本發(fā)明屬于微小型加工領(lǐng)域，具體涉及一種鏡像雙絲微細(xì)電火花磨削微細(xì)軸加工裝置及方法。

背景技術(shù)：

作為非接觸加工的微細(xì)電火花加工方法，由于加工無宏觀作用力，因此被廣泛應(yīng)用于制備微噴部件噴孔板陣列群孔加工用刀具、發(fā)動機(jī)噴油嘴噴孔加工用刀具、微模具型腔加工用刀具、表面粗糙度測量探針、顯微操作用工具等。工業(yè)用噴墨打印機(jī)噴墨頭核心零件之一為噴孔板，其典型結(jié)構(gòu)特征為微細(xì)群孔，例如分辨率為300DPI的噴墨頭噴孔板，要求將2×128陣列微孔直徑控制在(43～45)μm范圍內(nèi)，因此采用微細(xì)電火花加工技術(shù)制作此類陣列群孔所使用的單根微細(xì)軸直徑一致性應(yīng)該控制在2μm范圍內(nèi)。在批量加工噴墨頭噴孔板時(shí)，需要保證批量噴孔板平均直徑滿足一定精度要求，進(jìn)而保證噴墨打印機(jī)批量產(chǎn)品的噴墨打印質(zhì)量穩(wěn)定性。為了提高批量噴孔板平均直徑的一致性即減小平均直徑的分散程度σ_孔(σ_孔為數(shù)列Davg(i)，i＝1、2、3……n的均方差，其中Davg(i)代表第i個噴孔板256個微孔的平均直徑，n為噴孔板的總件數(shù))，需要首先提高批量微細(xì)軸的直徑一致性即減小微細(xì)軸平均直徑的分散程度σ_軸(σ_軸為數(shù)列davg(i)，i＝1、2、3……n的均方差，其中davg(i)代表第i根微細(xì)軸的平均直徑，n為微細(xì)軸的總根數(shù))。提高批量微細(xì)軸直徑控制精度無論對于改善單件產(chǎn)品的噴墨打印質(zhì)量，還是對于提高批產(chǎn)品的噴墨打印質(zhì)量穩(wěn)定性都起著至關(guān)重要的作用。

目前微細(xì)軸電火花加工方法中為提高同一直徑微細(xì)軸加工可重復(fù)性，多通過“直徑在線測量—吃刀量調(diào)整—再磨削”等環(huán)節(jié)循環(huán)逐漸逼近目標(biāo)直徑的方式；加工過程的自動化的實(shí)現(xiàn)一定程度上提高了微細(xì)軸加工效率，改善了微細(xì)軸重復(fù)制作直徑一致性精度，但是由于加工策略依然是通過多個周期環(huán)節(jié)的不斷循環(huán)逼近，整體上加工效率仍然較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種鏡像雙絲微細(xì)電火花磨削微細(xì)軸加工裝置及方法，本發(fā)明能夠提高所加工微細(xì)軸直徑的一致性，具體包括單根直徑一致性、多根微細(xì)軸直徑一致性。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種鏡像雙絲微細(xì)電火花磨削微細(xì)軸加工裝置，包括主動供絲模塊、線電極恒張力模塊、運(yùn)絲高度調(diào)整模塊、放電模塊、線電極導(dǎo)向輪間隙調(diào)整模塊、收絲模塊、微細(xì)軸伺服驅(qū)動模塊；

主動供絲模塊用于完成線電極主動送進(jìn)；線電極恒張力模塊用于將恒定張力施加于線電極I(5)、線電極II(7)上；運(yùn)絲高度調(diào)整模塊用于實(shí)現(xiàn)線電極運(yùn)絲平面高度的調(diào)整；放電模塊為線電極I(5)、線電極II(7)、微細(xì)軸65提供電源；線電極導(dǎo)向輪間隙調(diào)整模塊用于調(diào)整線電極I(5)和線電極II(7)之間的距離；收絲模塊用于將線電極I(5)和線電極II(7)繞進(jìn)卷絲輪(46)；微細(xì)軸伺服驅(qū)動模塊用于驅(qū)動微細(xì)軸X向、Y向、Z向的伺服運(yùn)動；X向伺服運(yùn)動用于驅(qū)動微細(xì)軸(65)跟蹤兩線電極對稱中心線，Y向伺服運(yùn)動用于實(shí)現(xiàn)微細(xì)軸在Y向的進(jìn)給，Z向伺服運(yùn)動用于實(shí)現(xiàn)微細(xì)軸(65)整體沿Z向即豎直方向的運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)微細(xì)軸(65)的成形。

