本發(fā)明涉及到電火花加工領(lǐng)域，特別是涉及到一種新型的薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工方法及裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的將三維微電極離散成若干個薄片隊列微電極，并使薄片隊列微電極按照規(guī)劃路徑先后進(jìn)行微細(xì)電火花加工方法，可以獲得三維微結(jié)構(gòu)。但是在實施的過程中存在以下問題：①薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工曲面特征時，獲得的三維微結(jié)構(gòu)表面會有臺階，而臺階會對三維微結(jié)構(gòu)的形狀精度產(chǎn)生不利影響；②薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工平面特征時，平面特征表面會出現(xiàn)圓角放電痕，而圓角放電痕會對平面特征的形狀精度產(chǎn)生不利影響。

綜上所述，為了提高薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工的擬合表面精度，需要將三維微結(jié)構(gòu)表面的臺階效應(yīng)和平面特征表面的圓角放電痕予以消除。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的為提供一種消除微結(jié)構(gòu)表面電火花加工產(chǎn)生的臺階效應(yīng)和圓角放電痕的新型的薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工方法及裝置。

本發(fā)明提出一種新型的薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工方法，薄片隊列微電極包括多個依次隊列排列的薄片微電極，在集膚效應(yīng)的影響下，薄片微電極的加工端面被損耗為外凸弧形；新型的薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工方法包括：

通過薄片隊列微電極上的薄片微電極依次對工件上與薄片微電極一一相應(yīng)的位置進(jìn)行微細(xì)電火花加工，在加工面上形成擬合表面。

進(jìn)一步地，通過薄片隊列微電極上的薄片微電極依次對工件上與薄片微電極一一相應(yīng)的位置進(jìn)行微細(xì)電火花加工，在加工面上形成擬合表面的步驟之后包括：

檢測擬合表面精度是否達(dá)到精度閾值，若否，則按照設(shè)定增加微細(xì)電火花加工的工作電壓。

進(jìn)一步地，通過薄片隊列微電極上的薄片微電極依次對工件上與薄片微電極一一相應(yīng)的位置進(jìn)行微細(xì)電火花加工，在加工面上形成擬合表面的步驟包括：

要使加工后的擬合表面為曲面或斜面時，通過第一薄片微電極沿薄片隊列方向?qū)ぜM(jìn)行微細(xì)電火花加工，在工件上得到第一個加工曲面；第一薄片微電極為第一個用于加工工件的薄片微電極；

依次由薄片隊列微電極上第一薄片微電極后列的薄片微電極移動至工件的后一加工位置，對工件進(jìn)行微細(xì)電火花加工；后一加工位置與其前一加工位置的加工曲面平行；薄片隊列微電極對工件的加工曲面構(gòu)成擬合表面。

進(jìn)一步地，通過薄片隊列微電極上的薄片微電極依次對工件上與薄片微電極一一相應(yīng)的位置進(jìn)行微細(xì)電火花加工，在加工面上形成擬合表面的步驟包括：

要使加工后的擬合表面為平面時，通過第一薄片微電極沿薄片隊列方向?qū)ぜM(jìn)行微細(xì)電火花加工，在工件上得到第一個加工曲面；第一薄片微電極為第一個用于加工工件的薄片微電極；

第一薄片微電極沿薄片隊列微電極厚度方向做多次往返微細(xì)電火花加工；第一薄片微電極在其厚度方向的運動行程小于放電間隙；

薄片隊列微電極上第一薄片微電極后列的薄片微電極按照第一薄片微電極的加工流程依次循環(huán)加工，得到最終的擬合表面。

進(jìn)一步地，薄片隊列微電極的薄片微電極的厚度為0.1mm。

進(jìn)一步地，在薄片微電極的放電端面中，其放電部分的厚度為0.08mm，未放電的厚度為0.02mm。

進(jìn)一步地，薄片微電極在其厚度方向的運動行程為0.01mm。

進(jìn)一步地，薄片微電極的加工電壓為100v、放電脈寬為800納秒且放電脈間為4200納秒。

進(jìn)一步地，薄片微電極是銅板、鎢板、鎢銅板、石墨板、鎳板、鉬板或鋼板。

本發(fā)明還揭示了一種新型的薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工裝置，包括加工模塊；

