一种软电极电火花加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电火花加工装置，尤其涉及一种软电极电火花加工装置。
【背景技术】
[0002]电火花加工又称放电加工(Electrical Discharge Machining,简称EDM)，其加工过程就是利用脉冲电源持续不断的产生电脉冲，通过击穿工具电极与加工工件之间的工作介质形成放电通道，利用放电时产生的热能将工件腐蚀，加工成所需的形状。由于加工时无切削力，因此能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件，并且没有毛刺和刀痕沟纹等缺陷。同时由于工具电极与工件材料不接触，便于实现薄壁，窄槽、曲线孔，型腔等复杂形状的成型，也适用于精密微细加工因此得到了迅速的发展和广泛的应用。
[0003]传统的电火花加工一般采用导电性较好的铜作为工具电极，加工精度与电极的直径有很大的关系，即电极越细，加工精度越高。因此为了提高加工精度，工具电极直径一般需要达到很小。为满足上述要求，日本东京工业大学的增泽隆久等人发明了线电极电火花磨削技术(WEDG)，制作出直径5μπι的棒状电极;哈尔滨工业大学的王振龙等人根据WEDG的技术特点，设计并研制出了一种分体式的新型WEDG装置，采用浮动轮自适应控制张力、齿轮副和滚动轮副的组合结构收丝等方法，并使用该装置加工出直径15 M1、长径比40以上的微细工具;贾宝贤等人提出并研究了利用块状电极轴向进给磨削微细轴的方法，在自行研制的多功能微细加工装置上，用该方法加工出了直径10 μπι的微细轴，并用此轴加工出了直径20μπι的微细孔。此外还有砂轮磨削、线电极电火花在线磨削、复合磨削加工等加工方法。上述电极磨削加工方法在制作细电极时均需要花费很长的时间，并且电极之间有很大的误差率，同时也会有很多次品与废品，这不仅浪费材料，也严重影响了加工的效率与进度;其次在高温腐蚀工件的同时，铜电极也会出现少量的损耗，随着电极直径的变小以及加工微细化，相对电极损耗比变得非常严重，通常可达15%甚至更大。这些损耗会对后续的加工产生影响，导致加工精度的降低。因此必须进行有效的电极损耗补偿，以获得较高的加工精度。但由于很难在线测量微细电极的实际损耗量，故微细电极损耗补偿一直是微细电火花加工的难题之一。为了解决这一问题，国内外有很多学者进行多角度的尝试。余祖元等提出了等损耗加工并配以CAM系统来进行补偿;Yih-Fang Chang和Zh1-Hao Chiu等通过检测放电电压状况进行鲁棒控制，使放电电压保持在一定的范围内来保持放电间隙为常值;上海交通大学的裴景玉、邓容等人采用定长补偿方法对电极损耗进行补偿。上海交通大学的王长法等人研究了根据有效脉冲放电次数和加工参数进行补偿量计算的补偿方法，其建模基础是:采用RC脉冲电源进行加工，电极的单次脉冲放电损耗量与放电能量成正比，将放电次数累计即可计算出电极的损耗值，进而根据损耗量进行电极补偿。然而这些方法都比较复杂，加工效果却没有明显的提高。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种软电极电火花加工装置，进一步提高了加工精度。
[0005]本发明提供了一种软电极电火花加工装置，包括电火花加工机床和软电极组件，所述软电极组件包括液态金属供给系统，所述液态金属供给系统包括液态金属、传输所述液态金属的导管和婦动传输所述液态金属的婦动栗，所述电火花加工机床包括脉冲电源和加工工件，所述脉冲电源分别与所述加工工件、液态金属电连接，所述导管的一端为液态金属输入端，另一端为液态金属输出端，所述液态金属填充在所述导管内，所述导管的液态金属输出端内的液态金属为工具电极。
