[发明专利]一种具有热敏感部件的超细线电极张紧夹具

说明书

本发明公开了一种具有热敏感部件超细线电极张紧夹具，线电极一端通过垫圈和螺栓与上夹具上表面的第一螺纹孔配合连接固定，另一端按顺序沿上夹具侧面、矩形槽口、线电极限位槽、下夹具侧面排布，且通过垫圈和螺栓与上夹具侧面的第二螺纹孔配合连接固定，所述上夹具中的U型槽通过两端槽口与热水循环系统连接，形成水循环。本发明使用热水循环系统往上夹具注热水，对上夹具加热，其材料受热体积膨胀带动夹紧的线电极拉伸，实现超细线电极张紧。本方法可以通过水温的调节来控制超细线电极的张紧，根据选用热敏材料的线膨胀系数的高低精度与热水循环系统水温控制精度高低，张紧精度可以达到微米级甚至更高。

技术领域

本发明涉及一种具有热敏感部件的超细线电极张紧夹具，属于微细电解加工领域。

背景技术

电解线切割技术是由传统的电解加工发展而来，是一种采用金属丝作为工具阴极，基于电化学阳极溶解原理去除工件材料的微细精密电解加工技术。与传统电解加工相比，该加工方法最显著的优点是工具阴极的制造更为简单，同时也拥有传统电解加工的诸多优点如加工无应力，工件无变形，表面无冷作硬化层、热再铸层等，此不受工件材料机械性能的限制，适合于难切削加工材料的加工。电解线切割技术制备的精密微结构广泛应用在航空航天、光学仪器、生物医疗，家用电器和精密模具等领域。

关于微细电解线切割技术，国内外学者己经进行了许多的研究。Kim等利用10um的铂电极在不锈钢薄片上加工出缝宽为20um的微结构。Shin等研究了超短脉冲下加工参数：电源电压、脉冲宽度、脉冲周期对加工缝宽的影响。为了加工出预想形状及尺寸的结构，Vladimir等利用计算机模拟出电极的加工路径。南京航空航天大学对微细电解线切割加工技术进行了深入研究，建立了微细电解线切割加工的理论模型，提出了在线制备线电极的方法，并探究了如何促进加工间隙内产物的排出。

微细电解线切割过程中，线电极需要张紧。现在普遍采用微拉力计在微细电解加工过程前进行线电极的张紧。现在没有能在加工过程中，对线电极进行张紧的夹具，但是加工过程中线电极松弛现象却又是显而易见的，若停止加工，装卸零件再次对线电极进行张紧，不仅繁琐，效率低而且若未及时发现线电极松弛现象则会严重影响加工特征表面的质量。因此，本发明的能在微细电解线切割加工过程中的具有热敏感部件超细线电极张紧夹具对于微细电解线切割技术实际应用非常关键。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种具有热敏感部件的超细线电极张紧夹具，可以实现在微细电解线切割加工过程中线电极被夹具膨胀张紧与加工过程中线电极自主松弛两者之间形成一个动态平衡，并且通过选择合适的平均线膨胀系数以及控制热水循环系统加热精度，在不影响微细电解线切割加工过程持续进行的情况下，就可以实现了线电极的微米级及更高的张紧精度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种具有热敏感部件的超细线电极张紧夹具，包括上夹具和下夹具，其中，

所述上夹具的上表面设有第一螺纹孔，所述上夹具一侧面上设有第二螺纹孔，且第一螺纹孔与第二螺纹孔分别与螺栓通过垫圈配合连接，上夹具底面开有第一定位销孔，所述上夹具在其上表面开有两个槽口，且从两个槽口往内部开设一个连通的U型槽；

所述下夹具的上表面设有第二定位销孔，且与上夹具底面的第一定位销孔通过定位销配合连接，所述下夹具的底面开有线电极限位槽，所述下夹具侧面上开有矩形槽口，所述下夹具通过表面开设的定位孔进行固定；线电极一端通过垫圈和螺栓与上夹具上表面的第一螺纹孔配合连接固定，另一端按顺序沿上夹具侧面、矩形槽口、线电极限位槽、下夹具侧面排布，且通过垫圈和螺栓与上夹具侧面的第二螺纹孔配合连接固定，所述上夹具中的U型槽通过两端槽口与热水循环系统连接，形成水循环。

优选地，所述上夹具的材质选用平均线膨胀系数α为180×10^-6的有机玻璃。

优选地，所述上夹具的边角以及下夹具底面边角均采用圆弧角。