[发明专利]磁悬浮伺服驱动主轴宏微复合微细电火花加工方法及装置

说明书

磁悬浮伺服驱动主轴宏微复合微细电火花加工方法及装置，属于电火花加工技术领域。为了解决磁悬浮伺服驱动主轴系统主轴平动行程小、难以实现较大尺寸结构的微细电火花加工的问题，将把微观尺度加工与宏观形位尺寸结合起来，进行大尺寸工件微结构加工。该加工方法，包括以下步骤：S1.驱动电火花加工机床工作台，实现工作位置定位；S2.进行磁悬浮伺服驱动主轴转子的悬浮控制参数计算；S3.驱动磁悬浮伺服驱动主轴系统，进行微细电火花加工；S4.向电火花加工机床进给机构发送位移进给信号，由电火花加工机床实现大尺寸位移定位；本发明充分利用磁悬浮伺服驱动主轴的快速响应特性和电火花加工机床的大行程进给，提高大尺寸工件微结构加工效率。

技术领域

本发明属于电火花加工技术领域，具体涉及一种磁悬浮伺服驱动主轴宏微复合微细电火花加工方法及装置。

背景技术

微细电火花加工技术是利用导电工件与工具电极之间的脉冲性火花放电产生的瞬时高温蚀除材料，是一种非接触式的、宏观加工力很小的加工过程，对于采用微细工具的微细加工而言无疑是极具优势的。传统滚珠丝杠伺服机构微细电火花加工中存在着放电间隙小、排屑困难等特殊性，使得放电间隙状态复杂多变，短路、拉弧、空载等不利因素时有发生，电极(主轴)主轴伺服响应频率低、响应速度慢，致使正常放电率低下，间隙状态的稳定直接影响到加工质量和加工效率，磁悬浮伺服驱动主轴系统具有较强的伺服跟踪能力，可以实现放电间隙状态的快速调节，然而其磁极气隙小，主轴平动行程小，难以实现较大尺寸结构的微细电火花加工。

发明内容

本发明为了解决磁悬浮伺服驱动主轴系统主轴平动行程小、难以实现较大尺寸结构的微细电火花加工的问题，进而提供一种普通电火花加工机床与磁悬浮伺服驱动主轴结合的宏微驱动微细电火花加工方法，将把微观尺度加工与宏观形位尺寸结合起来，进行大尺寸工件微结构加工。

本发明所采取的技术方案是：

磁悬浮伺服驱动主轴宏微复合微细电火花加工方法，包括以下步骤：

S1.驱动X、Y、Z方向大行程的电火花加工机床工作台，实现工作位置定位；

S2.驱动X、Y、Z方向微动快速响应的磁悬浮伺服驱动主轴系统，进行微细电火花加工；

S3.微细电火花加工极间放电状态和磁悬浮主轴转子位移、线圈驱动电流一起输入磁悬浮伺服驱动主轴系统主控模块，进行磁悬浮伺服驱动主轴转子的悬浮控制参数计算；

S4.微结构加工完成后，向电火花加工机床进给机构发送位移进给信号，由电火花加工机床实现大尺寸位移定位；

S5.根据电火花加工机床多次定位，由磁悬浮伺服驱动主轴系统在同一工件上加工多个相同或不同的微结构。

磁悬浮伺服驱动主轴宏微复合微细电火花加工装置，包括电火花加工机床、磁悬浮伺服驱动主轴、微细电极、工件及工作液；所述磁悬浮伺服驱动主轴安装在电火花加工机床的输出轴上，磁悬浮伺服驱动主轴带动微细电极对工作液内的工件进行加工。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1.本发明充分利用磁悬浮伺服驱动主轴的快速响应特性和电火花加工机床的大行程进给，提高大尺寸工件微结构加工效率。

2.本发明充分利用磁悬浮伺服驱动主轴的快速响应特性和电火花加工机床的大行程进给，提高阵列微结构加工效率。

附图说明

图1是磁悬浮伺服驱动主轴宏微复合微细电火花加工装置总体结构示意图；

图2是磁悬浮伺服驱动主轴结构图；

图3是磁悬浮伺服驱动主轴控制系统总体功能模块图；

图4是磁悬浮伺服驱动主轴控制系统硬件架构图；