所述的裝置，所述主動供絲模塊包括主動供絲電機(jī)(1)、主動供絲聯(lián)軸器(2)、供絲輪軸支撐座(3)、供絲輪軸(4)、線電極I(5)、儲絲輪I(6)、線電極II(7)、儲絲輪II(8)、儲絲輪錐形固定螺母(9)、絕緣擋絲軸I(10)、絕緣擋絲軸II(12)、絕緣擋絲軸III(62)、絕緣擋絲軸IV(60)、線電極位置檢測傳感器I(61)、線電極位置檢測傳感器II(12)、隔絲板(13)、隔絲塊、轉(zhuǎn)向柱I(15)、轉(zhuǎn)向柱II(16)、上絲絕緣塊(17)；線電極I(5)和線電極II(7)分別纏繞于儲絲輪I(6)和儲絲輪II(8)上；儲絲輪I(6)和儲絲輪II(8)疊合安裝緊鎖于供絲輪軸(4)上，并通過儲絲輪錐形固定螺母9進(jìn)行軸向鎖緊，供絲輪軸(4)通過支撐部件安裝在供絲輪軸支撐座(3)上；線電極I(5)和線電極II(7)從儲絲輪I(6)和儲絲輪II(8)繞下后，線電極I(5)由絕緣擋絲軸III(62)、絕緣擋絲軸IV(60)約束位置，線電極II(7)由絕緣擋絲軸I(10)、絕緣擋絲軸II(11)約束位置。線電極I(5)和電極II(7)由隔絲板13隔離；絕緣擋絲軸I(10)、絕緣擋絲軸II(11)的中間，絕緣擋絲軸III(62)、絕緣擋絲軸IV(60)的中間分別布置線電極位置檢測傳感器II(12)、線電極位置檢測傳感器I(61)。線電極位置檢測傳感器I(61)、線電極位置檢測傳感器II(12)檢測線電極I(5)和電極II(7)是否處于繃緊狀態(tài)；當(dāng)線電極I(5)和線電極II(7)有任一線電極處于繃緊狀態(tài)時(shí)，主動供絲電機(jī)1帶動聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)進(jìn)而帶動儲絲輪I(6)和儲絲輪II(8)旋轉(zhuǎn)完成線電極主動送進(jìn)。

所述的裝置，所述線電極恒張力模塊包括恒張力輪(18)、壓絲平帶輪(59)、壓絲平帶(58)、轉(zhuǎn)向V槽塔輪(19)；其中恒張力輪(18)與磁滯制動器相連接，并同步轉(zhuǎn)動；線電極I(5)和線電極II(7)繞過絕緣擋絲軸II(11)、絕緣擋絲軸IV(60)后繞進(jìn)隔絲塊(14)，在隔絲塊(14)中線電極I(5)和線電極II(7)完全電氣隔離，隨后線電極I(5)和線電極II(7)經(jīng)由轉(zhuǎn)向柱I(15)、轉(zhuǎn)向柱II(16)后，繞進(jìn)上絲絕緣塊(17)，隨后繞進(jìn)恒張力輪(18)；壓絲平帶輪(59)、恒張力輪(18)共同約束壓絲平帶(58)的空間位置，并使得壓絲平帶(58)處于漲緊狀態(tài)；壓絲平帶(58)將線電極I(5)、線電極II(7)壓緊于恒張力輪(18)上，實(shí)現(xiàn)線電極I(5)、線電極II(7)的夾持；恒張力輪(18)與磁滯制動器相連接，并將恒定張力施加于線電極I(5)、線電極II(7)上。

