一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置

1.本发明属于线切割技术领域，尤其涉及一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置。


背景技术：

2.为了提高加工表面质量，降低加工成本，微细电解电火花线切割加工(wecdm)的新方法被提出。公开号为“cn 208408795 u”的中国专利提供了一种电解电火花同步复合线切割加工装置，该装置包括电解液供应模块、电解槽、高压脉冲电源、走丝机构、旋转主轴和卡盘；走丝机构包括设置在电解槽内的水平平台和电极丝，水平平台上设有一对导向轮、旋转阻尼器和电机，旋转阻尼器和电机相对向地固定在水平平台上，电极丝一端缠绕在旋转阻尼器转轴上，电极丝另一端绕过一对导向轮后固定在电机转轴上，旋转主轴位于一对导向轮之间空隙上方；所述水平平台上设有喷液电极，喷液电极设有相连通的进液口和喷液口，电解液供应模块通过导管与喷液电极进液口连接；高压脉冲电源的负极与电极丝电连接、正极与喷液电极电连接。但是该装置是水平方向进给切割，电极丝水平方向上进给切割，蚀除的材料滞留在狭窄的切缝内，不易于蚀除材料的排出。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，将电极丝设置在工件的正下方，工件不断的向下运动，蚀除的材料在重力的作用下，下落到加工槽内，避免了蚀除的材料滞留在工件上狭窄的切缝内不易清理排出的问题。
4.实现本实用新型目的的技术方案是：一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，包括升降轴、电极丝、加工槽，所述升降轴连接在机床上，所述升降轴的下方设置有用于夹紧工件的夹头；所述加工槽内装有电解液，所述加工槽的上沿设置有两个相对的通孔，所述电极丝从所述通孔穿过，所述电极丝浸没在所述加工槽内的电解液中；所述升降轴位于所述电极丝的正上方。
5.机床升降轴上的所述夹头固定住待加工的工件向下运动，所述电极丝连接电源的负极，所述加工槽内的电解液连接电源的正极，电极丝周围通过电解反应生成气膜，施加的电压达到气膜的击穿电压后产生火花放电，利用火花放电产生的高温和冲击力来去除工件材料，对工件进行加工。由于所述电极丝位于所述加工工件的正下方，所述蚀除的材料在重力的作用下，下落到加工槽内，避免了蚀除的材料滞留在工件上狭窄的切缝内不易清理排出的问题。
6.进一步地，所述加工槽放置在接液槽内，所述接液槽尺寸大于所述加工槽，由于所述加工槽的上沿具有两个相对的通孔，所述电极丝穿过所述通孔，且所述接液槽内的所述电解液高度高于所述电极丝，所以会有部分电解液通过所述通孔沿着所述加工槽的外壁流出，所述接液槽可以收集流出的电解液，避免污染和浪费。
7.进一步地，所述接液槽的底部具有排液孔，所述排液孔依次连接过滤箱和循环泵，
所述循环泵通过管道和所述加工槽连接。由于所述电极液内含有工件加工后蚀除的材料，所述过滤箱可以起到过滤的作用，过滤后的电解液在所述循环泵的作用下重新回到所述加工槽内，保证所述加工槽内的电解液高度始终高于所述电极丝。
8.进一步地，所述机床上设置有y向导轨、z向导轨、传动丝杠一、传动丝杠二和安装板，所述z向导轨滑动设置在所述y向导轨上，所述传动丝杠一用于驱动所述z向导轨在所述y向导轨上移动，第一驱动电机与所述传动丝杠一传动连接；所述安装板滑动设置在所述z向导轨上，所述传动丝杠二用于驱动所述安装板在z向导轨上移动，第二驱动电机与所述传动丝杠二传动连接，所述升降轴固定设置在所述安装板上。所述升降轴可以在y向导轨、z向导轨上滑动，从而带动待加工的工件在水平方向和垂直方向的运动，以便加工成想要的产品形状。
9.进一步地，还包括两个贮丝筒和贮丝筒电机，两个所述贮丝筒分别位于所述加工槽的两侧，用于放出和收集所述电极丝。在加工过程中，电极丝也会有损耗，电极丝变细，加工的尺寸精度难以保证，通过不断引入新的电极丝可以避免这种问题。
10.进一步地，所述贮丝筒和所述加工槽之间设置有行丝导轮，用于支撑和导向电极丝。
11.进一步地，还设置有张紧装置，用于为所述电极丝提供张紧力，防止所述电极丝松弛，对工件的加工精度造成偏差。
12.进一步地，所述电极丝材质为钼丝，钼丝是由于它的硬度和熔点都是比较高的，耐氧化性很好，耐电蚀性仅次于钨丝，但是钨丝脆性高于钼丝，所以就目前金属材料来讲钼丝加工性能是很好的。
13.进一步地，所述加工槽内装有辅助电极，所述辅助电极连接电源正极，所述电极丝连接电源的负极。电极丝与辅助电极在电解液中发生电解反应，使电极丝周围析出氢气，进而形成气膜使电极丝与电解液绝缘，通过电极丝与非导电工件表面的电解液发生电火花放电击穿气泡膜，施加的电压达到气膜的击穿电压后产生火花放电，利用火花放电产生的高温和冲击力来去除工件材料。
