一种线切割-超声复合加工微结构磨头装置及其加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术一种线切割

【技术实现步骤摘要】
一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置及其加工方法


[0001]本专利技术属于精密刀具制备及金属切削
，尤其涉及一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置及其加工方法
。

技术介绍

[0002]对于加工表面粗糙度极低的深型腔类结构零件
、
甚至是零件内壁具有微结构时，传统铣削方法及磨削方法无实现，会受到零件的尺寸及结构限制
。
现有的磨削手段往往因磨削型腔零件时无法使切削液充分发挥作用而造成表面划伤，即使对其磨削磨具进行表面结构制作也仅限于普通外圆磨和内圆磨，深型腔类结构零件还无法实现超精密磨削，且局限于零件尺度和加工刀具的制作方式
。
因此现有技术中亟需找到一个稳定可靠地技术来解决这一问题，需要打破传统加工理念，转向在线制备超精密微结构磨头技术迫在眉睫
。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置及其加工方法，通过线切割放电和超声复合加工方法进行微结构磨头加工，可制作各类导电材料的微结构磨削磨头，通过该制备方法加工出来的磨头不仅能磨削出较高精度的深型腔类零件，有效提高加工质量及加工效率，且通过该专利技术装置技术手段还可磨削出微结构型腔内壁结构零件，进一步突破了复杂结构零件加工技术
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术的一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置及其加工方法的具体技术方案如下：
[0005]一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置，包括安装台
、
电极丝和控制系统，所述安装台上设置机床滑台和切割导向驱动单元，机床滑台上设置高精度光学平台，高精度光学平台上安装超声主轴抱座，超声主轴抱座上设置超声主轴，超声主轴上固定磨头棒料，切割导向驱动单元包括驱动电机
、
卷丝筒
、
固定座和驱动轮组，固定座上转动设置卷丝筒，卷丝筒一端与驱动电机连接，电极丝缠绕在卷丝筒和驱动轮组上；
[0006]驱动轮组包括固定架，和设置在固定架上的固定导向轮
、
竖直移动导向轮和水平移动导向轮，固定导向轮与固定架转动连接，竖直移动导向轮和水平移动导向轮与固定架滑动连接；磨头棒料上下方分别设置水平移动导向轮和固定导向轮，电极丝经由卷丝筒
、
竖直移动导向轮
、
水平移动导向轮和固定导向轮后，分布于磨头棒料的一侧，随水平移动导向轮的移动，可驱动电机丝垂直于磨头棒料或与磨头棒料成一定角度，以调整电极丝对磨头棒料的切割角度；
[0007]控制系统与机床滑台
、
超声主轴和切割导向驱动单元电性连接
。
[0008]进一步，水平移动导向轮包括第一调节滑台，第一调节滑台上设置第一导向轮；竖直移动导向轮包括滑动设在固定架上的第二调节滑台，第二调节滑台上设置第二导向轮；固定导向轮包括转动设置在固定架上的第三导向轮
、
第四导向轮和第五导向轮，第三导向轮与第一导向轮对称设置，第四导向轮和第五导向轮均设置在竖直移动导向轮远离水平移
动导向轮的一侧
。
[0009]进一步，所述高精度光学平台上还安装有相机聚焦滑台，相机聚焦滑台上安装光学相机，且光学相机正对磨头棒料设置；控制系统与相机聚焦滑台和光学相机电性连接
。
[0010]进一步，所述高精度光学平台上具有阵列螺纹孔
。
[0011]本专利技术还提供了一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头的加工方法，包括以下步骤：
[0012]步骤
S1、
开启控制系统；
[0013]步骤
S2、
将磨头棒料装入超声主轴；
[0014]步骤
S3、
根据要加工的磨头的头部结构，确定电极丝的倾斜角度，以进行切割导向驱动单元的调节；
[0015]步骤
S4、
超声主轴开启，控制系统调节超声主轴的频率和振幅；
[0016]步骤
S5、
控制系统对电极丝进行通电；
[0017]步骤
S6、
控制系统控制高精度光学平台平移，使电极丝移置磨头棒料侧边；
[0018]步骤
S7、
控制系统控制高精度光学平台移动和超声主轴进行超声振动，以完成对磨头棒料的切割加工；
[0019]步骤
S8、
待切割加工程序结束后停止加工；
[0020]步骤
S9、
控制系统开启光学相机，准备在线检测；
[0021]步骤
S10、
控制系统操控相机聚焦滑台进行图像聚焦检测；
[0022]步骤
S11、
如果合格结束程序，如果不合格重复步骤