所述的裝置，所述運(yùn)絲高度調(diào)整模塊包括轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅰ(20)、轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅱ(39)、V槽塔輪Ⅰ(21)、V槽塔輪Ⅱ(38)、絲架(22)；轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅰ、轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅱ、V槽塔輪Ⅰ、V槽塔輪Ⅱ皆安裝于絲架上；線電極I(5)和線電極II(7)在繞離恒張力輪(18)后，依次繞進(jìn)轉(zhuǎn)向V槽塔輪(19)、轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅰ(20)、V槽塔輪(21)；其中轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅰ(20)，V槽塔輪(21)之間在垂直方向上存在高度差值，實(shí)現(xiàn)線電極運(yùn)絲平面高度的調(diào)整。

所述的裝置，所述放電模塊包括轉(zhuǎn)向單V槽輪Ⅰ(23)、轉(zhuǎn)向單V槽輪Ⅱ(37)、轉(zhuǎn)向單V槽輪III(24)、轉(zhuǎn)向單V槽輪IV(36)、上電輪Ⅰ(25)、上電輪Ⅱ(26)、上電輪III(29)、上電輪IV(30)、導(dǎo)向器Ⅰ(27)、導(dǎo)向器Ⅱ(28)、電火花加工電源(81)；上電輪Ⅰ(25)、上電輪Ⅱ(26)、上電輪III(29)、上電輪IV(30)均連接電火花加工電源(81)一極為線電極I(5)、線電極II(7)提供電源，微細(xì)軸(65)連接到電火花加工電源(81)的另一極；線電極I(5)繞離V槽塔輪(21)后分別依次繞進(jìn)轉(zhuǎn)向單V槽輪Ⅰ(23)、上電輪Ⅰ(25)、導(dǎo)向器Ⅰ(27)、上電輪III(29)、轉(zhuǎn)向單V槽輪Ⅱ(37)、V槽塔輪Ⅱ(38)、轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅱ(39)、轉(zhuǎn)向平塔輪III(40)、轉(zhuǎn)向平塔輪IV(41)；線電極II(7)繞離V槽塔輪(21)后分別依次繞進(jìn)轉(zhuǎn)向單V槽輪III(24)、上電輪Ⅱ(26)、導(dǎo)向器Ⅱ(28)、上電輪IV(30)、轉(zhuǎn)向單V槽輪IV(36)、V槽塔輪Ⅱ(38)、轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅱ(39)、轉(zhuǎn)向平塔輪III(40)、轉(zhuǎn)向平塔輪IV(41)。

所述的裝置，所述線電極導(dǎo)向輪間隙調(diào)整模塊包括柔性鉸鏈調(diào)整臺(31)、滾珠Ⅰ(32)、柔性鉸鏈杠桿(33)、滾珠Ⅱ(34)、管狀壓電陶瓷致動器(35)；其中導(dǎo)向器Ⅱ(28)安裝于柔性鉸鏈調(diào)整臺的動框上，導(dǎo)向器Ⅰ(27)、導(dǎo)向器Ⅱ(28)分別安裝于運(yùn)絲安裝板(64)、柔性鉸鏈調(diào)整臺(31)的外框上；運(yùn)絲安裝板(64)安裝于WEDG底板(63)上，柔性鉸鏈調(diào)整臺(31)的固定部通過連接螺釘(80)固定于WEDG底板(63)上；加工區(qū)內(nèi)線電極I(5)和線電極II(7)之間的距離調(diào)整過程如下：管狀壓電陶瓷致動器(35)伸長，推動柔性鉸鏈杠桿(33)自由端向左運(yùn)動，柔性鉸鏈杠桿(33)通過滾珠Ⅰ(32)作用于柔性鉸鏈調(diào)整臺(31)的外框，柔性鉸鏈調(diào)整臺(31)的外框帶動固定于其上的導(dǎo)向器(28)向左運(yùn)動，線電極I(5)和線電極II(7)之間的距離減小，反之，線電極I(5)和線電極II(7)之間的距離增大。

