一种旋转式叠层电极放电加工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种旋转式叠层电极放电加工装置，包括工件、工具电极以及脉冲电源，工具电极包括采用多层铜箔材料制作成的圆环状多层旋转式薄片电极片。将旋转式薄片电极片连同砂轮夹具和法兰夹具一起安装在数控磨床的旋转轴上(电极片的直径比砂轮夹具的直径大0.5～5mm)，并随砂轮夹具一起旋转运动。在砂轮夹具与导电工件两端通过石墨电刷连接脉冲电源，将导电工件放置在水平工作台上，使得旋转的电极片与工件之间产生脉冲电火花放电，电极片沿设定的数控轨迹在工件表面作往复运动，从而可以在工件的表面高精度、一次并排加工出多个光滑的微沟槽阵列结构。

A rotating stacked electrode discharge machining device

The utility model discloses a rotary laminated electrode discharge machining device, which comprises a workpiece, a tool electrode and a pulse power supply, and a tool electrode includes a circular ring shaped multilayer rotating thin slice electrode made of multilayer copper foil material. The rotating thin slice electrode, together with the grinding wheel fixture and flange fixture, is installed on the rotating shaft of the CNC grinding machine (the diameter of the electrode is 0.5 to 5mm larger than the diameter of the grinding wheel fixture) and rotates with the grinding wheel fixture. On the two ends of the grinding wheel clamp and the conductive workpiece, the pulse power is connected by the graphite brush, and the conductive workpiece is placed on the horizontal worktable. The pulse electric spark discharge is produced between the rotating electrode and the workpiece, and the electrode piece is reciprocated on the workpiece surface along the set NC trajectory, so that it can be high precision on the surface of the workpiece. A number of smooth micro grooved array structures are processed side by side.

