[发明专利]一种用于微齿轮凸模电火花线切割多次切割工艺方法

说明书

本发明的一种用于微齿轮凸模电火花线切割多次切割工艺方法，属于微齿轮凸模电火花线切割技术领域。该方法分为定位块制备和微齿轮凸模分段多次切割两部分。首先在电火花线切割机床上完成定位块中齿形定位槽和避空区的多次切割，制备好的定位块留在机床上。然后在同一个加工坐标系，在机床上相对定位块移动一个设定的位置，完成微齿轮凸模非支撑段齿形的多次切割，支撑段齿形的第一次切割；最后将带有支撑段的微齿轮凸模装夹至定位块，对支撑段齿形精准的多次切割，完成微齿轮凸模全部齿形的多次切割。本发明解决了凸模类零件多次切割保留的支撑段难以去除的问题，采用电火花线切割多次切割完成了微齿轮凸模的精密制造，实现了技术上的进步。

技术领域

本发明涉及一种微齿轮凸模电火花线切割工艺方法。特别是涉及一种用于微齿轮凸模电火花线切割多次切割工艺方法。

背景技术

齿轮传动是一种重要的传递动力或运动的形式。随着微器件在各领域的广泛应用，尺寸精度高、表面质量好的微齿轮需求量与之增加，微塑性成型具有生产效率高、成型质量好、生产成本低等特点，适用于大批量生产微齿轮，但是相应模具中微齿轮凸模的制造是难点。

关于微齿轮的制造，微刻蚀加工技术、LIGA技术、UV-LIGA技术工艺复杂、成本过高、加工材料受限；微细切削加工技术，加工存在切削应力，难以在过硬的金属材料上加工，并且加工的微齿轮长径比不能过大。微细电火花线切割加工技术可以切割微齿轮凸模，但是切割后存在微齿轮凸模齿形不完整的问题。有学者切割微齿轮凸模时，在齿顶上预留出尖角，再用砂纸将尖角去除，这种方法完全依赖人工操作，无法保证微齿轮凸模整体形状精度和尺寸。关于凸模类零件多次切割保留的支撑段去除问题，在磨床上磨削去除支撑段是一种常见有效的方法，但是对于回转体类凸模，尤其是微凸模类零件，该工艺方法适用性不强。因此，探究如何实现微齿轮凸模的精密制造，特别是通过常规电火花线切割机床多次切割的工艺方法很有必要，为电火花线切割加工微凸模类零件提供关键技术支持。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，为了克服现有技术的不足，提供一种能够实现微齿轮凸模精密制造的用于微齿轮凸模电火花线切割多次切割工艺方法。

本发明所采用的技术方案是：一种用于微齿轮凸模电火花线切割多次切割工艺方法，包括如下步骤：

1)在备好的定位块板料的上表面和右侧面采用钻孔机或者电火花小孔机依次加工出穿丝孔和导向孔，所述的穿丝孔和导向孔的中心线在同一平面，并且导向孔的深度贯通至穿丝孔即可，完成定位块的预加工并卸下；

2)将预加工后的定位块装夹至慢走丝电火花线切割机床工作台，设置定位块的切割加工坐标系和第一次切割加工参数，将慢走丝电火花线切割机床的电极丝贯穿穿丝孔，按照微齿轮凸模的齿形，通过电极丝在预加工后的定位块中切割出齿形定位槽和避空区，并在齿形定位槽的槽底部区域同时切割出微齿轮凸模齿顶部分的避空区，确保齿形定位槽与微齿轮凸模完全是通过一个齿形的渐开线面进行定位，并且齿形定位槽的中心面与导向孔的中心线在同一平面，完成定位块定位区域的第一次切割加工，形成定位块的整体结构；

3)设置定位块的第二次切割加工参数，通过电极丝对第一次切割加工后的定位块中的齿形定位槽和避空区进行起到修正作用的第二次切割加工；

4)设置定位块的第三次切割加工参数，通过电极丝对第二次切割加工后的定位块中的齿形定位槽和避空区进行起到修光作用的第三次切割加工，得到最终的定位块；

5)在慢走丝电火花线切割机床工作台相对定位块移动一个设定的位置处，装夹上用于切割微齿轮凸模的板料，并设置微齿轮凸模的切割加工坐标系和第一次切割加工参数，微齿轮凸模的切割加工坐标系与定位块的切割加工坐标系是同一个加工坐标系，微齿轮凸模的第一次切割加工参数与定位块的第一次切割加工参数相同，通过电极丝完成微齿轮凸模非支撑段齿形的第一次切割加工；

6)设置微齿轮凸模非支撑段齿形的第二次切割加工参数，通过电极丝对第一次切割加工后的微齿轮凸模非支撑段的齿形进行起到修正作用的第二次切割加工；