所述的裝置，所述收絲模塊包括轉(zhuǎn)向平塔輪III(40)、轉(zhuǎn)向平塔輪IV(41)、收絲電機(jī)(53)、收絲聯(lián)軸器(54)、主動摩擦輪軸(43)、主動摩擦輪(42)、從動摩擦輪軸(44)、從動摩擦輪(43)、主動齒輪(57)、從動齒輪(55)、摩擦輪座(52)；卷絲輪支撐座(51)、卷絲輪軸(47)、卷絲輪(46)、卷絲輪固定螺母(48)、O型帶(49)、O槽輪Ⅰ(50)、O槽輪Ⅱ(56)；線電極I(5)和線電極II(7)繞出轉(zhuǎn)向平塔輪IV(41)后依次繞進(jìn)主動摩擦輪(42)和從動摩擦輪(45)。通過主動摩擦輪(42)和從動摩擦輪(45)之間形成的摩擦傳動將線電極I(5)和線電極II(7)拉出，隨后線電極I(5)和線電極II(7)繞進(jìn)卷絲輪(46)；摩擦輪主軸(43)與O槽輪Ⅱ(56)同步回轉(zhuǎn)，O槽輪Ⅰ(50)與卷絲輪軸(47)同步回轉(zhuǎn)。O槽輪Ⅰ(50)、O槽輪Ⅱ(56)、O型帶(49)形成O型帶傳動，利用O型帶傳動打滑來實(shí)現(xiàn)主動摩擦輪(42)和卷絲輪(46)傳動的實(shí)時(shí)速度匹配。

所述的裝置，所述微細(xì)軸伺服模塊包括主軸安裝座(67)、主軸帶輪(68)、主軸O型帶(70)、微動工作臺安裝板(73)，微動工作臺(74)、微動工作臺連接板(75)、Z軸托板(76)、主軸電機(jī)帶輪(77)、主軸電機(jī)安裝座(78)、主軸電機(jī)(79)，微細(xì)軸(65)裝夾于主軸(66)上，主軸(66)安裝于主軸安裝座(67)上，主軸安裝座(67)固定于連接板(69)上，連接板(69)與微動工作臺連接板(75)固連于一體并與微動工作臺(74)的運(yùn)動部連接，微動工作臺(74)則通過微動工作臺安裝板(73)與Z軸托板(76)一起上下運(yùn)動。

所述的裝置，所述主軸(66)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動過程如下：主軸電機(jī)帶輪(77)與主軸電機(jī)(79)連接；主軸電機(jī)(79)固定安裝于主軸電機(jī)安裝座(78)上，主軸帶輪(68)安裝于主軸(66)上，通過主軸O型帶(70)將主軸電機(jī)(79)輸出的轉(zhuǎn)動傳遞給主軸(66)。

所述的裝置，所述微細(xì)軸(65)通過碳刷預(yù)緊彈簧(71)作用于碳刷(72)，碳刷(72)以一定正壓力作用于主軸(66)的尾端，通過碳刷(72)給微細(xì)軸(65)上電。

所述的裝置，所述微細(xì)軸X向伺服過程中，微動工作臺(74)拖動微動工作臺連接板(75)、連接板(69)、主軸電機(jī)安裝座(78)、主軸電機(jī)(79)、主軸電機(jī)帶輪(77)、主軸O型帶(70)、主軸帶輪(68)、碳刷預(yù)緊彈簧(71)、碳刷(72)、主軸安裝座(67)、主軸(66)、微細(xì)軸(65)沿X向運(yùn)動(水平運(yùn)動)，保證微細(xì)軸(65)位于加工區(qū)內(nèi)線電極I(5)和線電極II(7)的中心位置。

