[发明专利]具有实时监测功能的电火花加工机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有实时监测功能的电火花加工机构，涉及电火花加工技术领域。

背景技术

聚晶金刚石（Polycrystalline Diamond，简称 PCD）是 20 世纪 70 年代以来国际上开始研究使用的新型超硬材料，它具有接近天然金刚石的硬度、耐磨性以及与硬质合金相当的抗冲击性，化学性能稳定，在精密切削等领域应用广泛。聚晶金刚石具有优良的特殊性能，但是由于其成型和表面光整加工非常困难，严重妨碍了它的推广应用。因此，研究其加工方法显得特别重要。

电火花加工和电火花磨削加工聚晶金刚石是高效低成本的加工方法，但是，它们不能有效地加工大面积的聚晶金刚石，特别是直径大于50mm的PCD毛坯的高光洁度表面加工，以及高精度切割成形加工技术。所以对此类机床的需求也是处于供不应求状态。

发明内容

本发明目的是提供一种具有实时监测功能的电火花加工机构，该具有实时监测功能的电火花加工机构将电火花加工和机械加工的优点结合起来，既可以降低加工成本，扩展加工范围和设备的通用性又保证产品质量，大大提高了对间隙状态检测的准确性和可靠性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有实时监测功能的电火花加工机构，包括底座、立柱、X轴平台、Y轴平台、Z轴移动机构和C轴旋转机构，所述立柱固定安装于底座一端的上表面，所述X轴平台活动安装于底座另一端的上表面，所述Y轴平台活动安装于X轴平台上表面，所述工件架安装于Y轴平台上表面，所述Z轴移动机构通过一安装于立柱侧表面，所述C轴旋转机构安装于Z轴移动机构下端；

所述底座上表面平行设置有若干X轴导轨和一套装有X轴螺母的X轴丝杆，所述X轴平台下表面的X轴滑块嵌入X轴导轨并与X轴螺母固定连接，所述X轴平台上表面平行设置有若干Y轴导轨和一套装有Y轴螺母的Y轴丝杆，所述Y轴平台下表的Y轴滑块嵌入Y轴导轨并与Y轴螺母固定连接；

所述Z轴移动机构由Z轴竖梁、Z轴电机和Z轴丝杆组成，所述Z轴竖梁的侧表面与一安装板活动连接，所述Z轴电机固定于Z轴竖梁上，所述Z轴丝杆固定于Z轴电机的输出端，所述安装板上固定有与Z轴丝杆配合的Z轴螺母，带动Z轴竖梁沿Z轴运动；

所述C轴旋转机构进一步包括C轴电机、转轴、支撑板和电火花加工头，所述C轴电机的输出轴穿过支撑板与转轴连接，所述转轴安装于支撑板下表面，所述电火花加工头与转轴固定连接，所述C轴电机嵌入Z轴移动机构的Z轴竖梁使得支撑板与Z轴竖梁下表面的连接板固定连接；

所述电火花加工头进一步包括正电极、负电极、高压放电电源、低压放电电源、加工状态监测模块和脉冲发生模块，所述正电极与一电感一端串连连接，所述低压放电电源与一低压功率开关管串连后其低压正极侧一端连接到电感另一端，相应的低压负极侧一端连接到所述负电极，从而形成低压放电回路，所述高压放电电源与一高压功率开关管串连后其高压正极侧一端连接到电感另一端，相应的高压负极侧一端连接到所述负电极，从而形成高压放电回路，所述加工状态监测模块的两端分别连接到正电极和负电极，用于对实时的工件加工间隙状态进行采样，将采样值转换成加工状态信号输出，所述脉冲发生模块的输入端连接到加工状态监测模块的输出端，脉冲发生模块的第一输出端和第二输出端分别连接到高压功率开关管和低压功率开关管各自的门极，该脉冲发生模块根据来自加工状态监测模块反馈的加工状态，产生用于控制高压功率开关管通断的高压脉冲控制信号和用于控制低压功率开关管通断的低压脉冲控制信号。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述低压放电回路、高压放电回路分别串连有第一限流电阻和第二限流电阻。

2. 上述方案中，所述C轴旋转机构的支撑板与Z轴竖梁下表面的连接板通过若干螺钉固定连接。

3. 上述方案中，所述若干Y轴导轨的数目为2个。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：