[发明专利]一种在线整形的微细电火花电极磨削装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于精密电火花加工领域，具体涉及一种基于块电极的微细电火花电极磨削技术。

背景技术

电火花加工电极的微型化是制作更小更精密零件的关键，许多学者在这方面进行了深入研究，取得一定的成果。自日本东京大学T.Masuzawa等人发明了线电极电火花磨削方法使微细电火花加工成为可能以来，日本京都工艺纤维大学K.Egashira等利用线电极电火花在线磨削和电解复合方法加工出微细轴，哈尔滨工业大学贾宝贤等发明单边块电极电火花磨削方法，此外还有刃口电火花磨削法、扫描放电制备法、单脉冲放电制备法、微孔反铐制备法、电铸制备法、LIGA工艺制备法等等。最常用方法包括线电极在线磨削、块电极在线磨削、刃口电极在线磨削等方式，其中以线电极在线磨削方法最高端，但效率较低、成本较高；长方体块电极在线磨削最简单、在国内应用较广。由于块电极、刃口电极与被加工电极在放电时，表面也会损耗，导致微细电极形状和尺寸精度降低，通常做法是块电极放电后，从机床取下，在平面磨床上磨削后再次使用，相应的加工效率降低，过程繁琐。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种能提高被制备微细电极尺寸和形状精度并提高加工效率的在线整形微细电火花电极磨削装置及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种在线整形的微细电火花电极磨削装置，包括基座、圆柱块电极驱动单元、砂轮驱动单元、砂轮恒定压力进给单元和储液及循环过滤单元；

所述的圆柱块电极驱动单元包括圆柱块电极和圆柱块电极驱动电机，所述的圆柱块电极和圆柱块电极驱动电机分别安装在圆柱块电极驱动单元支架上，圆柱块电极驱动单元支架安装在基座上，圆柱块电极由圆柱块电极驱动电机通过圆柱块电极传动皮带传动；所述的圆柱块电极驱动单元支架上固定有圆柱块电极传动密封罩，圆柱块电极的传动系统密封在由圆柱块电极驱动单元支架、圆柱块电极传动密封罩和基座构成的密封腔内；

所述的砂轮恒定压力进给单元包括滑块、滑动导轨、压力调节阀和气缸，所述的滑块安装在滑动导轨上，所述的滑动导轨固定在基座上，所述的气缸的一端固定在基座上，另一端与砂轮驱动单元支架连接；气缸通过减压阀与机床气源连接；

所述的砂轮驱动单元包括圆柱砂轮和砂轮驱动电机，所述的圆柱砂轮和砂轮驱动电机分别安装砂轮驱动单元支架上，砂轮驱动单元支架与滑块固定连接，砂轮驱动电机通过砂轮传动皮带带动圆柱砂轮传动，砂轮驱动单元支架底面安装有砂轮传动密封罩，圆柱砂轮的传动系统密封在由砂轮驱动单元支架和砂轮传动密封罩构成的封闭空间内；

所述的储液及循环过滤单元包括储液槽、过滤器、循环泵、管道和出液管，所述储液槽固定在基座上，过滤器进液口置于储液槽内，通过管道与循环泵相连，循环泵出液口与出液管连接，出液管口与过滤器进液口分别位于储液槽左右两侧，实现工作液从左到右定向流动。

进一步地，所述的滑动导轨有两条，平行地固定在基座上。

进一步地，所述的滑块有两个，滑动导轨有两条，滑块A和滑块B分别安装于滑动导轨A和滑动导轨B上。

进一步地，所述的圆柱块电极和圆柱砂轮轴线平行，与基座底面垂直。

进一步地，所述的基座固定在磁力吸盘上，通过磁力吸盘与机床连接。

进一步地，所述的圆柱块电极、圆柱块电极驱动单元支架和基座均为导体。

进一步地，所述的圆柱块电极和圆柱砂轮有多种尺寸规格。

一种在线整形的微细电火花电极磨削装置的使用方法，包括以下步骤：

A、通过磁性吸盘将磨削装置固定在机床上，气缸接机床气源，圆柱块电极驱动电机和砂轮驱动电机均接通电源，调整减压阀至设定压力；

B、开机，移动机床主轴使被加工电极靠近圆柱块电极的设定位置，储液槽加注液体至液面高于圆柱砂轮上表面；

C、在被加工电极以1～3000r/m的速度转动、圆柱块电极以0.01～1m/s的线速度转动、圆柱砂轮以50～200m/s的线速度转动的条件下，圆柱砂轮在恒定压力下持续磨削圆柱块电极；

D、以机床设定初始速度沿圆柱块电极径向并向圆柱块电极靠近，当两者距离小于放电间隙时，圆柱块电极开始磨削被加工电极，同时圆柱块电极已放电侧面旋转到圆柱砂轮接触位置后被圆柱砂轮磨削整形，整形后继续参与火花放电；直至被加工电极加工到规定的尺寸。

E、停机。

进一步地，步骤B所述的储液槽加注液体至液面高于圆柱砂轮上表面50-120mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：