一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构，所述机构包括丝盘、力矩电机、线电极、出丝陶瓷柱单元、若干导向柱单元、WEDG顶板、若干导向轮单元、WEDG支撑座、WEDG板、微细电极加工模块、收丝陶瓷导向管、收丝陶瓷柱单元以及收丝机构。本实用新型专利技术采用步进电机恒速驱动线电极运动，力矩电机与弹性压丝单元配合反向拉丝提供线电极张力，实现线电极的恒速恒张力自动控制。采用压力可调的摩擦轮收丝机构，通过螺钉调节摩擦轮间的压力，实现不同规格电极丝的平稳收丝。进丝、出丝区域与加工区域完全分离，且加工区域支撑板高度灵活可调，实现对浸液和冲液加工环境的选择多样性。

A Compact Linear Electrode Grinding Mechanism for On-line Electrode Making

The utility model discloses a compact wire electrode grinding mechanism which can be used for on-line manufacturing of electrodes. The mechanism comprises a wire disc, a moment motor, a wire electrode, a wire tapping ceramic column unit, several guide column units, a WEDG roof plate, several guide wheel units, a WEDG support, a WEDG plate, a micro-electrode processing module, a wire tapping ceramic guide tube, a wire tapping ceramic column unit and a wire tapping mechanism. \u3002 The utility model adopts a stepping motor to drive the electrode movement at constant speed, and a moment motor and an elastic wire pressing unit cooperate with reverse wire drawing to provide the wire electrode tension, thus realizing the automatic control of the constant speed and tension of the wire electrode. The friction wheel winding mechanism with adjustable pressure is used to adjust the pressure between the friction wheels by screw to achieve smooth winding of electrode wires of different specifications. The feeding and discharging areas are completely separated from the processing areas, and the support plate height in the processing area is flexible and adjustable, thus realizing the diversity of the selection of the processing environment for soaking and flushing liquids.

【技术实现步骤摘要】
一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构
本技术涉及一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构，属于微细特种加工