14.进一步地，所述辅助电极为不锈钢，沉浸在电解液中的所述辅助电极材质为不锈钢，可以防止生锈并长久使用。
15.采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)所述电极丝位于所述待加工工件的正下方，所述蚀除的材料在重力的作用下，下落到加工槽内，避免了蚀除的材料滞留在工件上狭窄的切缝内不易清理排出的问题；(2)所述机床的主轴具有y轴和安装板，可以在水平和竖直方向调节所述升降轴，进而带动待加工的工件加工成想要的产品形状；(3)本装置带有过滤箱和循环泵，可以过滤电极液并重新回到加工槽内，避免污染和浪费问题；
16.(4)行丝导轮和张紧装置，可以对电极丝起到支撑和导向，并张紧所述电极丝，保证工件加工的精度。
附图说明
17.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
18.图1为本实用新型中加工装置主视图；
19.图2为本实用新型中加工装置侧视图。
20.附图中的标号为：1贮丝筒；2行丝导轮；3升降轴；4电极丝；5加工槽；6接液槽；7过滤箱；8循环泵；9管道；10夹头；11机床；12张紧装置；13传动丝杠一；15安装板；16z向导轨；17y向导轨；18第二驱动电机；19第一驱动电机；20传动丝杠二。
具体实施方式
21.实施例：
22.如图1-2所示，本实施例提供了一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，包括升降轴3、电极丝4、加工槽5，所述升降轴3连接在机床11上，所述升降轴3的下方设置有用于夹紧工件的夹头10；所述加工槽5内装有电解液，所述加工槽5的上沿设置有两个相对的通孔，所述电极丝4从所述通孔穿过，所述电极丝4浸没在所述加工槽5内的电解液中；所述升降轴3位于所述电极丝4的正上方。机床11升降轴3上的所述夹头10固定住待加工的工件向下运动，所述电极丝4连接电源的负极，所述加工槽5内的电解液连接电源的正极，电极丝4周围通过电解反应生成气膜，施加的电压达到气膜的击穿电压后产生火花放电，利用火花放电产生的高温和冲击力来去除工件材料，对工件进行加工。由于所述电极丝4位于所述加工工件的正下方，所述蚀除的材料在重力的作用下，下落到加工槽5内，避免了蚀除的材料滞留在工件上狭窄的切缝内不易清理排出的问题。
23.所述加工槽5放置在接液槽6内，所述接液槽6尺寸大于所述加工槽5，由于所述加工槽5的上沿具有两个相对的通孔，所述电极丝4穿过所述通孔，且所述接液槽6内的所述电解液高度高于所述电极丝4，所以会有部分电解液通过所述通孔沿着所述加工槽5的外壁流出，所述接液槽6可以收集流出的电解液，避免污染和浪费。
24.所述接液槽6的底部具有排液孔，所述排液孔依次连接过滤箱7和循环泵8，所述循环泵8通过管道9和所述加工槽5连接。由于所述电极液内含有工件加工后蚀除的材料，所述过滤箱7可以起到过滤的作用，过滤后的电解液在所述循环泵8的作用下重新回到所述加工槽5内，保证所述加工槽5内的电解液高度始终高于所述电极丝4。
25.所述机床上设置有y向导轨17、z向导轨16、传动丝杠一13、传动丝杠二20和安装板15，所述z向导轨16滑动设置在所述y向导轨17上，所述传动丝杠一13用于驱动所述z向导轨16在所述y向导轨17上移动，第一驱动电机19与所述传动丝杠一13传动连接；所述安装板15滑动设置在所述z向导轨16上，所述传动丝杠二20用于驱动所述安装板15在z向导轨16上移动，第二驱动电机18与所述传动丝杠二20传动连接，所述升降轴3固定设置在所述安装板15上。所述升降轴3可以在y向导轨17、z向导轨16上滑动，从而带动待加工的工件在水平方向和垂直方向的运动，以便加工成想要的产品形状。
26.还包括两个贮丝筒1和贮丝筒电机，两个所述贮丝筒1分别位于所述加工槽5的两侧，用于放出和收集所述电极丝4。在加工过程中，电极丝4也会有损耗，电极丝4变细，加工的尺寸精度难以保证，通过不断引入新的电极丝4可以避免这种问题。所述贮丝筒1和所述加工槽5之间设置有行丝导轮2，用于支撑和导向电极丝4。还设置有张紧装置12，用于为所述电极丝4提供张紧力，防止所述电极丝4松弛，对工件的加工精度造成偏差。
27.所述电极丝4材质为钼丝，钼丝是由于它的硬度和熔点都是比较高的，耐氧化性很
好，耐电蚀性仅次于钨丝，但是钨丝脆性高于钼丝，所以就目前金属材料来讲钼丝加工性能是很好的。
