專利名稱：一種附加超聲振動的電火花線切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電火花線切割裝置，特別是一種用于加工含有不導(dǎo)電相的復(fù)合材料的電火花線切割裝置。
現(xiàn)有的電火花線切割裝置一般包括機架、工作臺、上、下導(dǎo)向器、絲架、絲電極，利用電火花線切割加工是一種常用的成型加工方法，目前已成為模具行業(yè)的主要加工手段之一，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種新材料不斷研究和開發(fā)，復(fù)合材料(如陶瓷、金屬基復(fù)合材料、聚晶金剛石等)已越來越多地用于機械制造領(lǐng)域，然而由于復(fù)合材料是多相復(fù)合而成，材料中含有大量不導(dǎo)電的強化相(如顆粒、纖維等)，給復(fù)合材料的線材割加工帶來了極大的困難，主要表現(xiàn)在加工電流受到限制、斷絲現(xiàn)象頻繁發(fā)生、切割效率極低、表面粗糙度受影響，特別是材料的顆粒或纖維尺寸較大時，加工幾乎無法進(jìn)行。目前國內(nèi)外對這種問題的解決一般采用脈沖電源的電一力爆破效應(yīng)，如美國專利No.4766281、中國專利ZL90109392.0(公告號CN10228848C)公開的導(dǎo)電陶瓷材料加工電火花脈沖電源都采用這種辦法，但這種辦法只能解決一些單一的超硬、耐磨、電導(dǎo)率較高的材料的加工、且加工效果受到各方面的限制，如加工電流的增大、斷絲現(xiàn)象的發(fā)生、切割效率的提高均受影響，特別是不能從根本上解決含有不導(dǎo)電相的復(fù)合材料的加工中出現(xiàn)的問題。
本實用新型的目的是提供一種在電加工的基礎(chǔ)上附加有機械振動并有效剔除復(fù)合材料中的不導(dǎo)電相、提高復(fù)合材料的加工效率和加工效果的附加超聲振動的電火花線切割裝置。
本實用新型包括機架、工作臺、上導(dǎo)向器、下導(dǎo)向器、絲架、絲電極，其特征在于還包括有超聲振動機構(gòu)，該超聲振動機構(gòu)包括超聲振動發(fā)生器、傳動裝置、振動裝置，其中超聲振動發(fā)生器的輸出電極安裝在上導(dǎo)向器上，振動裝置包括振子、振動頭、導(dǎo)電柱，且振動裝置固定在傳動裝置上并通過其導(dǎo)電柱與超聲振動發(fā)生器電連接，其振動頭與線電極相接觸。
本實用新型由于利用機械與電加工復(fù)合的電火花線切割加工方法，在加工過程中，除了火花放電外，還利用線電極的機械振動有效剔除復(fù)合材料中的不導(dǎo)電相(如顆粒、纖維等)，有效提高復(fù)合材料的加工效率和加工效果。此外，線電極的超聲頻振動，可有效地較移放電點，使其在加工電流峰值增大時不會發(fā)生斷絲現(xiàn)象，且加工的表面粗糙度有所改善，可廣泛應(yīng)用于陶瓷、金屬基復(fù)合材料、聚晶金剛石等復(fù)合材料的電火花線切割加工中，且結(jié)構(gòu)簡單、巧妙、實現(xiàn)容易、方便、成本低、實用性強。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)與原理


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖；如
圖1所示，本實用新型包括機架1、工作臺11、上導(dǎo)向器12、下導(dǎo)向器13、絲架21、絲電極22、超聲振動機構(gòu)，該超聲振動機構(gòu)包括超聲振動發(fā)生器3、傳動裝置4、振動裝置5，其中超聲振動發(fā)生器3安裝在機架1上，其輸出電極31為環(huán)形碳刷，該環(huán)形碳刷設(shè)置在與上導(dǎo)向器12固接的環(huán)架14上。傳動裝置4包括步進(jìn)電機、蝸桿42、蝸輪43，其中步進(jìn)電機安裝在機架1上并帶動蝸桿42轉(zhuǎn)動，蝸桿42通過支板41固定在機架1上，蝸輪43安裝在絲架21上并與蝸桿42相嚙合。