一种微细电火花线切割装置的制作方法

文档序号:16479433发布日期:2019-01-02 23:57阅读:293来源:国知局

本发明涉及机械切割设备制造领域,特备涉及一种微细电火花线切割装置。



背景技术:

近年来,受产品精密化、微小化和功能化得影响,微小尺寸零件和微结构的产品市场需求大幅增长。当前全球市场规模约为120亿美元,有望在2020年达到近200亿美元,整体来说mems市场仍处于起步阶段,大量的mems系统仍具备广阔的市场潜力。产品微型化风潮也带动了诸多产业的蓬勃发展,如半导体行业和通讯电子领域。这些产品不仅功能日益完善,而且体积也越来越小,例如作为通信行业的代表,智能手机在其基本的通讯功能基础上,同时还增加了娱乐、购物以及时下最流行的手机支付功能等。在医疗器械领域,微泵的开发,用于人工心脏,成为维持生命的利器,以方便医护人员进行唤心脏手术,或者用于需要微量控制滴液的医治场合,如糖尿病患者;胶囊内镜的研发,可用于拍照检查人类身体内部的消化系统。在汽车行业,用于汽车防撞和节油的微机电系统加速度表和微传感器,可提高汽车的安全性,节油10%;而用于安全气囊上,用于测量冲击力的大小,决定是否开启安全气囊;在日常驾驶车辆的轮胎内,通常装备了微压力传感器,实时测量胎压,使人们可以避免两边胎压不平衡,或者避免因胎压过高或过低而多费油料。在航空航天方面,飞机上装备了微型速度传感器,以判断助跑速度是否符合起飞的条件,而飞机机翼表面则装置了数以千计的微致动器,用来探测通过机翼表面的气流、温度和压力,以便微调制动器的变位量,使层流变成涡流,而获得低风阻的表面以节省油料,降低噪音。微小型元件和结构在现代工业中有着越来越广泛的应用,随着科技发展,人们对这些元件和结构的要求越来越高,从而对微细加工装置提出了更高的挑战。尤其是在对复杂结构和高精度的微型工件加工时,现有的切割装置很难满足其加工需求,在加工过程中还经常出现环境干扰问题,特此开发了一种微细电火花线切割装置。



技术实现要素:

本发明的目的在于解决上述技术中出现的问题,提供一种微细电火花线切割装置,该装置设置有高精度的和多自由度的进给机构,来实现微型加工件的高精度和多复杂加工,同时该装置设置有隔振绝缘平台极大的避免的外界环境中振动、温度等都会导致加工异常问题。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:

一种微细电火花线切割装置,包括走丝机构、进给平台、组合夹具机构和基座,所述的基座包括底座和隔振平台,所述的走丝机构设置在进给平台上,所述进给平台设置在隔振平台上,所述组合夹具机构设置在pi紧密进给平台进料一侧,所述组合夹具固定在隔振平台上。

进一步的,作为优选的技术方案,所述的进给平台分为粗对刀平台、精密进给平台和立柱,所述立柱固定在隔振平台上,所述的粗对刀平台利用滑动装置设置在立柱上,所述精密进给平台设置在粗对刀平台上。

进一步的,作为优选的技术方案,所述的精密进给平台包括x轴高精密直线位移进给平台、y轴高精密直线位移进给平台和z轴高精密直线位移进给平台,所述x轴高精密直线位移进给平台和y轴高精密直线位移进给平台相互垂直地设置在水平面上,所述z轴高精密直线位移进给平台设置在垂直方向。

进一步的,作为优选的技术方案,所述的走丝机构连接有水槽。

进一步的,作为优选的技术方案,所述的进给平台还连接有控制器和驱动装置,用于控制和驱动进给平台。

本发明所具有的有益效果:

本发明设置有高精度的和多自由度的进给机构,来实现微型加工件的高精度和多复杂加工,同时该装置设置有隔振绝缘平台极大的避免的外界环境中振动、温度等都会导致加工异常问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中:1、底座;2.隔振平台;3、立柱;4、粗对刀平台;5、x轴高精密直线位移进给平台;6、y轴高精密直线位移进给平台;7、z轴高精密直线位移进给平台;8、走丝机构;9、组合夹具机构;10、控制器;11、水槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