技术介绍
电火花加工是利用工具电极与工件之间的脉冲式火花放电蚀除材料。一般的工具电极都采用离线制作的方法形成，经过二次装夹后参与电火花加工。当微细工具电极尺寸<100μm时，为避免电极离线制作后的二次装夹误差，微细工具电极需要在线制作。线电极放电磨削法(WEDG：WireElectroDischargeGrinding)，利用线电极与被加工工件（待加工工具电极）之间的点放电或线放电，实现微细工具电极的在线制作。制作过程中，线电极缓慢运动连续进给，以新丝不断代替旧丝放电，补偿了线电极放电过程中的自身损耗，确保了工具电极在线制作的尺寸精度[1-3]。随着微细电火花加工技术发展，线电极磨削机构层出不穷，对它的结构以及性能的要求也日益增加。比如，为了提升工作台的动态特性，拓展微细电加工系统的功能，需要实现机构的小型化和轻便化[4]，为实现较好加工精度，需要整个机构具有结构简单，布局紧凑的特点，且能保证平稳走丝[5]，为了实现低速运丝，减小电极丝跳动量，需要机构为电极丝提供恒定的张力[6]，现有的线电极磨削机构难以将这些结构和性能上的要求同时集成，使得对微细电极的制作精度和稳定加工难以同时保证。线电极走丝运动的稳定性决定了线电极放电磨削加工的精度。为保证走丝运动稳定性，走丝机构应对线电极的张力进行控制。为实现不同电极的在线加工，还需要根据实际工况调整线电极张力。因此，线电极张力连续可调的自动控制方式，应作为线电极放电磨削机构设计的优选方案。[1]论文:胡富强,王振龙,赵万生,等.线电极放电磨削(WEDG)技术的研究与应用.哈尔滨工业大学学报,2003(10):1171-1174[2]论文:KuoCL,HuangJD.FabricationofSeries-pattemMicro-diskElectrodeanditsApplicationinMachiningMicro-slitofLessThan10μm.Int.J.Mach.ToolsManuf.2004,44(5):545-553[3]论文:李勇,王显军,郭旻,等.微细电火花加工关键技术研究.清华大学学报(自然科学版).1999,39(8):45-48[4]专利技术专利：张勇斌，王新宽，吉方，等.一种小型化双功能线电极磨削装置.国别:中国,申请号：201210114463.1,公开号：CN102601707A,公开日2012年07月25日[5]专利技术专利：裴景玉，郑博文，何磊，等.线电极磨削装置.国别:中国,申请号：201310215400.X,公开号：CN103264338A,公开日2013年08月28日[6]专利技术专利：白基成，朱国征，王燕青，等.一种微细电火花制作电极的线电极磨削装置.国别:中国,申请号：201310735279.3,公开号：CN103659525A,公开日2014年03月26日。
技术实现思路
为实现工具电极的在线制作，本技术提供一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构。该机构通过控制步进电机恒速拉丝、力矩电机恒扭矩反向拉丝，以及灵活可调的弹性压丝单元，实现线电极的恒速恒张力自动控制；通过进出丝部分的固定导向柱结构，实现平稳进丝，减小电极丝走丝过程中的跳动量；采用压力可调的摩擦轮收丝机构，通过螺钉调节摩擦轮间的压力，实现不同规格电极丝的平稳收丝；通过定位销对加工区域支撑板的高度进行灵活可调，实现对加工环境和加工位置的选择。本技术的具体技术方案如下：一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构，所述机构包括丝盘、力矩电机、线电极、出丝陶瓷柱单元、若干导向柱单元、WEDG顶板、若干导向轮单元、WEDG支撑座、WEDG板、微细电极加工模块、收丝陶瓷导向管、收丝陶瓷柱单元以及收丝机构；所述WEDG顶板和WEDG板分别安装在WEDG支撑座上，所述丝盘通过安装在WEDG顶板上的力矩电机驱动，所述若干导向柱单元和若干导向轮单元分布安装在WEDG顶板和WEDG板上；所述收丝陶瓷柱单元固定在WEDG顶板上，收丝陶瓷导向管与WEDG顶板过盈安装；所述线电极通过力矩电机施加恒定拉力，从丝盘引出绕过安装在WEDG顶板的出丝陶瓷柱单元，通过若干导向柱单元和若干导向轮单元改变方向后，引入安装在WEDG板上的微细电极加工模块完成走丝运动，然后再通过若干导向柱单元和若干导向轮单元改变方向后，绕过收丝陶瓷柱单元，穿过收丝陶瓷导向管后，再穿过安装在WEDG顶板上的收丝机构进入收丝盒，完成收丝。上述机构还包括紧固螺母、丝盘轴、联轴器、力矩电机支架；所述丝盘中孔与丝盘轴间隙配合安装，紧固螺母固定在丝盘轴一端并压紧丝盘中孔端面，使丝盘与丝盘轴锁紧固定连接；丝盘轴与力矩电机通过联轴器固定连接；力矩电机固定在力矩电机支架上，力矩电机支架安装在WEDG顶板上。上述微细电极加工模块包括导向块单元以及待加工电极，所述导向块单元包括导向片、导向垫片以及导向块底座，所述导向片和导向垫片固定在导向块底座上，导向块底座安装在WEDG板上。上述导向片为三角形状，所述待加工电极位于三角形的顶点处。上述WEDG板通过定位销安装于WEDG支撑座上，能够根据需求在WEDG支撑座上的不同位置开设定位销孔，安装定位销，将WEDG板固定在不同位置。上述收丝机构包括步进电机、步进电机支架、步进电机齿轮、收丝主动陶瓷轮、收丝机构支架、支撑轴承、收丝主动轮轴、收丝主动轮支架、收丝从动轮轴承、收丝从动轮轴、轴承挡圈、收丝从动陶瓷轮、收丝从动轮支架、轴端挡圈以及压力调节装置；所述步进电机固定在步进电机支架上，与其匹配的步进电机齿轮连接，步进电机支架安装在收丝机构支架上，步进电机齿轮与收丝主动陶瓷轮上的齿轮啮合；收丝主动陶瓷轮与收丝主动轮轴过盈配合连接，并用轴端挡圈压紧，收丝主动轮轴与支撑轴承过渡配合，支撑轴承安装在收丝主动轮支架内，收丝主动轮支架固定在收丝机构支架上，收丝机构支架安装在WEDG顶板底端；收丝从动陶瓷轮通过从动轮轴承与从动轮轴连接，从动轮轴两端分别安装在收丝从动轮支架上，所述收丝从动陶瓷轮和收丝主动陶瓷轮通过压力调节装置调节相互之间的距离改变摩擦力，将使用后的线电极收集到收丝盒内。上述压力调节装置包括下压力调整板、收丝压力调节螺钉、压力弹簧固定盖、压力弹簧、上压力调整板；所述收丝从动轮支架安装于上压力调整板内，并且一端与下压力调整板固定，上压力调整板与收丝主动轮支架连接，所述下压力调整板在收丝从动陶瓷轮相对方向设置压力弹簧，所述压力弹簧的一端紧抵下压力调整板，另一端连接收丝压力调节螺钉，所述收丝压力调节螺钉与压力弹簧之间设有压力弹簧固定盖。上述若干导向柱单元包括导向柱单元一、导向柱单元二、导向柱单元三；所述若干导向轮单元包括水平设置在WEDG顶板的导向轮单元一、导向轮单元二、导向轮单元九、导向轮单元十；水平设置在WEDG板上的导向轮单元五、导向轮单元六；还包括垂直水平设置的导向轮单元三和导向轮单元四以及垂直水平设置的导向轮单元七和导向轮单元八；所述导向轮单元三、导向轮单元四与导向轮单元七、导向轮单元八分别设置在WEDG支撑座的两侧；所述丝盘中的丝引出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构，其特征在于：所述机构包括丝盘、力矩电机、线电极、出丝陶瓷柱单元、若干导向柱单元、WEDG顶板、若干导向轮单元、WEDG支撑座、WEDG板、微细电极加工模块、收丝陶瓷导向管、收丝陶瓷柱单元以及收丝机构；所述WEDG顶板和WEDG板分别安装在WEDG支撑座上，所述丝盘通过安装在WEDG顶板上的力矩电机驱动，所述若干导向柱单元和若干导向轮单元分布安装在WEDG顶板和WEDG板上；所述收丝陶瓷柱单元固定在WEDG顶板上，收丝陶瓷导向管与WEDG顶板过盈安装；所述线电极通过力矩电机施加恒定拉力，从丝盘引出绕过安装在WEDG顶板的出丝陶瓷柱单元，通过若干导向柱单元和若干导向轮单元改变方向后，引入安装在WEDG板上的微细电极加工模块完成走丝运动，然后再通过若干导向柱单元和若干导向轮单元改变方向后，绕过收丝陶瓷柱单元，穿过收丝陶瓷导向管后，再穿过安装在WEDG顶板上的收丝机构进入收丝盒，完成收丝。