所述的裝置，所述微細(xì)軸Z向伺服過程：微細(xì)軸(65)成形過程中，Z軸托板(76)帶動微動工作臺安裝板(73)，微動工作臺(74)，微動工作臺連接板(75)、連接板(69)、主軸電機(jī)安裝座(78)、主軸電機(jī)(79)、主軸電機(jī)帶輪(77)、主軸O型帶(70)、主軸帶輪(68)、碳刷預(yù)緊彈簧(71)、碳刷(72)、主軸安裝座(67)、主軸(66)、微細(xì)軸(65)整體上下往復(fù)運(yùn)動(沿Z向即豎直方向的運(yùn)動)實(shí)現(xiàn)微細(xì)軸(65)的成形

一種鏡像雙絲微細(xì)電火花磨削微細(xì)軸加工方法，具體步驟如下：

步驟一：加工前準(zhǔn)備工作；

1.1依據(jù)設(shè)定的穿絲路徑進(jìn)行雙電極絲穿絲并處于加工準(zhǔn)備就緒狀態(tài)；

1.2將微細(xì)軸安裝于主軸上，所述微細(xì)軸相對線電極位置的定位；

步驟二：微細(xì)軸相對線電極位置的定位；

2.1設(shè)置運(yùn)絲速度參數(shù)、張力參數(shù)使線電極按照預(yù)定的運(yùn)絲速度及張力值單向滑動；

2.2所述微細(xì)軸沿與進(jìn)給方向垂直的方向進(jìn)行微細(xì)軸與一線電極的接觸感知，裝置數(shù)控系統(tǒng)記錄發(fā)生接觸感知時(shí)刻的位置坐標(biāo)，然后所述微細(xì)軸與另一線電極接觸感知，裝置數(shù)控系統(tǒng)記錄發(fā)生接觸感知時(shí)刻位置坐標(biāo)，依據(jù)兩次記錄的接觸感知時(shí)刻位置坐標(biāo)值，重新調(diào)整微細(xì)軸相對線電極在X方向的位置，使微細(xì)軸位于兩線電極對稱中心位置；

步驟三：微細(xì)軸粗加工；

3.1電火花用脈沖電源正極與微細(xì)軸接通，脈沖電源負(fù)極與線電極I、線電極II接通；

3.2選擇微細(xì)電火花加工過程沖液方式；采用沖液方式加工或采用浸液方式加工；若采用沖液加工，調(diào)整沖液噴嘴空間位姿，使噴嘴朝向放電加工區(qū)；若采用浸液加工，將工作液注入到工作液槽中，保證電火花放電加工區(qū)被工作液浸沒；

3.3主軸驅(qū)動微細(xì)軸旋轉(zhuǎn)；設(shè)定微細(xì)軸上下往復(fù)運(yùn)動參數(shù)，微細(xì)軸上下往復(fù)運(yùn)動；數(shù)控系統(tǒng)控制微細(xì)軸切入兩線電極形成的狹縫，壓電陶瓷微動平臺處于一定伸長長度狀態(tài)；

3.4接通放電脈沖電源，選擇粗加工放電參數(shù)進(jìn)行粗加工；依據(jù)微細(xì)軸直徑控制模型和粗加工目標(biāo)直徑值確定粗加工橫向切入量，當(dāng)微細(xì)軸橫向切入量達(dá)到預(yù)定的切入量時(shí)，依次停止微細(xì)軸進(jìn)給、線電極運(yùn)絲、微細(xì)軸旋轉(zhuǎn)及Z向往復(fù)運(yùn)動和沖液，粗加工結(jié)束；

步驟四：微細(xì)軸直徑在線測量；

首先采用高壓氣體將微細(xì)軸加工表面工作液及粘附的電蝕產(chǎn)物吹離，然后進(jìn)行微細(xì)軸直徑在線測量；并依據(jù)微細(xì)軸直徑測量值、微細(xì)軸目標(biāo)直徑、微細(xì)軸直徑公差確定微細(xì)軸精加工切入深度范圍；

