一种微细工具电极在线制备系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种微细工具电极在线制备系统，属于微细特种加工技术领域。包括机架，还包括沿x轴向和/或y轴向运动的WEDG模块、沿z轴向运动的主轴模块，WEDG模块、主轴模块均设于机架上；所述WEDG模块包括修丝导向块、修丝电极，修丝导向块固定于WEDG模块上，修丝电极被WEDG模块上的各处导轮张紧并绕经修丝导向块的尖端；所述主轴模块上固定有待修微细工具电极。使用该设备能缩短整体加工时间，减少毛刺生成率，解决了因偏心而造成的微细工具电极根部修整高度不一致问题。根部修整高度不一致问题。根部修整高度不一致问题。

【技术实现步骤摘要】
一种微细工具电极在线制备系统


[0001]本技术涉及电极加工
，尤其是一种工具电极在线制备系统。

技术介绍

[0002]微细电火花加工技术具有非接触式、精度高、无毛刺、可在热处理后加工等优点，适合导电材料微小结构零件的精密制造。为避免刚度低细长电极丝的二次装夹误差和微操作困难问题，微细工具电极(径向尺寸<100μm)需要在线制作。考虑细长微细工具电极刚度低问题，在线制作出的微细工具电极不宜过长，否则将影响微细结构加工精度和效率。而且，由于微细工具电极使用中存在较严重的损耗问题，微细工具电极使用一段时间后需要再次在线制作。
[0003]目前，线放电磨削(WEDG：Wire Electro Discharge Grinding)方法主要通过旋转主轴头夹持较短一段棒料，在线制作一段微细工具电极进行微细电火花加工。由于微细电火花加工过程中，微细工具电极轴向将不断损耗，微细工具电极损耗直到这段较短棒料长度不够时，需要通过人工重新装夹一段棒料重复上述过程。这样的操作过程不仅效率低，而且易于引入二次装夹误差，无法满足工业应用中批量化加工微小结构的高精度和高效率需求，限制了微细电火花加工技术的应用发展。
[0004]为实现微细工具电极重复多次在线WEDG制作和使用的需求，现有一种可实现较细 (Φ0.1
‑
0.2mm)长电极(300
‑
500mm)棒料旋转、蠕动进给复合功能的主轴头机构。然而，由于主轴本身加工制造误差及装配误差和微细工具电极棒料的安装误差，导致无法完全保证微细工具电极棒料轴心与主轴旋转轴线的同轴度，造成不可避免的工具电极棒料安装偏心误差。这造成在微细工具电极的WEDG过程中，微细工具电极几何中心与WEDG导向片尖端修丝点的距离在主轴旋转时实时变化，也即实际加工量随主轴旋转而变化，因此在主轴旋转的同时控制z轴向下伺服进给进行在线修丝时，容易导致微细工具电极各加工面产生去除不均，微细工具电极根部高低不平的问题，同时由于去除量不均造成的工具电极反复伺服进退使得加工效率降低。