加工模塊用于通過薄片隊列微電極上的薄片微電極依次對工件上與薄片微電極一一相應(yīng)的位置進(jìn)行微細(xì)電火花加工，在加工面上形成擬合表面；薄片隊列微電極包括多個依次隊列排列的薄片微電極，在集膚效應(yīng)的影響下，薄片微電極的加工端面被損耗為外凸弧形；

加工模塊包括第一加工模塊、第二加工模塊、第一平面加工模塊、第一去痕模塊、第二平面加工模塊；

第一加工模塊用于要使加工后的擬合表面為曲面或斜面時，通過第一薄片微電極沿薄片隊列方向?qū)ぜM(jìn)行微細(xì)電火花加工，在工件上得到第一個加工曲面；

第二加工模塊用于依次由薄片隊列微電極上第一薄片微電極后列的薄片微電極移動至工件的后一加工位置，對工件進(jìn)行微細(xì)電火花加工；后一加工位置與其前一加工位置的加工曲面平行；薄片隊列微電極對工件的加工曲面構(gòu)成擬合表面；

第一平面加工模塊用于要使加工后的擬合表面為平面時，通過第一薄片微電極沿薄片隊列方向?qū)ぜM(jìn)行微細(xì)電火花加工，在工件上得到第一個加工曲面；

第一去痕模塊用于第一薄片微電極沿薄片隊列微電極厚度方向做多次往返微細(xì)電火花加工；薄片微電極在其厚度方向的運動行程小于放電間隙；

第二平面加工模塊用于薄片隊列微電極上第一薄片微電極后列的薄片微電極按照第一薄片微電極的加工流程依次循環(huán)加工，得到最終的擬合表面。

本發(fā)明新型的薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工方法及裝置，其中新型的薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工方法中充分利用在常規(guī)薄片微電極的加工端面的圓角損耗特點，用以有效消除三維微結(jié)構(gòu)表面的臺階效應(yīng)，從而提高加工后擬合面的精度。有效的消除三維微結(jié)構(gòu)擬合表面的臺階效應(yīng)和平面特征擬合表面的圓角放電痕。

附圖說明

圖1是本發(fā)明新型的薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工方法一實施例的步驟示意圖；

圖2是本發(fā)明新型的薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工方法另一實施例的步驟示意圖；

圖3是本發(fā)明新型的薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工方法又一實施例的步驟示意圖；

圖4是本發(fā)明新型的薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工方法第四實施例的步驟示意圖；

圖5是本發(fā)明新型的薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工方法一實施例的加工流程示意圖；

圖6是本發(fā)明新型的薄片隊列微電極微細(xì)電火花加工裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參照圖1和圖5，本發(fā)明公示了薄片隊列微電極1微細(xì)電火花加工方法的一實施例，薄片隊列微電極1包括多個依次隊列排列的薄片微電極12，在集膚效應(yīng)的影響下，薄片微電極12的加工端面13被損耗為外凸弧形.

參照圖1，薄片隊列微電極1微細(xì)電火花加工方法包括：

s1、通過薄片隊列微電極1上的薄片微電極12依次對工件2上與薄片微電極12一一相應(yīng)的位置進(jìn)行微細(xì)電火花加工，在加工面上形成擬合表面21。

在上述步驟s1中，固件上的擬合表面21由多個薄片微電極12加工的面組成；由于利用集膚效應(yīng)影響，薄片微電極12的加工端面13為弧形，相應(yīng)的，工件2上薄片微電極12加工的面也是弧形，對比過去由多個臺階面構(gòu)成的擬合表面21，本方法加工的擬合表面21與理想的表面22更接近。

參照圖2，在步驟s1之后包括：

s2、檢測擬合表面21精度是否達(dá)到精度閾值，若否，則按照設(shè)定增加微細(xì)電火花加工的工作電壓。

在上述步驟s2中，通過儀器檢測加工后的擬合表面21的精度，如果精度符合要求，則表示加工正常；下一個產(chǎn)品加工時，繼續(xù)按照現(xiàn)有的工作參數(shù)工作；如果不符合要求，則在下一工件2加工時增加加工電壓，在合理的范圍內(nèi)適當(dāng)增加薄片微電極12加工端面13的圓角損耗，從而提高擬合表面21的精度，直到在調(diào)整后的加工電壓下可以加工出合格產(chǎn)品；通過上述步驟s3可以確定較佳的加工電壓。

