CN206010641U - 一种在线抛光微细工具的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种在线抛光微细工具的装置，所述装置包括微细电加工机床和在线抛光加工工作液槽，所述微细电加工机床包括机床本体、主轴系统、微三维运动工作台和微细电加工装置；所述工作液槽的底部设置有超声振动系统，所述工作液槽内相对设置有块电极和电泳辅助电极，所述工作液槽内分布有超微磨粒，所述装置还包括电泳直流电源，电泳电源的正负极与所述块电极和电泳辅助电极相对应连接；本实用新型提供的装置通过电场力与超声振动同时作用使超微磨粒对微细工具表面进行冲击或滑擦，可以很好的抛光微细工具表面，达到抛光加工的目的。

Description

一种在线抛光微细工具的装置

技术领域

本实用新型涉及微纳超精密加工技术领域，具体涉及一种在线抛光微细工具的装置。

背景技术

科技日新月异，微型智能化的产品在军工与民用方面的需求与日俱增，巨大的市场发展潜力促使人们对微细加工工艺进行了广泛的探索与研究。由传统机械加工工艺发展而来的微细车铣削加工已无法满足加工需求，人们已开始利用电、磁、声、光等各种能量场对材料进行有效的加工，比如目前应用广泛的微细电火花加工、微细电化学加工、微细超声加工、微细激光加工。微细工具的制作是实施微细电火花加工、微细电化学加工与微细超声加工的基础。

目前适合微细工具在线制作的方法主要有块/线电极电火花磨削加工或电化学加工，高精度的微细工具能有效的提高微细加工质量，当前采用的提高微细工具加工质量的方法通常是使相对应的脉冲电源高频化与微能化，这一常规方法使得微细工具加工质量在一定程度上获得了较大的改善；如果要使微细工具表面加工质量更进一步提高，相应的会对制作脉冲电源的技术以及微细加工机床的运动控制系统提出更高的要求；尽管如此，微细工具的表面质量也很难达到镜面。因此，仍需寻求一种可以提高微细工具表面质量的加工方法及加工装置。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在线抛光微细工具的装置，本实用新型提供的装置通过电场力与超声振动同时作用使超微磨粒对微细工具表面进行冲击或滑擦，可以很好的抛光微细工具表面，加工精度高，能够使微细工具表面抛光质量达到镜面。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种在线抛光微细工具的装置，所述装置包括微细电加工机床和在线抛光加工工作液槽，所述微细电加工机床包括机床本体、主轴系统、微三维运动工作台和微细电加工装置；所述工作液槽的底部设置有超声振动系统，所述工作液槽内相对设置有块电极和电泳辅助电极，所述工作液槽内分布有超微磨粒，所述装置还包括电泳直流电源，电泳电源的正负极与所述块电极和电泳辅助电极相对应连接。

在本实用新型中，所述微细电加工机床可以为微细电火花加工机床、微细超声加工机床或微细电化学加工机床。

实用新型人发现，超微磨粒越细，电泳效应越强，使用所述装置在适当的超声功率作用下抛光加工质量越好；优选地，所述超微磨粒的直径小于1μm。

优选地，所述工作液槽为长方体。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的在线抛光微细工具的装置通过微细电加工机床对毛坯工具进行初步加工得微细工具，再通过电场力与超声振动同时作用使超微磨粒对微细工具表面进行冲击或滑擦，对微细工具的表面进行抛光处理；本实用新型提供的装置能够使微细工具表面抛光质量达到镜面，加工精度更高，改变了现有技术中通过微能、高频脉冲电源提高微细工具表面加工质量程度有限的情况，显著降低了抛光微细工具的加工成本；本实用新型结构简单，设计合理，具有较大的推广应用价值。

附图说明

图1为实施例1提供的在线抛光微细工具的装置的工作液槽示意图；

图中，1为超微磨粒，2为块电极，3为微细工具，4为电泳辅助电极，5为工作液槽，6为超声振动系统。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分（具体的种类和构造可能相同也可能不同），并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

