【技术实现步骤摘要】
本公开涉及导电材料的加工，具体涉及一种微波辅助电火花加工导电材料的方法及设备。
技术介绍
1、导电材料如铜、钢、铁、钛合金和高温合金等广泛应用于航空航天、电子器械、医疗设备、汽车制造等行业中，具有优良的综合性能，具有超硬、耐磨、强度高和熔点高以及导电性和导热性好等诸多优异的力学、化学和物理性能，在微机电系统中的应用非常广泛。虽然这些导电材料具有优异的性能和十分重要的应用价值，但是其较高的硬度、强度，给加工带来了很大的困难。
2、现有加工方法主要包括传统加工和电火花加工。传统加工包括铣削、拉削，是目前使用最广泛、技术最成熟的两种加工方法，但是这两种方法受材料影响较大，存在加工效率较低、加工成本高、加工表面容易出现毛刺和飞边等问题，特别是加工微小结构时，由于刀具尺寸微小，刀具容易变形甚至断裂，影响加工精度和加工稳定性；电火花加工是一种非接触式的加工方法，但其脉冲电源制作难度大、制作成本高、加工效率低，并且脉宽缩短到一定程度时，无法形成放电，限制了加工精度的进一步提高。因此迫切需要一种电源制作成本低、制作难度小，加工效率高以及加工精度高的导电材料加工方法。
技术实现思路
1、为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种微波辅助电火花加工导电材料的方法及设备。
2、第一方面，本公开实施例中提供了微波辅助电火花加工导电材料的设备，所述设备包括：微波谐振腔、微波馈入装置和工件加工装置，其中，
3、所述微波谐振腔与所述微波馈入装置和所述工件加工装置分别连接，
4、所述微波馈入装置，被设置为向所述微波谐振腔内发射预设频率的微波；
5、所述工件加工装置包括工件加工机构和工具电极，被设置为对所述工件进行加工，其中，所述工具电极被安置于所述微波谐振腔内，与所述工件加工机构连接；
6、当打开两极分别与所述工具电极和所述工件连接的脉冲电源时，在所述工具电极与所述工件之间形成放电通道，所述微波馈入装置向所述微波谐振腔内发射的微波在所述微波谐振腔内发生反射累积微波能量，利用所述微波能量对所述工具电极和所述工件之间的放电通道的影响对所述工件进行加工。
7、根据本公开的实施例，其中，所述工件加工机构包括：夹具、机床导向轴、机床主轴、机床立柱和机床工作台，所述工具电极、所述夹具、所述机床导向轴、所述机床主轴、所述机床立柱依次连接后与所述机床工作台垂直设置；所述微波谐振腔包括端盖和腔体，所述端盖和所述腔体能够相对运动，在所述端盖或所述腔体上设有可开合的门，用于放入所述工件以便将其固定在所述机床工作台上以及从所述机床工作台上拿出所述工件；
8、其中，所述工具电极的一端固定在所述夹具上，所述工具电极的另一端靠近所述机床工作台，用于加工所述工件；
9、所述夹具用于装夹所述工具电极，所述夹具固定在所述机床导向轴上；
10、所述机床导向轴透过设置于所述微波谐振腔的端盖上的第一通孔固定在所述机床主轴上，所述机床主轴与所述机床立柱活动连接；
11、所述设备还包括固定座，所述微波谐振腔的端盖通过所述固定座固定在所述机床立柱上，所述腔体封闭连接在所述机床工作台上；
12、所述设备还包括脉冲电源，所述脉冲电源的一极连接所述机床工作台，另一极连接所述机床导向轴，从而实现在所述工具电极与所述工件之间连接所述脉冲电源。
13、根据本公开的实施例，其中，
14、所述微波馈入装置包括：微波源、微波源保护装置、双定向耦合器和功率计，所述微波源、微波源保护装置、双定向耦合器与所述工具电极或所述工件通过同轴线缆依次连接，所述双定向耦合器通过同轴线缆连接所述功率计，其中，所述功率计用于测量入射到所述微波谐振腔内的微波功率，所述微波源保护装置包括：环形器或隔直器；
15、其中，当所述双定向耦合器与所述工具电极相连接时，所述夹具还设有转接口，所述双定向耦合器与所述工具电极透过设置于所述微波谐振腔的端盖上的第二通孔通过所述夹具上的转接口进行连接；当所述双定向耦合器与所述工件相连接时，所述双定向耦合器与所述工件透过设置于所述微波谐振腔的端盖上的第二通孔进行连接。
16、根据本公开的实施例，其中，
17、所述机床主轴设置为：通过连接自动进给调节装置使其在所述机床立柱上竖直往复运动，由此带动所述工具电极随所述机床主轴竖直往复运动；
18、所述机床工作台设置为：通过连接所述自动进给调节装置使其进行水平运动，由此带动所述工件随所述机床工作台水平运动，用以通过所述竖直往复运动和/或所述水平运动使得所述工具电极和所述工件之间发生相对运动，以便结合所述相对运动对所述工件进行加工。
19、根据本公开的实施例，所述设备还包括：绝缘介质处理装置，所述绝缘介质处理装置连接于所述微波谐振腔，用于对所述绝缘介质进行过滤和/或冷却。
20、第二方面，本公开实施例中提供了一种微波辅助电火花加工导电材料的方法，所述方法包括：
21、将工具电极和由导电材料制成的工件安置于装有绝缘介质的微波谐振腔内；
22、向所述微波谐振腔内发射预设频率的微波，使所述微波在所述微波谐振腔内发生反射累积微波能量；
