[发明专利]镜像双丝微细电火花磨削微细轴加工装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于微小型加工领域，具体涉及一种镜像双丝微细电火花磨削微细轴加工装置及方法。

背景技术

作为非接触加工的微细电火花加工方法，由于加工无宏观作用力，因此被广泛应用于制备微喷部件喷孔板阵列群孔加工用刀具、发动机喷油嘴喷孔加工用刀具、微模具型腔加工用刀具、表面粗糙度测量探针、显微操作用工具等。工业用喷墨打印机喷墨头核心零件之一为喷孔板，其典型结构特征为微细群孔，例如分辨率为300DPI的喷墨头喷孔板，要求将2×128阵列微孔直径控制在(43～45)μm范围内，因此采用微细电火花加工技术制作此类阵列群孔所使用的单根微细轴直径一致性应该控制在2μm范围内。在批量加工喷墨头喷孔板时，需要保证批量喷孔板平均直径满足一定精度要求，进而保证喷墨打印机批量产品的喷墨打印质量稳定性。为了提高批量喷孔板平均直径的一致性即减小平均直径的分散程度σ_孔(σ_孔为数列Davg(i)，i＝1、2、3……n的均方差，其中Davg(i)代表第i个喷孔板256个微孔的平均直径，n为喷孔板的总件数)，需要首先提高批量微细轴的直径一致性即减小微细轴平均直径的分散程度σ_轴(σ_轴为数列davg(i)，i＝1、2、3……n的均方差，其中davg(i)代表第i根微细轴的平均直径，n为微细轴的总根数)。提高批量微细轴直径控制精度无论对于改善单件产品的喷墨打印质量，还是对于提高批产品的喷墨打印质量稳定性都起着至关重要的作用。

目前微细轴电火花加工方法中为提高同一直径微细轴加工可重复性，多通过“直径在线测量—吃刀量调整—再磨削”等环节循环逐渐逼近目标直径的方式；加工过程的自动化的实现一定程度上提高了微细轴加工效率，改善了微细轴重复制作直径一致性精度，但是由于加工策略依然是通过多个周期环节的不断循环逼近，整体上加工效率仍然较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种镜像双丝微细电火花磨削微细轴加工装置及方法，本发明能够提高所加工微细轴直径的一致性，具体包括单根直径一致性、多根微细轴直径一致性。

本发明采用如下技术方案：

一种镜像双丝微细电火花磨削微细轴加工装置，包括主动供丝模块、线电极恒张力模块、运丝高度调整模块、放电模块、线电极导向轮间隙调整模块、收丝模块、微细轴伺服驱动模块；

主动供丝模块用于完成线电极主动送进；线电极恒张力模块用于将恒定张力施加于线电极I5、线电极II7上；运丝高度调整模块用于实现线电极运丝平面高度的调整；放电模块为线电极I5、线电极II7、微细轴65提供电源；线电极导向轮间隙调整模块用于调整线电极I5和线电极II7之间的距离；收丝模块用于将线电极I5和线电极II7绕进卷丝轮46；微细轴伺服驱动模块用于驱动微细轴X向、Y向、Z向的伺服运动；X向伺服运动用于驱动微细轴65跟踪两线电极对称中心线，Y向伺服运动用于实现微细轴在Y向的进给，Z向伺服运动用于实现微细轴65整体沿Z向即竖直方向的运动，实现微细轴65的成形。

所述的装置，所述主动供丝模块包括主动供丝电机1、主动供丝联轴器2、供丝轮轴支撑座3、供丝轮轴4、线电极I5、储丝轮I6、线电极II7、储丝轮II8、储丝轮锥形固定螺母9、绝缘挡丝轴I10、绝缘挡丝轴II12、绝缘挡丝轴III62、绝缘挡丝轴IV60、线电极位置检测传感器I61、线电极位置检测传感器II12、隔丝板13、隔丝块、转向柱I15、转向柱II16、上丝绝缘块17；线电极I5和线电极II7分别缠绕于储丝轮I6和储丝轮II8上；储丝轮I6和储丝轮II8叠合安装紧锁于供丝轮轴4上，并通过储丝轮锥形固定螺母9进行轴向锁紧，供丝轮轴4通过支撑部件安装在供丝轮轴支撑座3上；线电极I5和线电极II7从储丝轮I6和储丝轮II8绕下后，线电极I5由绝缘挡丝轴III62、绝缘挡丝轴IV60约束位置，线电极II7由绝缘挡丝轴I10、绝缘挡丝轴II11约束位置。线电极I5和电极II7由隔丝板13隔离；绝缘挡丝轴I10、绝缘挡丝轴II11的中间，绝缘挡丝轴III62、绝缘挡丝轴IV60的中间分别布置线电极位置检测传感器II12、线电极位置检测传感器I61。线电极位置检测传感器I61、线电极位置检测传感器II12检测线电极I5和电极II7是否处于绷紧状态；当线电极I5和线电极II7有任一线电极处于绷紧状态时，主动供丝电机1带动联轴器旋转进而带动储丝轮I6和储丝轮II8旋转完成线电极主动送进。