【技术特征摘要】
1.一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构，其特征在于：所述机构包括丝盘、力矩电机、线电极、出丝陶瓷柱单元、若干导向柱单元、WEDG顶板、若干导向轮单元、WEDG支撑座、WEDG板、微细电极加工模块、收丝陶瓷导向管、收丝陶瓷柱单元以及收丝机构；所述WEDG顶板和WEDG板分别安装在WEDG支撑座上，所述丝盘通过安装在WEDG顶板上的力矩电机驱动，所述若干导向柱单元和若干导向轮单元分布安装在WEDG顶板和WEDG板上；所述收丝陶瓷柱单元固定在WEDG顶板上，收丝陶瓷导向管与WEDG顶板过盈安装；所述线电极通过力矩电机施加恒定拉力，从丝盘引出绕过安装在WEDG顶板的出丝陶瓷柱单元，通过若干导向柱单元和若干导向轮单元改变方向后，引入安装在WEDG板上的微细电极加工模块完成走丝运动，然后再通过若干导向柱单元和若干导向轮单元改变方向后，绕过收丝陶瓷柱单元，穿过收丝陶瓷导向管后，再穿过安装在WEDG顶板上的收丝机构进入收丝盒，完成收丝。2.根据权利要求1所述的一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构，其特征在于：所述机构还包括紧固螺母、丝盘轴、联轴器、力矩电机支架；所述丝盘中孔与丝盘轴间隙配合安装，紧固螺母固定在丝盘轴一端并压紧丝盘中孔端面，使丝盘与丝盘轴锁紧固定连接；丝盘轴与力矩电机通过联轴器固定连接；力矩电机固定在力矩电机支架上，力矩电机支架安装在WEDG顶板上。3.根据权利要求1所述的一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构，其特征在于：所述微细电极加工模块包括导向块单元以及待加工电极，所述导向块单元包括导向片、导向垫片以及导向块底座，所述导向片和导向垫片固定在导向块底座上，导向块底座安装在WEDG板上。4.根据权利要求3所述的一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构，其特征在于：所述导向片为三角形状，所述待加工电极位于三角形的顶点处。5.根据权利要求1所述的一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构，其特征在于：所述WEDG板通过定位销安装于WEDG支撑座上，能够根据需求在WEDG支撑座上的不同位置开设定位销孔，安装定位销，将WEDG板固定在不同位置。6.根据权利要求1所述的一种可用于在线制作电极的紧凑型线电极磨削机构，其特征在于：所述收丝机构包括步进电机、步进电机支架、步进电机齿轮、收丝主动陶瓷轮、收丝机构支架、支撑轴承、收丝主动轮轴、收丝主动轮支架、收丝从动轮轴承、收丝从动轮轴、轴承挡圈、收丝从动陶瓷轮、收丝从动轮支架、轴端挡圈以及压力调节装置；所述步进电机固定在步进电机支架上，与其匹配的步进电机齿轮连接，步进电机支架安装在收...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟浩，杨锦荣，李勇，王葵葵，杨子豪，李宝泉，
申请(专利权)人：清华大学无锡应用技术研究院，无锡微研精微机械技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32