23、在所述工具电极与所述工件之间连接脉冲电源，从而当打开所述脉冲电源时在所述工具电极与所述工件之间形成放电通道；
24、利用所述微波能量对所述工具电极和所述工件之间的放电通道的影响对所述工件进行加工。
25、根据本公开的实施例，其中，所述微波谐振腔包括端盖和腔体，所述端盖和所述腔体能够相对运动，在所述端盖或所述腔体上设有可开合的门，用于放入所述工件以便将其固定在机床工作台上以及从所述机床工作台上拿出所述工件；所述在所述工具电极与所述工件之间连接脉冲电源，具体包括：
26、将所述工具电极的一端固定在所述夹具上，所述工具电极的另一端靠近所述机床工作台，用于加工所述工件；将所述夹具固定到机床导向轴上；
27、将所述机床导向轴透过设置于所述微波谐振腔的端盖上的第一通孔固定到机床主轴上，将所述机床主轴活动连接到机床立柱上；
28、将所述微波谐振腔的端盖通过固定座固定在所述机床立柱上，将所述腔体封闭连接在所述机床工作台上，将所述工件通过所述可开合的门放入所述微波谐振腔并将其固定在所述机床工作台上；其中，将所述工具电极与所述夹具、所述机床导向轴、所述机床主轴和所述机床立柱依次连接后与所述机床工作台垂直设置；
29、将所述脉冲电源的一极连接于所述机床工作台上，另一极连接于所述机床导向轴上，从而实现在所述工具电极与所述工件之间连接脉冲电源。
30、根据本公开的实施例，所述向所述微波谐振腔内发射预设频率的微波，具体包括：
31、使用同轴线缆将微波源、微波源保护装置、双定向耦合器与所述工具电极或所述工件依次连接，从而使所述微波源产生的微波通过所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微波辅助电火花加工导电材料的设备，其特征在于，所述设备包括：微波谐振腔、微波馈入装置和工件加工装置，其中，
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，所述工件加工机构包括：夹具、机床导向轴、机床主轴、机床立柱和机床工作台，所述工具电极、所述夹具、所述机床导向轴、所述机床主轴、所述机床立柱依次连接后与所述机床工作台垂直设置；所述微波谐振腔包括端盖和腔体，所述端盖和所述腔体能够相对运动，在所述端盖或所述腔体上设有可开合的门，用于放入所述工件以便将其固定在所述机床工作台上以及从所述机床工作台上拿出所述工件；
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，其中，
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，其中，
5.根据权利要求1～4任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：绝缘介质处理装置，所述绝缘介质处理装置连接于所述微波谐振腔，用于对所述绝缘介质进行过滤和/或冷却。
6.一种微波辅助电火花加工导电材料的方法，其特征在于，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中，所述微波谐振腔
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述向所述微波谐振腔内发射预设频率的微波，具体包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.根据权利要求6～9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述微波谐振腔与绝缘介质处理装置进行连接，所述绝缘介质处理装置用于对所述绝缘介质进行过滤和/或冷却。
...【技术特征摘要】
1.一种微波辅助电火花加工导电材料的设备，其特征在于，所述设备包括：微波谐振腔、微波馈入装置和工件加工装置，其中，
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，所述工件加工机构包括：夹具、机床导向轴、机床主轴、机床立柱和机床工作台，所述工具电极、所述夹具、所述机床导向轴、所述机床主轴、所述机床立柱依次连接后与所述机床工作台垂直设置；所述微波谐振腔包括端盖和腔体，所述端盖和所述腔体能够相对运动，在所述端盖或所述腔体上设有可开合的门，用于放入所述工件以便将其固定在所述机床工作台上以及从所述机床工作台上拿出所述工件；
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，其中，
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，其中，
5.根据权利要求1～4任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：绝缘介质处理装置，所述绝缘介质处理装置连接于所述微波...
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