换完毕，加工可继续进行。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims

1.一种微细电解线切割原位换丝装置，其特征在于，包括：

支撑座（100），包括连接侧板（110）、垂直设置在所述连接侧板（110）底部的底座（120）和垂直设置在所述连接侧板（110）顶部的顶座（130），所述底座（120）的顶部具有环形凹槽（120a），所述顶座（130）的顶部具有贯通的环形槽（130a），侧边具有与环形槽（130a）相通的第一缺口（130b）；

旋转换丝组件（200），包括旋转轴（210）、设置在所述旋转轴（210）的底端且位于所述环形凹槽（120a）内的第一圆盘（220）和设置在所述旋转轴（210）的顶端且位于所述环形槽（130a）内的第二圆盘（230）；

其中，所述第一圆盘（220）的侧壁开设有成环状排布的第二缺口（220a），所述第二圆盘（230）的侧壁开设有与成环状排布且与第二缺口（220a）一一对齐的第三缺口（230a），且第二圆盘（230）的顶部设置有与第三缺口（230a）一一对应以将电极丝（H）顶部夹紧固定的锁定部件（240）。

2.根据权利要求1所述的一种微细电解线切割原位换丝装置，其特征在于，所述环形凹槽（120a）的内径、环形槽（130a）的内径、第一圆盘（220）的直径以及第二圆盘（230）的直径均相同。

3.根据权利要求1所述的一种微细电解线切割原位换丝装置，其特征在于，所述旋转轴（210）从第二圆盘（230）的顶部向上延伸且具有旋钮手柄（210a）。

4.根据权利要求1所述的一种微细电解线切割原位换丝装置，其特征在于，所述第二圆盘（230）的顶部开设呈环形排布的第一螺纹孔（230b），所述锁定部件（240）为顶部具有抵压部件的螺纹柱，所述螺纹柱旋钮至所述第一螺纹孔（230b）内。

5.根据权利要求1所述的一种微细电解线切割原位换丝装置，其特征在于，还包括限位部件（300），所述顶座（130）的侧壁开设有第二螺纹孔（130c），且所述限位部件（300）旋钮至所述第二螺纹孔（130c）内并可与所述第二圆盘（230）的外侧壁抵合。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的一种微细电解线切割原位换丝装置的换丝方法，具体步骤如下：

S1、使具有电极丝（H）的第三缺口（230a）与第一缺口（130b）对齐，然后将工件（L）与电极丝（H）通电进行加工；

S2、在加工过程中，发生电极丝（H）断裂后，转动旋转轴（210），使后面的第三缺口（230a）与第一缺口（130b）对齐，然后将新的电极丝（H）的底部插入至环形凹槽（120a）与第二缺口（220a）包围的空腔内，然后将新的电极丝（H）的顶部卡合到锁定部件（240）上,并旋钮锁定部件（240），使锁定部件（240）将新换的电极丝（H）的顶部固定，保证电极丝H牢靠固定，此时，新的电极丝（H）更换完毕，加工可继续进行。