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新型多功能微细电火花加工机床及应用

  中国机械工业联合会机经网发布时间:2015-08-06 14:42:05 来源:中国数控机床网

  哈滨工业大学150001李文卓赵万生胜利石油学校257000于云霞外生产厂家和研究机构的已经商品化和正在研制中的几种微细电火花加工机床的构成功能技长要点和典型应用,希望能为从事徵细电火花加工机床的研制者提供有价值的信息。

  几有叵大应用前设的微机电系统的制造设备目前在国际上有两大潮流技术,种是由半导体制造工艺衍生而来的硅平面工艺技术,其典型代有10人选择性蚀刻等,这种技术适合于将微传感器微执行器和微信息处理器集于个微小单元,非常适合于大批生产;3种是由传统加技术包括特种加技术衍生而来的;加1技术,其典型代技术可以加工硅平血工艺技术准以加的各种复杂维曲面,并可加工金属材料和各种难加工材料,尤其适合于中小批量零件的个性加工众多发达国家采取两者并重的策略,以充分发挥各自的优点作为微机电系统制造技术的个重要分支,新甩微细电火花加工机床的研制也就受到广泛的重视目前,发达国家的微细电火花机床有些己进工业应用和商业销售阶段,如日本松下精机瑞士夏米芯美,威廉斯等公司都有较成熟的产品,其中以1木松1精机的产品性能最优。该产品能稳定加工只少,1的小孔2,代着这领域的前沿,但其价格非常昂贵,大约需要20万美兀左右,且被列为对我国禁运产品。另外日本东京大学的增泽隆久丰田工业大学的毛利尚武等学者正在研制开发中的系统或装置也都具有很高的水平,为该研究方向上的主要代国内对微细电火花的研究,主要是结合实际生产的需要,集中在微孔加工上。比如喷汕嘴电火花小孔加工等大多没进线的工业应用和商业销售阶段在这方面南京航空航天大学起步较早,研,也比较系统。首次在,内加工出孔径只1少1深径比为31的微细孔4;沾华大学研制了种采用蠕动式微进给机构的微细电火花加工机床。加工出接驱动装置3!在当今实现我国工业现代化的过程中,尽快研制具有独立自主知识产权的微细电火花加1机浓己成为我,微细制造领域的当务之总,微细电火花加工的特点及要求微小零件的尺寸小,刚度低,很难用传统加工方法加工,而在电火花加工中,电极与工件的宏观作用力很小,大约在数百毫牛到数十毫牛,之间,若再配以精密的伺服进给机构和微能放电电源,电火花加工非常适合微细加1微细电火花加工技术能在保证零件加1梢度的,时,还具有更高的加工效率,这是其他加工方法如超声加工等所不可比拟的为进步提高零件的加工精度,类似于加工中心的精密多功能微细电火花加工机床受到青,在这种多功能电火花加1机床上,从微细电极的制作到微细零件的加工,电极只需次装夹,可减小多次装夹电极所带来的安装误差,并且可通过,电极的重新加工来修正机床的系统误差和被损耗电极的形状误差,从而提高零件的加工精度还可实现电火花线电极磨削加工电火花复杂形状微细孔加工及屯火花铣削加工等功能,配以。多轴联动技术。即可实现复杂的微细电火花维型体加卫因微细零件重新装夹定位困难,还可根据工作需要,将电化学加工电铸加工甚至微细切削力工微机电系统的在线测量装配调试等集于体,从而构成个微机电系统的柔性制造中心下面介绍几种典型微细电火花加4几床的构成功能技术要点和加实例日本松下精机生产的郎挪是种高精度的微细电火花加工机床6,也是目前商业销售中精度最高的微细电火花机床,该机床的实物照片如尔滨工业大学特种加工研宄所也研制了多种电极直元两部分,2.

  此外,还配有线向移动的加工头和可1向和方向移动工作台组成。其卞耍性能指标1衣;82认主加工单元性能指标700825主轴电机1电机无编码盘重量18找由承V陶瓷轴承加工箱尺寸mml42尤行程范围2001打亍程范围50n yiifL显微镜范围传感恐加厂主单元0控制肀元阁2松082机床内部构成182你的屯火花放电电源采用只0微能弛张式电源其最小脉冲能从为犯是传统电火花加工电源能量的0到00为了减少寄生电容对加工过程的影响。机床采目陶瓷村料做主要零件在182可进行电火花钻酏铣酏磨削线电极磨削成型加工等多种电火花加工,可稳定地加工出13的微细轴和1打的微小孔,面粗敢可达及,1私1如微孔和微缝的样件照片。该机床可用于各种微小轴维曲面型腔的加工,适用于微加速度计微力传感器微喷头等微机电系统的研制生产7!

  扫描式微电火花加工机床武3人开发的种新型微电火芘加工机床照片由度和高刚度等特点,在此被用作微电火花加工终端驰动器。使之产生扫描运动。

  旧5描式机床照几16扫描式机床构成7为该机床的加工意,8是用该机床加工的微型十字槽和圆形槽微电火花加工电极具有3个自由度,即沿7方向的2个倾斜运动和1个沿2了向的移动,配各种形式和各种自由度的工作台。即可加工各种复杂微曲面机床主轴由1个驻板个台1个收紧杆和3个蜢动装置组成。蠕动装聊置基板和平台之间。并分,尚联其上。通过调节蜢动装置的长度即可实现平台的2向移动和义。7向的倾斜。电极的进给回退运动即是由这3个蠕动装置的伸缩复合而成整个七轴的尺寸为1821心228.重6平台的响应频率由压电陶瓷决定。可以达到200.

  多功能微细电火花加工中心技术人学生产技术研允中心咖丁6,0在疑米尔公司的执山,1 2000轴线切割机床的基础上改进而成的总的来说,与发达国家的差距仍然是很大的,尤其是在技术的产业化方面。因此面对市场需求,我国科技工作者应针对性地深入研究与市场相适应的技农且在微细电火花加工的工业应用方面加快步伐,有针对性地深入研宄微细电火花加工技术与微喂机构微型传感器微电子技米微型医疗器槭微型执行器微机器人等微型机电系统方而相适应的应用技术。使其正成为推动生产力发展的动力其说理是将1个可回转主轴头安装在线切割机床的上导丝头上,将1个微线电极磨削装置安装在机床的工作台上,而且该机床还在工件的夹紧系统安装了回转装置,以便加工多种复杂型面该加工中心能实现微线加工中心的微切割实例切割微型腔加工微线电极磨削微电火花钻削和统削客种微电火花加,由于该加中心功能众多,因此非常适合加工各种复杂的型面10是该加工中心在,1厚的薄板上加工出齿厚5砍1的微齿结构是加工出的各种微型结构实例。

  藤长男。放电加工法上高速。微细加工,技术动向。机械技术。1988.3621825赵万生,刘维东,王振龙。差动往复式微型电火花加工装置的研究。机械工程学报,2000,3696568李勇,王显军,周兆英等。微细电火花加工关键技术研宄宋小中,刘正勋。电火花细微孔加工方法的研宄。电加结论与展望微细电火花加工是未来微机电系统制造技术的非常关键的技术手段之,本文较详细地介绍了当前国外生产厂家和研宄机构的已经商品化和正在研制中的几种微细电火花加工机床的构成功能技术要点和典型应甩从中可以看到微细电火花加工的独特优越性和因而具有的广阔应用前景近年来,虽然我国越来越屯视对微细电火花加工的应和开发,参加研究的单位越来越多,且取得了定的成绩,有些产品的性能指标与国外产品已经很接近,但国家自然科学重点基金项目资助599350责任编辑周守清

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