參照圖3，在一些實施例中，步驟s1包括：

s11、要使加工后的擬合表面21為曲面或斜面時，通過第一薄片微電極11沿薄片隊列方向?qū)ぜ?進(jìn)行微細(xì)電火花加工，在工件2上得到第一個加工曲面24；第一薄片微電極11為第一個用于加工工件的薄片微電極12；

s12、依次由薄片隊列微電極1上第一薄片微電極11后列的薄片微電極12移動至工件2的后一加工位置，對工件2進(jìn)行微細(xì)電火花加工；后一加工位置與其前一加工位置的加工曲面23平行；薄片隊列微電極1對工件2的加工曲面23構(gòu)成擬合表面21。

在上述步驟s11中，由于利用集膚效應(yīng)影響，第一薄片微電極11的加工端面13為弧形，相應(yīng)的，工件2上薄片微電極12加工的第一個加工曲面24也是相應(yīng)的弧形。

在上述步驟s12中，薄片隊列微電極1上第一薄片微電極11后列的薄片微電極12依次對工件2進(jìn)行微細(xì)電火花加工，同理由于利用集膚效應(yīng)影響，薄片微電極12的加工端面13為弧形，相應(yīng)的，工件2上薄片微電極12加工的加工曲面23也是相應(yīng)的弧形；擬合表面21由薄片微電極12加工的加工曲面23構(gòu)成，對比過去由多個臺階面構(gòu)成的擬合表面21，本方法加工的擬合表面21與理想的表面22更接近。

參照圖4，在另一些實施例中，步驟s1包括：

s13、要使加工后的擬合表面21為平面時，通過第一薄片微電極11沿薄片隊列方向?qū)ぜ?進(jìn)行微細(xì)電火花加工，在工件2上得到第一個加工曲面24；第一薄片微電極11為第一個用于加工工件的薄片微電極12；

s14、第一薄片微電極11沿薄片隊列微電極1厚度方向做多次往返微細(xì)電火花加工；第一薄片微電極11在其厚度方向的運動行程小于放電間隙；

s15、薄片隊列微電極1上第一薄片微電極11后列的薄片微電極12按照第一薄片微電極11的加工流程依次循環(huán)加工，得到最終的擬合表面21。

在上述步驟s13中，第一薄片微電極11用于加工擬合表面21為平面的工件2，其中第一薄片微電極11由于利用集膚效應(yīng)影響，第一薄片微電極11的加工端面13為弧形，相應(yīng)的，工件2上薄片微電極12加工的第一個加工曲面24也是相應(yīng)的弧形。

在上述步驟s14中，第一薄片微電極11沿薄片隊列微電極1厚度方向做多次往返微細(xì)電火花加工能夠，多次往返的第一薄片微電極11，通過微細(xì)電火花加工可以有效消除第一薄片微電極11加工對應(yīng)的加工曲面23時產(chǎn)生的圓角放電痕，使擬合表面21的平面精度更高，更接近理想平面。

在上述步驟s15中，薄片隊列微電極1上第一薄片微電極11后列的薄片微電極12依次在對應(yīng)的工件2部位上，重復(fù)第一薄片微電極11進(jìn)行的加工步驟，得到多個加工曲面23，多個加工曲面23構(gòu)成擬合表面21，擬合表面21接近平面，同理，由于利用集膚效應(yīng)影響，薄片微電極12的加工端面13為弧形，相應(yīng)的，工件2上薄片微電極12加工的加工曲面23也是相應(yīng)的弧形，而且其中的薄片微電極12多次往返，通過微細(xì)電火花加工可以有效消除薄片微電極12加工對應(yīng)的加工曲面23時產(chǎn)生的圓角放電痕，使擬合表面21的平面精度更高，更接近理想平面。

參照圖5，在本實施例中，薄片隊列微電極1的薄片微電極12的厚度為0.1mm；在薄片微電極12的放電端面中，其放電部分的厚度為0.08mm，未放電的厚度為0.02mm；薄片微電極12在其厚度方向的運動行程為0.01mm；薄片微電極12的加工電壓為100v、放電脈寬為800納秒且放電脈間為4200納秒。

