基于磁力驱动器的微细电火花加工实验研究*
2021-10-11徐程程徐方超金俊杰张晓友
机械工程与自动化 2021年5期
徐程程,陈 丽,孙 凤,徐方超,金俊杰,张晓友,2
(1.沈阳工业大学 机械工程学院,辽宁 沈阳 110870;2.日本工业大学 机械工学科,日本 埼玉 345-8501)
0 引言
电火花加工是一种去除材料的非接触特种加工工艺,基于工件和电极之间的脉冲火花放电,产生瞬时的高温,对浸没在工作介质中金属工件的局部金属材料进行电腐蚀[1]。电火花加工具有能够加工所有导电材料、不受限于材料的强度和硬度、可加工复杂模具材料等优点[2]。
相比于铣削加工,传统电火花加工效率较低。为提高电火花加工效率,国内外学者进行了大量的研究,主要包括改善机床结构[3]、电极旋转或震动式加工[4]、改变工作液[5]和提高伺服系统响应[6]等方法。在传统电火花加工机床中,伺服驱动系统由多个传统电机加单自由度滚珠丝杠构成,存在中间转化环节多、系统响应速度较慢、加工精度低、对极间放电信号响应不及时等一系列问题,导致极间放电不稳定、极间碎屑产物不易排出。
为了提高电火花加工的速度和精度,本文提出了一种将PID控制磁力驱动器与传统电火花加工机床协同控制进行放电加工的方法。在电火花加工过程中,利用磁力驱动器提高对极间放电信号的响应速度,在轴向带动工具电极及时定位,提高有效放电概率,进而提高电火花加工效率。
1 Micro-EDM磁力驱动器结构及工作原理
1.1 Micro-EDM磁力驱动器结构
磁力驱动器与电火花加工机床的主轴连接,磁力驱动装置主要由线圈部分、动子部分、定位弹片及外壳部分组成,如图1所示,其中,线圈部分由6个并联的铜线线圈组成;……
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