专利名称：在线切割机床上加工回转表面的方法
技术领域：
本发明涉及在线切割机床上进行放电蚀除加工的工艺方法。该方法特别适于加工微小细长轴和微细轴。
背景技术：
随着机电产品的日益精密化、集成化和微型化，微小细长轴、微细轴和复杂形状回转表面的加工需求将逐渐增多。但微小轴的强度和刚度极低，现有的切削加工工艺(如车削，磨削)由于切削力的存在，极易造成工件的变形和折断，难以加工微小细长轴和微细轴。线切割机床加工工件时宏观上没有切削力，但传统的线切割加工工艺均是将工件固定在拖板上，随拖板做平面运动，因此只能加工直壁表面，不能加工回转表面。
发明内容
本发明的目的是提出一种在线切割机床上加工回转表面的方法，以解决线切割机床只能加工直壁表面，不能加工回转表面的技术问题。
本发明在线切割机床上加工回转表面的方法，是在线切割机床工作台拖板上固设一工件主轴回转装置，被加工工件装卡在该工件主轴回转装置上，工件随拖板做平面运动的同时，还做绕其回转轴线的连续回转运动，回转轴线与电极丝呈空间垂直或空间相交位置，由电极丝与工件之间的相对运动展成回转表面，由电极丝对工件的放电蚀除去除加工余量。
采用本发明在线切割机床上加工回转表面的方法，增加了线切割机床的工艺内容，使线切割机床能够加工各种回转表面。在切削加工机床上难以加工或不能加工的微小细长轴和微细轴、特别是微小阶梯轴和微细阶梯轴以及各种形状复杂的外回转表面均可以利用本发明的工艺方法进行加工。
本发明的工艺方法可以加工直径0.05～10mm的回转表面，可以加工等径轴、阶梯轴等轴类零件和复杂形状回转表面，可以加工长径比大至20∶1的细长轴，可以加工宽度小至电极丝直径加上两倍最小放电间隙的极小宽度的环槽。
图1是本发明加工方法的工作示意图；图2是图1中所示A向视图；图3是图1中所示B向视图。
图4是本方法加工出的微细轴的外观扫描电镜照片；图5是本方法加工出的微细轴的表面粗糙度原子力显微镜检测图像。
具体实施例方式
以下结合实施例及附图进一步对本发明加工方法作详细说明。
实施例在DK7725数控线切割机床上加工直径为0.08mm、长度为1.6mm的硬质合金微细轴。
其作法是参照图1至3，本发明在线切割机床上加工回转表面的方法，是在线切割机床工作台拖板上固设一由主轴电机1构成的工件主轴回转装置，被加工工件3通过安装在主轴前端的夹头2装卡在该工件回转装置上，工件随拖板做平面运动的同时，还做绕其回转轴线5的连续回转运动，回转轴线5与电极丝4呈空间垂直或空间相交位置，由电极丝与工件之间的相对运动展成回转表面，由电极丝对工件的放电蚀除去除加工余量。
所说的工件连续回转运动是指工件3绕工件回转轴线5所做的回转运动；工件回转轴线与电极丝4呈空间垂直或空间相交是指回转轴线5与电极丝4之间的空间垂直或空间相交。如图2所示，电极丝4的外表面与轴线5不能相交，二者之间的距离为工件的半径与放电间隙之和。
本发明在加工过程中的运动是工件的回转运动n、工件的平面运动既电极丝相对于工件在x和y两个方向的直线运动、电极丝的往复直线运动v。其中工件的回转运动n和电极丝相对于工件在x方向的直线运动展成工件的圆柱表面，工件的回转运动n和电极丝相对于工件在x和y两个方向合成的平面运动可以展成工件的复杂回转表面。加工过程中由电极丝对工件的放电蚀除去除加工余量。
附图中的工件主轴装置由宽带调速主轴电机1和安装在电机轴上的工件夹头2组成，带动工件3实现回转运动n。工件主轴装置应有10～500rpm甚至更高的转速变化范围，因此电机1应采用宽带调速电机。工件主轴装置应有良好的回转精度，因此电机1应采用主轴电机，不能采用普通调速电机。
本发明在放电蚀除加工过程中电极丝4和工件3之间宏观上没有作用力，不会造成工件的变形和折断，因此特别适合加工微小细长轴和微细轴。
本实施例选择放电脉冲宽度为2μs，脉冲间隔为6μs，短路峰值电流为2A，工件主轴转速为100rpm，加工出了直径0.08mm的微细轴。附图4是在扫描电子显微镜下拍摄的图片，将其切割成小试样后，经原子力显微镜检测，得到附图5的检测图象，其表面粗糙度为Ra0.473μm。
权利要求
1.一种在线切割机床上加工回转表面的方法，其特征是在线切割机床工作台拖板上固设一工件主轴回转装置，被加工工件装卡在该工件主轴回转装置上，工件随拖板做平面运动的同时，还做绕其回转轴线的连续回转运动，回转轴线与电极丝呈空间垂直或空间相交位置，由电极丝与工件之间的相对运动展成回转表面，由电极丝对工件的放电蚀除去除加工余量。
全文摘要
本发明涉及在线切割机床上加工回转表面的方法，该方法是在线切割机床工作台拖板上固设一工件主轴回转装置，被加工工件装卡在该工件主轴回转装置上，工件随拖板做平面运动的同时，还做绕其回转轴线的连续回转运动，回转轴线与电极丝呈空间垂直或空间相交位置，由电极丝与工件之间的相对运动转成回转表面，由电极丝对工件的放电蚀除去除加工余量。本发明方法，增加了线切割机床的工艺内容，使线切割机床能够加工各种回转表面。在切削加工机床上难以加工或不能加工的微小细长轴和微细轴、特别是微小阶梯轴和微细阶梯轴以及各种形状复杂的外回转表面均可以利用本发明的工艺方法进行加工。
文档编号B23H7/26GK1597215SQ20041001103
公开日2005年3月23日 申请日期2004年8月16日 优先权日2004年8月16日
发明者杨兆军, 张海薇 申请人:吉林大学