薄片微電極12可以是銅板、鎢板、鎢銅板、石墨板、鎳板、鉬板或鋼板。

在本實施例中，薄片微電極12是鎢銅板；

工件2的材料為304不銹鋼，薄片隊列微電極1加工的對象是具有45度傾角的擬合表面21，其理想的斜面為平滑的斜面，斜面高度為0.6mm。

因為擬合表面21為斜面，所以采用步驟s11和s12的方法加工。

具體為：

首先，通過第一薄片微電極11沿薄片隊列方向?qū)ぜ?進(jìn)行微細(xì)電火花加工，在工件2上得到第一個加工曲面24，在薄片微電極12的放電端面中，其放電部分的厚度為0.08mm，未放電的厚度為0.02mm；

其次，依次由薄片隊列微電極1上第一薄片微電極11后列的薄片微電極12移動至工件2的后一加工位置，對工件2進(jìn)行微細(xì)電火花加工；后一加工位置與其前一加工位置的加工曲面23平行；所有薄片隊列微電極1對工件2的加工曲面23共同構(gòu)成擬合表面21，其中，得到的擬合表面21接近45度傾角且斜面高度為0.6mm的平滑斜面；

之后，檢測已完成的擬合表面21精度是否達(dá)到精度閾值，若否，則按照設(shè)定增加微細(xì)電火花加工的工作電壓為110v，增加幅度為10v，通過增加工作電壓在合理的范圍內(nèi)適當(dāng)增加薄片微電極12加工端面13的圓角損耗，從而提高擬合表面21的精度。

通過上述步驟，可以得到在工件2上加工的擬合表面21，并確定當(dāng)前加工電壓是否合適，若已完成的擬合表面21精度達(dá)到精度閾值，則，下一個工件2的加工是的工作電壓為100v。

參照圖6，本發(fā)明還揭示了一種薄片隊列微電極1微細(xì)電火花加工裝置，包括加工模塊8；

加工模塊8用于通過薄片隊列微電極1上的薄片微電極12依次對工件上與薄片微電極12一一相應(yīng)的位置進(jìn)行微細(xì)電火花加工，在加工面上形成擬合表面21；薄片隊列微電極1包括多個依次隊列排列的薄片微電極12，在集膚效應(yīng)的影響下，薄片微電極12的加工端面13被損耗為外凸弧形。

加工模塊8包括第一加工模塊3、第二加工模塊4、第一平面加工模塊5、第一去痕模塊6、第二平面加工模塊7；

第一加工模塊3用于要使加工后的擬合表面21為曲面或斜面時，通過第一薄片微電極11沿薄片隊列方向?qū)ぜ?進(jìn)行微細(xì)電火花加工，在工件2上得到第一個加工曲面24；

第二加工模塊4用于依次由薄片隊列微電極1上第一薄片微電極11后列的薄片微電極12移動至工件2的后一加工位置，對工件2進(jìn)行微細(xì)電火花加工；后一加工位置與其前一加工位置的加工曲面23平行；薄片隊列微電極1對工件2的加工曲面23構(gòu)成擬合表面21；

第一平面加工模塊5用于要使加工后的擬合表面21為平面時，通過第一薄片微電極11沿薄片隊列方向?qū)ぜ?進(jìn)行微細(xì)電火花加工，在工件2上得到第一個加工曲面24；

第一去痕模塊6用于第一薄片微電極11沿薄片隊列微電極1厚度方向做多次往返微細(xì)電火花加工；薄片微電極12在其厚度方向的運動行程小于放電間隙；

第二平面加工模塊7用于薄片隊列微電極1上第一薄片微電極11后列的薄片微電極12按照第一薄片微電極11的加工流程依次循環(huán)加工，得到最終的擬合表面21。

本發(fā)明薄片隊列微電極1微細(xì)電火花加工方法及裝置，其中薄片隊列微電極1微細(xì)電火花加工方法中充分利用在常規(guī)薄片微電極12的加工端面13的圓角損耗特點，用以有效消除三維微結(jié)構(gòu)表面的臺階效應(yīng)，從而提高加工后擬合面的精度。有效的消除三維微結(jié)構(gòu)擬合表面21的臺階效應(yīng)和平面特征擬合表面21的圓角放電痕。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。