S3
‑
步骤
S9
；
[0023]步骤
S12、
关闭控制系统
。
[0024]本专利技术的一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置及其加工方法具有以下优点：一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置，通过线切割电加工
‑
超声复合加工方法进行微结构磨头加工，可制作各类导电材料的微结构磨削磨头，通过该制备方法加工出来的磨头不仅能磨削出较高精度的深型腔类零件，有效提高加工质量及加工效率，且通过该专利技术装置技术手段还可磨削出微结构型腔内壁结构零件，进一步突破了复杂结构零件加工技术
。
附图说明
[0025]图1为本专利技术一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置的结构示意图
。
[0026]图2为本专利技术一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置的侧视图
。
[0027]图3为本专利技术一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置的驱动电机
、
卷丝筒和固定座相配合的结构示意图
。
[0028]图4为本专利技术一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置的第一调节滑台的结构示意图
。
[0029]图5为本专利技术一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置的机床滑台的结构示意图
。
[0030]图6为本专利技术一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置的磨头棒料的结构示意图
。
[0031]图7为本专利技术一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置对磨头棒料加工后的微
结构磨头的结构示意图
。
[0032]图8为本专利技术一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置的超声主轴的结构示意图
。
[0033]图9为本专利技术一种线切割
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置，包括安装台
(2)、
电极丝
(4)
和控制系统
(3)
，所述安装台
(2)
上设置机床滑台
(5)
和切割导向驱动单元
(1)
，机床滑台
(5)
上设置高精度光学平台
(9)
，高精度光学平台
(9)
上安装超声主轴抱座
(8)
，超声主轴抱座
(8)
上设置超声主轴
(7)
，超声主轴
(7)
上固定磨头棒料
(6)
，其特征在于，切割导向驱动单元
(1)
包括驱动电机
(101)、
卷丝筒
(102)、
固定座
(103)
和驱动轮组
(104)
，固定座
(103)
上转动设置卷丝筒
(102)
，卷丝筒
(102)
一端与驱动电机
(101)
连接，电极丝
(4)
缠绕在卷丝筒
(102)
和驱动轮组
(104)
上；驱动轮组
(104)
包括固定架
(141)
，和设置在固定架
(141)
上的固定导向轮
(142)、
竖直移动导向轮
(143)
和水平移动导向轮
(144)
，固定导向轮
(142)
与固定架
(141)
转动连接，竖直移动导向轮
(143)
和水平移动导向轮
(144)
与固定架
(141)
滑动连接；磨头棒料
(6)
上下方分别设置水平移动导向轮
(144)
和固定导向轮
(142)
，电极丝
(4)
经由卷丝筒
(102)、
竖直移动导向轮
(143)、
水平移动导向轮
(144)
和固定导向轮
(142)
后，分布于磨头棒料
(6)
的一侧，随水平移动导向轮
(144)
的移动，可驱动电机
(101)
丝垂直于磨头棒料
(6)
或与磨头棒料
(6)
成一定角度，以调整电极丝
(4)
对磨头棒料
(6)
的切割角度；控制系统
(3)
与机床滑台
(5)、
超声主轴
(7)
和切割导向驱动单元
(1)
电性连接
。2.
根据权利要求1所述的线切割
‑
超声复合加工微结构磨头装置，其特征在于，水平移动导向轮
(144)
包括第一调节滑台
(1441)
，第一调节滑台
(1441)
上设置第一导向轮
(1442)
；竖直移动导向轮
(143)
包括滑动设在固定架
(141)
上的第二调节滑台
(1431)
，第二调节滑台
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘启蒙，刘杰，
申请(专利权)人：吉林农业科技学院，
类型：发明
国别省市：