如图1所示,一种微细电火花线切割装置,包括走丝机构、进给平台、组合夹具机构和基座,所述的基座包括底座和隔振平台,所述的走丝机构设置在进给平台上,所述的走丝机构连接有水槽,所述进给平台设置在隔振平台上,所述组合夹具机构设置在pi紧密进给平台进料一侧,所述组合夹具固定在隔振平台上,所述的进给平台还连接有控制器和驱动装置,用于控制和驱动进给平台。

进给平台分为粗对刀平台、精密进给平台和立柱,所述立柱固定在隔振平台上,所述的粗对刀平台利用滑动装置设置在立柱上,所述精密进给平台设置在粗对刀平台上。

精密进给平台包括x轴高精密直线位移进给平台、y轴高精密直线位移进给平台和z轴高精密直线位移进给平台,所述x轴高精密直线位移进给平台和y轴高精密直线位移进给平台相互垂直地设置在水平面上,所述z轴高精密直线位移进给平台设置在垂直方向。

工作时,将被加工件夹持在组合夹具机构上,使走丝机构安放于大理石立柱台,为了方便工件装夹定位、卸载和粗对刀,立柱台上安装了位移台,在加工工件之前和加工之后将线切割走丝装置移动至相应位置,而加工前对工件进行粗对刀,再使用精密进给平台进行精对刀,从而大大减少对刀时间,微细电火花线切割加工时去除率低,放电间隙需要维持一定的距离,要求加工进给系统定位精度高,且在较低的速度在稳定工作;同时加工工况比较复杂,需要在短路时迅速回退,以防止断丝,从而需要加工进给系统响应时间快、跟随性能好。在完成粗对刀后,启动控制器和驱动装置,根据控制器上的传感设备测量到的距离数据,启动控制器控制驱动装置驱动x轴高精密直线位移进给平台、y轴高精密直线位移进给平台和z轴高精密直线位移进给平台,以此来调整走丝机构和被加工件的距离,使走丝机构到达工作位置。对刀完成后,启动走丝机构,走丝机构上的电极丝只在此机构内运行,由于绕线行程较短,加上自身的张力控制设计及阻尼制振机制,所以铜线偏摆或者振动的几率较小。电极丝的绕线方式如图所示,微细电极丝从供丝轮出发,经过一个导向滚轮进入一组橡胶吸振组,经过导电轮后进入放电切割区域,然后再通过一个精密导轮和一个橡胶阻尼进入收丝轮。工作区域的设计有横向走丝和垂直走丝,配合微细组合夹具系统,可进行横向切割加工和纵向切割加工,在切割过程中,利用水槽中的水对加工件进行循环冷却。完成切割后,控制器上的传感设备检测到切割完成信号,将信号传送至控制器,控制器控制驱动装置驱动进给平台做退刀动作,完成退刀后松开被加工件,加工完成。

优选的,微细电火花线切割加工过程放电能量较小,装置本身的分布电容很容易对加工产生干扰,因此选择装置工作台材料的要求是,绝缘性好、介电常数大的;微细加工的零件尺寸非常小,外界环境的影响例如振动、温度等都会导致加工异常,装置基座的材料应该有一定的抗干扰性能。因此采用大理石作为底座。大理石材料有良好的绝缘性能、无分布式杂散电容;一般经长期天然时效,组织结构均匀,无内应力,不变形,;刚性好,隔振吸振性能好,硬度高,耐磨性好;使用寿命长,不易粘灰尘,维护、保养方便简单。微细加工易受到外界干扰,为了隔绝外界振动对微细电火花装置的影响,将整个装置安放于光学隔振台上。本装置采用的大理石光学隔振平台是wn01mt,该平台具有平衡系统,隔振支撑采用二层膜片囊隔离,配合高阻尼小孔,隔振性能良好。

本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的,在本发明基础上,本领域技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形,均在本发明的保护范围内。

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