步驟五：微細(xì)軸精加工；

重新選擇放電加工參數(shù)，進(jìn)行微細(xì)軸精加工，當(dāng)微細(xì)軸橫向切入量達(dá)到預(yù)定切入所述微細(xì)軸精加工切入深度范圍的中間值時(shí)，停止微細(xì)軸進(jìn)給、線電極運(yùn)絲、微細(xì)軸旋轉(zhuǎn)及Z向往復(fù)運(yùn)動和沖液，加工結(jié)束。

有益效果：

主軸X向伺服模塊驅(qū)動微細(xì)軸在加工過程中微細(xì)軸沿線電極I和線電極II對稱中心線運(yùn)動，微細(xì)軸同時(shí)與線電極I和線電極II放電。線電極導(dǎo)向輪間隙調(diào)整模塊調(diào)整線電極I和線電極II間的距離將微細(xì)軸加工至不同直徑。采用主動供絲模塊、線電極恒張力模塊、運(yùn)絲高度調(diào)整模塊實(shí)現(xiàn)了線電極I和線電極II張力相等。該裝置和方法減小了微細(xì)軸直徑控制難度，提高了微細(xì)軸加工效率、提高了單根、多根微細(xì)軸的直徑一致性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明微細(xì)軸形成方法的加工狀態(tài)的立體圖；

圖2為本發(fā)明微細(xì)軸形成方法過程要點(diǎn)說明示意圖；R為微細(xì)軸初始半徑，加工過程中微細(xì)軸從位置D、C、B、A半徑逐漸縮小，

圖3為鏡像雙絲微細(xì)電火花磨削微細(xì)軸加工裝置運(yùn)絲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為線電極導(dǎo)向輪間隙調(diào)整模塊和主軸X向伺服模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說明：

1-主動供絲電機(jī)、2-主動供絲聯(lián)軸器、3-供絲輪軸支撐座、4-供絲輪軸、5-線電極I、6-儲絲輪I、7-線電極II、8-儲絲輪II、9-儲絲輪錐形固定螺母、10-絕緣擋絲軸I、11-絕緣擋絲軸II、12-線電極位置檢測傳感器II、13-隔絲板、14-隔絲塊、15-轉(zhuǎn)向柱I、16-轉(zhuǎn)向柱II、17-上絲絕緣塊；18-恒張力輪、19-轉(zhuǎn)向V槽塔輪、20-轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅰ、21-V槽塔輪Ⅰ、22-絲架、23-轉(zhuǎn)向單V槽輪Ⅰ、24-轉(zhuǎn)向單V槽輪III、25-上電輪Ⅰ、26-上電輪Ⅱ、27-導(dǎo)向器Ⅰ、28-導(dǎo)向器Ⅱ、29-上電輪III、30-上電輪IV、31-柔性鉸鏈調(diào)整臺、32-滾珠Ⅰ、33-柔性鉸鏈杠桿、34-滾珠Ⅱ、35-管狀壓電陶瓷致動器、36-轉(zhuǎn)向單V槽輪IV、37-轉(zhuǎn)向單V槽輪Ⅱ、38-V槽塔輪Ⅱ、39-轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅱ、40-轉(zhuǎn)向平塔輪III、41-轉(zhuǎn)向平塔輪IV、42-主動摩擦輪、43-主動摩擦輪軸、44-從動摩擦輪軸、45-從動摩擦輪、46-卷絲輪、47-卷絲輪軸、48-卷絲輪固定螺母、49-O型帶、50-O槽輪Ⅰ、51-卷絲輪支撐座、52-摩擦輪座；53-收絲電機(jī)、54-收絲聯(lián)軸器、55-從動齒輪、56-O槽輪Ⅱ、57-主動齒輪、58-壓絲平帶、59-壓絲平帶輪、60-絕緣擋絲軸IV、61-線電極位置檢測傳感器I、62-絕緣擋絲軸III。

63-WEDG底板、64-運(yùn)絲安裝板、65-微細(xì)軸、66-主軸、67-主軸安裝座、68-主軸帶輪、69-連接板、70-主軸O型帶、71-碳刷預(yù)緊彈簧、72-碳刷、73-微動工作臺安裝板，74-微動工作臺、75-微動工作臺連接板、76-Z軸托板、77-主軸電機(jī)帶輪、78-主軸電機(jī)安裝座、79-主軸電機(jī)、80-連接螺釘、81電火花加工電源。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