【技术实现步骤摘要】
一种旋转式叠层电极放电加工装置
本技术属于微放电加工技术设备领域，尤其涉及一种旋转式叠层电极放电加工装置。
技术介绍
在零部件表面加工出特定的微纳结构，可以产生新的工程应用价值，但是微纳结构加工比较困难，尤其是微米尺度结构方面的加工，尚未有高效高精度的成型加工方法及装置。目前，传统的微放电加工方法可以在工件表面加工出微阵列结构，但是，传统的微放电加工方法无法保证微沟槽结构的加工精度。尽管利用传统的砂轮磨削和电火花放电加工方法可以加工出高精度的微阵列结构，但是其加工效率十分低下，在生产制造过程中，无法得到广泛的应用与发展。而且，砂轮磨削过程中，需要频繁对砂轮进行修整且不易控制。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种旋转式叠层电极放电加工装置，旨在解决现有技术中无法在被加工工件表面一次高效加工出多个微阵列结构以及保证所加工的微阵列结构的加工精度。本技术是这样实现的，一种旋转式叠层电极放电加工装置，用于对工件进行加工，所述旋转式叠层电极放电加工装置包括工具电极、用于提供脉冲电并与所述工件电性连接且与所述工具电极电性连接的脉冲电源、用于驱动所述工具电极旋转的旋转驱动器以及用于驱动所述旋转驱动器在空间内移动的移动驱动器，所述工具电极包括用于产生电火花以加工所述工件的多个电极片以及用于夹持多个所述电极片并与所述旋转驱动器连接的夹持组件，所述夹持组件电性连接所述脉冲电源，所述旋转驱动器通过所述夹持组件驱动所述电极片转动。进一步地，所述电极片为环状，所述环状电极片包括由内往外设置的供所述夹持组件夹持的内环部以及连接在所述内环部上且与所述工件之间产生电火花的外环部。进一步地，所述工具电极还包括由导电材料制成且设置在相邻的所述电极片之间的垫片，所述垫片为圆形且位于两相邻的所述电极片的所述内环部之间并电性连通两相邻的所述电极片，所述垫片的直径小于所述电极片的直径。进一步地，所述电极片的数量为三个，三个所述电极片的所述内环部以及设置在相邻的所述内环部之间的垫片共同形成极片导电部；三个所述电极片的所述外环部共同形成放电加工部。进一步地，所述夹持组件包括电性夹持于所述极片导电部两侧的砂轮夹具以及夹持于所述砂轮夹具两侧的法兰夹具。进一步地，所述砂轮夹具包括电性夹持于所述极片导电部一侧的所述内环部的第一砂轮以及与所述第一砂轮相对设置并电性夹持于所述极片导电部另一侧的所述内环部的第二砂轮。进一步地，所述法兰夹具包括夹持于所述第一砂轮一侧的紧固法兰以及与所述紧固法兰相对设置并夹持于所述第二砂轮一侧的定位法兰。进一步地，所述定位法兰旋转连接于所述旋转驱动器；所述紧固法兰、所述第一砂轮、所述极片导电部、所述第二砂轮以及所述定位法兰依次并列设置。进一步地，所述旋转式叠层电极放电加工装置还包括电刷，所述电刷一端电性连接所述脉冲电源，所述电刷另一端滑动接触且电性连接于所述第一砂轮朝向所述紧固法兰的表面上。进一步地，所述工件、所述脉冲电源、所述电刷以及所述工具电极依次电性连接且所述工件与所述工具电极以预定的距离设置以产生电火花加工所述工件。本技术相对于现有技术的技术效果是：本技术提供的旋转式叠层电极放电加工装置，利用高效率的微细电火花放电加工方法，通过使用多个高速旋转的薄片电极片，使多个薄片电极片与工件之间产生微细电火花，从而对工件进行放电加工。在移动驱动器和旋转驱动器的驱动下，工具电极的电极片可在工件的深度进给方向上，通过微细电火花放电加工去除工件的材料。这样，可以在工件的表面高效和高精度的加工出多个微阵列结构。附图说明图1是本技术实施例提供的一种旋转式叠层电极放电加工装置的结构示意图。图2是图1的旋转式叠层电极放电加工装置的工具电极的结构示意图。图3是图1的A处的局部放大图。图4是图1的旋转式叠层电极放电加工装置的电极片的结构示意图。图5是图1的旋转式叠层电极放电加工装置的极片放电部与极片导电部的结构示意图。附图中标号与名称对应的关系如下所示：具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“垂直”、“平行”、“底”、“角”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技术和简化描述，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，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。请参阅图1至图2，本技术所提供的旋转式叠层电极放电加工装置100用来加工工件90，包括：工具电极20、用于提供脉冲电并与所述工件90电性连接且与所述工具电极20电性连接的脉冲电源80、用于驱动所述工具电极20旋转的旋转驱动器10以及用于驱动所述旋转驱动器10在空间内移动的移动驱动器(图中未画)。本实施例中所述移动驱动器为具有三轴联动系统的数控磨床(图中未画)，所述旋转驱动器10为一端转接于所述数控磨床的旋转轴10，旋转轴10的另一端连接在所述工具电极20上。所述工具电极20包括用于产生电火花以加工所述工件90的多个电极片21以及用于夹持多个所述电极片21并与所述旋转轴10连接的夹持组件30，所述夹持组件30电性连接所述脉冲电源80，所述旋转轴10通过所述夹持组件30驱动所述电极片21转动，所述电极片21由导电材料制成并与所述夹持组件30电性连接。具体地，工件90的材料可以是导电材料(例如：钢、硬质合金等，)，也可以是不导电材料(例如：玻璃、蓝宝石等)，当工件90为不导电材料时，需对工件90进行诱导放电。优选地，本实施例中工件90的材料为导电材料。所述脉冲电源80的脉冲电压范围为20～150V，脉冲频率范围为100～5000Hz，脉冲宽度范围为0.2～100μs。优选地，本实施例中脉冲电源80的脉冲电压为50V，脉冲频率为2000Hz，脉冲宽度为50μs。根据所述旋转式叠层电极放电加工装置100，本技术实施例还提供了一种放电加工方法，用于对工件90进行加工，包括以下加工步骤：准备步骤：准备所述旋转式叠层电极放电加工装置100；工件预置步骤：将所述工件90放置在合适的位置以配合所述旋转式叠层电极放电加工装置100放电加工；加工步骤：所述旋转轴10驱动所述工具电极20高速旋转，所述移动驱动器驱动所述旋转轴10在空间移动，所述工件90、所述工具电极20和所述脉冲电源80之间形成放电回路，所述电极片21与所述工件90之间产生微细电火花放电以侵蚀所述工件90。通过电极片21沿深度进给方向a通过微细电火花放电加工侵蚀所述工件90，从而可以在工件90的表面高效率、一次并排加工出多个光滑的微沟槽阵列结构，从而实现导电硬脆材料的电火花放电加工，可以极大提高放电加工的效率和放电加工的质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转式叠层电极放电加工装置，用于对工件进行加工，其特征在于，所述旋转式叠层电极放电加工装置包括工具电极、用于提供脉冲电并与所述工件电性连接且与所述工具电极电性连接的脉冲电源、用于驱动所述工具电极旋转的旋转驱动器以及用于驱动所述旋转驱动器在空间内移动的移动驱动器，所述工具电极包括用于产生电火花以加工所述工件的多个电极片以及用于夹持多个所述电极片并与所述旋转驱动器连接的夹持组件，所述夹持组件电性连接所述脉冲电源，所述旋转驱动器通过所述夹持组件驱动所述电极片转动。

【技术特征摘要】
1.一种旋转式叠层电极放电加工装置，用于对工件进行加工，其特征在于，所述旋转式叠层电极放电加工装置包括工具电极、用于提供脉冲电并与所述工件电性连接且与所述工具电极电性连接的脉冲电源、用于驱动所述工具电极旋转的旋转驱动器以及用于驱动所述旋转驱动器在空间内移动的移动驱动器，所述工具电极包括用于产生电火花以加工所述工件的多个电极片以及用于夹持多个所述电极片并与所述旋转驱动器连接的夹持组件，所述夹持组件电性连接所述脉冲电源，所述旋转驱动器通过所述夹持组件驱动所述电极片转动。2.根据权利要求1所述的旋转式叠层电极放电加工装置，其特征在于：所述电极片为环状，所述电极片包括由内往外设置的供所述夹持组件夹持的内环部以及连接在所述内环部上且与所述工件之间产生电火花的外环部。3.根据权利要求2所述的旋转式叠层电极放电加工装置，其特征在于：所述工具电极还包括由导电材料制成且设置在相邻的所述电极片之间的垫片，所述垫片为圆形且位于两相邻的所述电极片的所述内环部之间并电性连通相邻的所述电极片，所述垫片的直径小于所述电极片的直径。4.根据权利要求3所述的旋转式叠层电极放电加工装置，其特征在于：所述电极片的数量为三个，三个所述电极片的所述内环部以及设置在相邻的所述内环部之间的垫片共同形成极片导电部；三个所述电极片的所述外环部共同形成极片放电部。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍晓宇，鲁艳军，徐斌，赵航，雷建国，吴稳，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东,44