[0006]作为本发明的进一步改进，所述导管的液态金属输出端水平设置。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述导管的液态金属输出端竖直设置，所述加工工件设置在所述导管的液态金属输出端之上。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述电火花加工机床还包括密封箱，所述密封箱内填充有稀有气体，所述液态金属输入端、液态金属输出端、加工工件分别设置在所述密封箱内，所述液态金属输入端设置在所述密封箱的底部。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述电火花加工机床还包括工控机和数控机床，所述工控机分别与所述数控机床、脉冲电源电连接，所述数控机床包括运动平台，所述运动平台上设有密封箱，所述密封箱内填充有稀有气体，所述导管的液态金属输出端、加工工件分别设置在所述密封箱内。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述脉冲电源通过石墨与所述液态金属电连接。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述液态金属供给系统还包括液态金属容器，所述液态金属设置在所述液态金属容器内，所述导管的液态金属输入端设置在所述液态金属容器内。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述液态金属混合有盐酸。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述电火花加工机床还包括放电检测单元，所述放电检测单元分别与所述加工工件、液态金属电连接。
[0014]本发明的有益效果是:通过上述方案，软电极加工是以液态金属(Galistan)作为工具电极，将其盛放在导管中，并将导管的液态金属输出端放置在强电场中，此时，液态金属输出端悬挂的液态金属的球状液滴会在电场力的作用下抵消部分表面张力从而变成锥状尖端；在两次脉冲放电间隙，液态金属会在张力的作用下收缩回至球状，施加下次脉冲后，液态金属又会恢复锥状尖端从而完成放电过程；当一次放电结束后，锥状尖端的液态金属会有微弱的损耗，但经历一次脉冲间隙会重新形成锥状尖端，新的液态液体将填充，从而维持电极形态。在这种加工方式中，工具电极本身不参与放电，因此工具电极的形状不会发生改变，很好的改善了工具电极被损耗的问题，从而提高加工精度，此外，该本发明形成锥状尖端与传统的铜电极磨削加工相比更加省时省力，可以极大的提高加工效率。
【附图说明】
[0015]图1是本发明一种软电极电火花加工装置的实施例一的结构示意图。
[0016]图2是本发明一种软电极电火花加工装置的实施例二的结构示意图。
[0017]图3是本发明一种软电极电火花加工装置的导管的液态金属输出端的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合【附图说明】及【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0019]实施例一
如图1所示，一种软电极电火花加工装置，包括电火花加工机床和软电极组件，所述软电极组件包括液态金属供给系统，所述液态金属供给系统包括液态金属9、传输所述液态金属9的导管13和蠕动传输所述液态金属9的蠕动栗11，所述电火花加工机床包括脉冲电源2和加工工件5，所述脉冲电源2分别与所述加工工件5、液态金属9电连接，所述导管13的一端为液态金属输入端，另一端为液态金属输出端，所述液态金属9填充在所述导管13内，所述导管13的液态金属输出端内的液态金属9为工具电极，如图3所示。
[0020]如图1所示，所述导管13的液态金属输出端水平设置。
[0021]如图1所示，所述电火花加工机床还包括工控机I和数控机床3，所述工控机I分别与所述数控机床3、脉冲电源2电连接，所述数控机床3包括运动平台4，所述运动平台4上设有密封箱6，所述密封箱6内填充有稀有气体7，所述稀有气体7优选为二氧化碳或者氩气，所述导管13的液态金属输出端、加工工件5分别设置在所述密封箱6内，所述密封箱6优选为玻璃箱。
[0022]如图1所示，所述脉冲电源2通过石墨12与所述液态金属9电连接。
[0023]如图1所示，所述液态金属供给系统还包括液态金属容器14，所述液态金属9设置在所述液态金属容器14内，所述液态金属9上层覆盖有煤油，所述导管13的液态金属输入端设置在所述液态金属容器14内。
[0024]如图1所示，所述液态金属9混合有盐酸。
[0025]如图1所示，所述电火花加工机床还包括放电检测单元8，所述放电检测单元8分别与所述加工工件5、液态金属9电连接。
[0026]如图1所示，所述数控机床3优选为五轴数控电火花加工机床，可以提供X，Y，Z三个方向的伺服进给。脉冲电源2为具有检测功能高频脉冲加工电源，