下面结合附图和具体实施例对实用新型做进一步阐述，下述说明仅是示例性的，不限定实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例提供了一种在线抛光微细工具的装置，包括微细电加工机床（图中未示出）和在线抛光加工工作液槽5，所述微细电加工机床包括机床本体、主轴系统、微三维运动工作台和微细电加工装置；所述工作液槽5的底部设置有超声振动系统6，所述工作液槽5内相对设置有块电极2和电泳辅助电极4，所述工作液槽5内分布有超微磨粒1，所述装置还包括电泳直流电源（图中未示出），电泳电源的正负极与所述块电极2和电泳辅助电极4相对应连接。

本实用新型提供的在线抛光微细工具的装置的工作原理如下：

将工作液槽5安装在微细加工机床的微三维运动工作台上，微细工具3安装在主轴上并随主轴一起做旋转运动，微细工具3是由块/线电极电火花磨削加工或电化学加工方法加工到所需的尺寸。控制微三维运动工作台运动使块电极2靠近微细工具3，块电极2与微细工具3之间的距离调节好后保持不变。块电极2与电泳辅助电极4浸没于工作液中，根据超微磨粒1吸附工作液中电荷后所具有的极性，将电泳直流电源的正负极连接到块电极2与电泳辅助电极4上，使块电极2与电泳辅助电极4之间形成一电场强度足够大的电场，超微磨粒1在电场力的作用下泳向块电极2。超声振动系统6安装在工作液槽5的底部，在超声电源的作用下能够驱动工作液作超声振动。超声在工作液中传播会产生正负液压冲击以及超声空化现象，微细工具3附近的超微磨粒1在正负液压冲击以及超声空化作用下冲击、滑擦微细工具3表面，对微细工具3表面的材料进行微去除，以达到抛光微细工具3表面的目的。

本实用新型提供的在线抛光微细工具的装置的使用方法如下：

（1）毛坯工具安装在微细电火花加工机床的主轴上，采用块/线电极电火花磨削加工毛坯工具到所需的微细尺寸；

（2）将块/线电极电火花磨削加工装置从微细电火花加工机床工作台上取下，安装上微细工具在线抛光加工工作液槽；

（3）控制机床工作台运动，使块电极尽可能靠近但不接触微细工具；

（4）根据工作液中超微磨粒所带的电荷极性，正确的将电泳电源的正负极连接到块电极与电泳辅助电极上，使块电极与电泳辅助电极之间形成一场强足够大的电场；

（5）打开超声电源，使工作液槽底板的超声振动系统做高频的机械振动，从而使工作液超声振动；

（6）微细电火花加工机床主轴以一定的转速旋转，有利于微细工具抛光均匀；

（7）一定的抛光加工时间之后，用抛光好的微细工具用于微细电火花加工。

本实用新型提供的在线抛光微细工具的装置通过微细电加工机床对毛坯工具进行初步加工得微细工具，再通过电场力与超声振动同时作用使超微磨粒对微细工具表面进行冲击或滑擦，对微细工具的表面进行抛光处理；本实用新型提供的装置能够使微细工具表面抛光质量达到镜面，加工精度更高，改变了现有技术中通过微能、高频脉冲电源提高微细工具表面加工质量程度有限的情况，显著降低了抛光微细工具的加工成本；本实用新型结构简单，设计合理，具有较大的推广应用价值。

Claims (4)

1.一种在线抛光微细工具的装置，其特征在于，所述装置包括微细电加工机床和在线抛光加工工作液槽，所述微细电加工机床包括机床本体、主轴系统、微三维运动工作台和微细电加工装置；所述工作液槽的底部设置有超声振动系统，所述工作液槽内相对设置有块电极和电泳辅助电极，所述工作液槽内分布有超微磨粒，所述装置还包括电泳直流电源，电泳电源的正负极与所述块电极和电泳辅助电极相对应连接。

2.根据权利要求1所述在线抛光微细工具的装置，其特征在于，所述微细电加工机床为微细电火花加工机床、微细超声加工机床或微细电化学加工机床。

3.根据权利要求1所述在线抛光微细工具的装置，其特征在于，所述超微磨粒的直径小于1μm。

4.根据权利要求1所述在线抛光微细工具的装置，其特征在于，所述工作液槽为长方体。