28.所述加工槽5内装有辅助电极，所述辅助电极连接电源正极，所述电极丝4连接电源的负极。电极丝4与辅助电极在电解液中发生电解反应，使电极丝4周围析出氢气，进而形成气膜使电极丝4与电解液绝缘，通过电极丝4与非导电工件表面的电解液发生电火花放电击穿气泡膜，施加的电压达到气膜的击穿电压后产生火花放电，利用火花放电产生的高温和冲击力来去除工件材料。所述辅助电极为不锈钢，沉浸在电解液中的所述辅助电极材质为不锈钢，可以防止生锈并长久使用。
29.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，其特征在于，包括升降轴(3)、电极丝(4)、加工槽(5)，所述升降轴(3)连接在机床(11)上，所述升降轴(3)的下方设置有用于夹紧工件的夹头(10)；所述加工槽(5)内装有电解液，所述加工槽(5)的上沿设置有两个相对的通孔，所述电极丝(4)从所述通孔穿过，所述电极丝(4)浸没在所述加工槽(5)内的电解液中；所述升降轴(3)位于所述电极丝(4)的正上方。2.根据权利要求1所述的一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，其特征在于，所述加工槽(5)放置在接液槽(6)内，所述接液槽(6)尺寸大于所述加工槽(5)。3.根据权利要求2所述的一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，其特征在于，所述接液槽(6)的底部具有排液孔，所述排液孔依次连接过滤箱(7)和循环泵(8)，所述循环泵(8)通过管道(9)和所述加工槽(5)连接。4.根据权利要求1所述的一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，其特征在于，所述机床上设置有y向导轨(17)、z向导轨(16)、传动丝杠一(13)、传动丝杠二(20)和安装板(15)，所述z向导轨(16)滑动设置在所述y向导轨(17)上，所述传动丝杠一(13)用于驱动所述z向导轨(16)在所述y向导轨(17)上移动，第一驱动电机(19)与所述传动丝杠一(13)传动连接；所述安装板(15)滑动设置在所述z向导轨(16)上，所述传动丝杠二(20)用于驱动所述安装板(15)在z向导轨(16)上移动，第二驱动电机(18)与所述传动丝杠二(20)传动连接，所述升降轴(3)固定设置在所述安装板(15)上。5.根据权利要求1所述的一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，其特征在于，还包括两个贮丝筒(1)和贮丝筒电机，两个所述贮丝筒(1)分别位于所述加工槽(5)的两侧，用于放出和收集所述电极丝(4)。6.根据权利要求5所述的一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，其特征在于，所述贮丝筒(1)和所述加工槽(5)之间设置有行丝导轮(2)，用于支撑和导向电极丝(4)。7.根据权利要求5所述的一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，其特征在于，还设置有张紧装置(12)，用于为所述电极丝(4)提供张紧力。8.根据权利要求1所述的一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，其特征在于，所述电极丝(4)材质为钼丝。9.根据权利要求1所述的一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，其特征在于，所述加工槽(5)内装有辅助电极，所述辅助电极连接电源正极；所述电极丝(4)连接电源的负极。10.根据权利要求9所述的一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，其特征在于，所述辅助电极为不锈钢。

技术总结
本实用新型公开了一种倒置式微细电解电火花线切割加工装置，包括升降轴、电极丝、加工槽，升降轴连接在机床上，升降轴的下方设置有用于夹紧工件的夹头；加工槽内装有电解液，加工槽的上沿设置有两个相对的通孔，电极丝从通孔穿过，电极丝浸没在加工槽内的电解液中；升降轴位于电极丝的正上方。电极丝带有负压电，加工槽内的电解液带有正压电，电极丝周围通过电解反应生成气膜，施加的电压达到气膜的击穿电压后产生火花放电，利用火花放电产生的高温和冲击力来去除工件材料，对工件进行加工。由于电极丝位于加工工件的下方，蚀除的材料在重力的作用下，下落到加工槽内，避免了蚀除的材料滞留在工件上狭窄的切缝内不易清理排出的问题。问题。问题。


技术研发人员：孔令蕾 张磊 雷卫宁 李鸿波 陈宁
受保护的技术使用者：江苏理工学院
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2023/7/14