技术实现思路

[0005]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种微细工具电极在线制备方法及制备系统，从而将微细工具电极的修整过程分为粗修、半精修、精修三个阶段，通过粗修的单面加工，防止微细工具电极与主轴之间必然存在的偏心误差而导致的反复加工，解决主轴存在旋转偏心误差造成的在线制备误差和效率低的问题。
[0006]本技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种微细工具电极制备系统，包括机架，还包括沿x轴向和/或y轴向运动的WEDG模块、沿z轴向运动的主轴模块，WEDG模块、主轴模块均设于机架上；
[0008]所述WEDG模块包括修丝导向块、修丝电极，修丝导向块固定于WEDG模块上，修丝电极被WEDG模块上的各处导轮张紧并绕经修丝导向块的尖端；所述主轴模块上固定有待修微
细工具电极。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进：
[0010]所述WEDG模块上设有动力轮和若干导轮，修丝电极绕经动力轮和导轮并水平绕过修丝导向块的尖端。
[0011]待修细微工具电极一端没入主轴模块内部，另一端指向修丝导向块尖端。
[0012]主轴模块对刀时，修丝电极与待修工具电极相接触。
[0013]主轴模块对刀结束时，修丝电极与待修工具电极间距设置。
[0014]粗修时，主轴模块所转动的水平等分角度为360
°
圆周的1/n，且n为正整数。
[0015]本技术的有益效果如下：
[0016]本技术通过将微细工具电极的修整过程分为粗修、半精修和精修三个阶段，相对主轴连续旋转并沿z轴法方向伺服进给的粗加工方式，可缩短粗修微细工具电极的时间，同时，由于粗修采用单面加工，可防止微细工具电极与主轴之间必然存在的偏心误差而导致在不同距离上的反复伺服加工，提高了整体的加工效率，缩短了整体的加工时间，并保证微细工具电极根部修整高度一致。
[0017]本技术通过三个步骤的电接触对准过程，可使粗修、半精修、精修三个加工阶段中，修丝导向块尖端部分的修丝电极精确对准待修微细工具电极的实际几何中心对应的待修表面，保证修整完成的微细工具电极几何中心与实际旋转中心重合。
[0018]本专利技术通过控制单次进给量均应小于修丝电极直径D1的1/2，能够防止待修微细工具电极在修整过程中与修丝导向块尖端部分发生碰撞而弯曲。
[0019]本技术通过设置水平等分角度θ为360
°
圆周的1/n且n为正整数，可保证粗修过程中每一面的加工时间均匀稳定，整体加工时间可预测。
附图说明
[0020]图1是本技术的整体机械结构轴测视图。
[0021]图2是本技术的整体机械结构修丝部位局部放大视图。
[0022]图3
‑
1是本技术中粗修过程中修丝导向块靠近待修工具电极的步骤示意图。
[0023]图3
‑
2是本技术中粗修过程中主轴模块带动待修工具电极下移的步骤示意图。
[0024]图3
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3是本技术中粗修过程中切割待修工具电极的步骤示意图。
[0025]图3
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4是本技术中粗修过程中修丝导向块退刀的步骤示意图。
[0026]图3
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5是本技术中粗修过程中主轴上移的步骤示意图。
[0027]图3
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6是本技术中粗修过程中主轴转过水平等分角度θ的步骤示意图。
[0028]图4是本技术的待修电极原始截面形状示意图。
[0029]图5是本技术粗修过程单一分度面的进给量示意图。
[0030]图6是本技术粗修完成截面形状示意图。
[0031]图7
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1是本技术中半精修对刀步骤示意图。
[0032]图7
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2是本技术中半精修主轴模块下移步骤示意图。
[0033]图7
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3是本技术中半精修待修工具电极的步骤示意图。
[0034]图7
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4是本技术中半精修退刀步骤示意图。
[0035]图7
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5是本技术中半精修主轴模块上移的步骤示意图。
[0036]图8是本技术待修电极半精修完成截面形状及进给量示意图。
[0037]图9
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1是本技术中精修对刀步骤示意图。
[0038]图9
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2是本技术中精修过程中主轴模块下移的步骤示意图。
[0039]图9
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3是本技术中精修待修工具电极的步骤示意图。
[0040]图9
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4是本技术中精修退刀的步骤示意图。
[0041]图9
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5是本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微细工具电极在线制备系统，包括机架(3)，其特征在于，还包括沿x轴向和/或y轴向运动的WEDG模块(1)、沿z轴向运动的主轴模块(2)，WEDG模块(1)、主轴模块(2)均设于机架(3)上；所述WEDG模块(1)包括修丝导向块(101)、修丝电极(102)，修丝导向块(101)固定于WEDG模块(1)上，修丝电极(102)被WEDG模块(1)上的各处导轮张紧并绕经修丝导向块(101)的尖端；所述主轴模块(2)上固定有待修微细工具电极(201)。2.如权利要求1所述的微细工具电极在线制备系统，其特征在于，所述WEDG模块(1)上设有动力轮和若干导轮，修丝电极(102)绕经动力轮和导轮并水平绕过修丝导向块(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟浩，蔡磊明，杨子豪，李勇，李宝泉，
申请(专利权)人：清华大学无锡应用技术研究院，
类型：新型
国别省市：