為保證在工作過程中振動裝置5始終與超聲振動發(fā)生器3的電連接，并使振動裝置5跟蹤線電極22的切割方向，振動裝置5包括振子51、振動頭52、導(dǎo)電柱53，且振動裝置5固定在傳動裝置4下方并通過其導(dǎo)電柱53與超聲振動發(fā)生器3相電連接，其振動頭52與線電極22相接觸，上述振動裝置5的導(dǎo)電柱53設(shè)置在蝸輪43內(nèi)位于超聲振動發(fā)生器3的環(huán)形碳刷下方并與環(huán)形碳刷相連接，且該導(dǎo)電柱53分為兩段，其下段固定在蝸輪43下部并與振動裝置5的振子51相連接，其上段可上、下滑動地套置在蝸輪43內(nèi)，且上段導(dǎo)電柱與下段導(dǎo)電柱之間設(shè)有彈簧54，以保證在旋轉(zhuǎn)過程中，導(dǎo)電柱53始終與環(huán)形碳刷相接。上述振動裝置5的振子為壓電晶體，該壓電晶體通過導(dǎo)電柱53與超聲振動發(fā)生器3的環(huán)形碳刷相接，同時振動裝置5安裝在傳動裝置4的蝸輪43下方并隨蝸輪43一起轉(zhuǎn)動，振動裝置5的振動頭52與線電極22相接觸，達(dá)到跟蹤切割和使絲電極22在進(jìn)行電火花線切割的同時產(chǎn)生機械振動以剔除復(fù)合材料中的不導(dǎo)電相的目的，從而有效提高加工效率和改善加工效果。
權(quán)利要求1.一種附加超聲振動的電火花線切割裝置，包括機架(1)、工作臺(11)、上導(dǎo)向器(12)、下導(dǎo)向器(13)、絲架(21)、絲電極(22)，其特征在于還包括有超聲振動機構(gòu)，該超聲振動機構(gòu)包括超聲振動發(fā)生器(3)、傳動裝置(4)、振動裝置(5)，其中超聲振動發(fā)生器(3)的輸出電極(31)安裝在上導(dǎo)向器(12)上，振動裝置(5)包括振子(51)、振動頭(52)、導(dǎo)電柱(53)，且振動裝置(5)固定在傳動裝置(4)上并通過其導(dǎo)電柱(53)與超聲振動發(fā)生器(3)電連接，其振動頭(52)與線電極(22)相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利1所述附加超聲振動的電火花線切割裝置，其特征在于上述傳動裝置(4)包括步進(jìn)電機、蝸桿(42)、蝸輪(43)，其中步進(jìn)電機安裝在機架(1)上并帶動蝸桿(42)轉(zhuǎn)動，蝸桿(42)通過支板(41)固定在機架(1)上，蝸輪(43)安裝在絲架(21)上并與蝸桿(42)相嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利1所述附加超聲振動的電火花線切割裝置，其特征在于上述超聲振動發(fā)生器(3)的輸出電極(31)為環(huán)形碳刷，該環(huán)形碳刷設(shè)置在與上導(dǎo)向器(12)固接的環(huán)架(14)上。
4.根據(jù)權(quán)利1或2或3所述附加超聲振動的電火花線切割裝置，其特征在于上述振動裝置(5)的導(dǎo)電柱(53)設(shè)置在蝸輪(43)內(nèi)位于超聲振動發(fā)生器(3)的環(huán)形碳刷下方并與環(huán)形碳刷相連接，且該導(dǎo)電柱(53)分為兩段，其下段固定在蝸輪(43)下部并與振動裝置(5)的振子(51)相連接，其上段可上、下滑動地套置在蝸輪(43)內(nèi)，且上段導(dǎo)電柱與下段導(dǎo)電柱之間設(shè)有彈簧(54)。
5.根據(jù)權(quán)利4所述附加超聲振動的電火花線切割裝置，其特征在于上述振動裝置(5)的振子為壓電晶體，該壓電晶體通過導(dǎo)電柱(53)與超聲振動發(fā)生器(3)的環(huán)形碳刷相接，且振動裝置(5)安裝在傳動裝置(4)的蝸輪(43)下方并隨蝸輪(43)一起轉(zhuǎn)動。
專利摘要一種附加超聲振動的電火花線切割裝置。本實用新型包括機架、工作臺、上、下導(dǎo)向器、絲架、絲電機、超聲振動機構(gòu),該超聲振動機構(gòu)包括超聲振動發(fā)生器、傳動裝置、振動裝置,振動裝置的振動頭與線電極相接觸。本實用新型由于利用機械與電加工復(fù)合的電火花線切割加工方法,在加工過程中,除了火花放電外,還利用線電極的機械振動有效剔除復(fù)合材料中的不導(dǎo)電相(如顆粒、纖維等),有效提高復(fù)合材料的加工效率和加工效果。
文檔編號B23H7/00GK2403537SQ9925841
公開日2000年11月1日 申請日期1999年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月31日
發(fā)明者郭鐘寧 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)