一種鏡像雙絲微細(xì)電火花磨削微細(xì)軸加工裝置，包括主動供絲模塊、線電極恒張力模塊、運(yùn)絲高度調(diào)整模塊、放電模塊、線電極導(dǎo)向輪間隙調(diào)整模塊、收絲模塊、微細(xì)軸伺服驅(qū)動模塊；

主動供絲模塊用于完成線電極主動送進(jìn)，其包括主動供絲電機(jī)1、主動供絲聯(lián)軸器2、供絲輪軸支撐座3、供絲輪軸4、線電極I5、儲絲輪I6、線電極II7、儲絲輪II8、儲絲輪錐形固定螺母9、絕緣擋絲軸I10、絕緣擋絲軸II12、絕緣擋絲軸III62、絕緣擋絲軸IV60、線電極位置檢測傳感器I61、線電極位置檢測傳感器II12、隔絲板13、隔絲塊、轉(zhuǎn)向柱I15、轉(zhuǎn)向柱II16、上絲絕緣塊17；

圖3為鏡像雙絲切向進(jìn)給電火花磨削裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。線電極I5和線電極II7分別纏繞于儲絲輪I6和儲絲輪II8上；儲絲輪I6和儲絲輪II8疊合安裝緊鎖于供絲輪軸4上，并通過儲絲輪錐形固定螺母9進(jìn)行軸向鎖緊，供絲輪軸4通過支撐部件安裝在供絲輪軸支撐座3上；

線電極I5和線電極II7從儲絲輪I6和儲絲輪II8繞下后，線電極I5由絕緣擋絲軸III62、絕緣擋絲軸IV60約束位置，線電極II7由絕緣擋絲軸I10、絕緣擋絲軸II11約束位置。線電極I5和電極II7由隔絲板13隔離；

絕緣擋絲軸I10、絕緣擋絲軸II11的中間，絕緣擋絲軸III62、絕緣擋絲軸IV60的中間分別布置線電極位置檢測傳感器II12、線電極位置檢測傳感器I61。線電極位置檢測傳感器I61、線電極位置檢測傳感器II12檢測線電極I5和電極II7是否處于繃緊狀態(tài)。當(dāng)線電極I5和線電極II7有任一線電極處于繃緊狀態(tài)時(shí)，主動供絲電機(jī)1帶動聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)進(jìn)而帶動儲絲輪I6和儲絲輪II8旋轉(zhuǎn)完成線電極主動送進(jìn)；

線電極恒張力模塊用于將恒定張力施加于線電極I5、線電極II7上，其包括恒張力輪18、壓絲平帶輪59、壓絲平帶58、轉(zhuǎn)向V槽塔輪19。其中恒張力輪18與磁滯制動器相連接，并同步轉(zhuǎn)動。

參考圖3，線電極I5和線電極II7繞過絕緣擋絲軸II11、絕緣擋絲軸IV60后繞進(jìn)隔絲塊14，在隔絲塊14中線電極I5和線電極II7完全電氣隔離，隨后線電極I5和線電極II7經(jīng)由轉(zhuǎn)向柱I15、轉(zhuǎn)向柱II16后，繞進(jìn)上絲絕緣塊17，隨后繞進(jìn)恒張力輪18。

壓絲平帶輪59、恒張力輪18共同約束壓絲平帶58的空間位置，并使得壓絲平帶58處于漲緊狀態(tài)。壓絲平帶58將線電極I5、線電極II7壓緊于恒張力輪18上，實(shí)現(xiàn)線電極I5、線電極II7的夾持。恒張力輪18與磁滯制動器相連接，并將恒定張力施加于線電極I5、線電極II7上；

運(yùn)絲高度調(diào)整模塊用于實(shí)現(xiàn)線電極運(yùn)絲平面高度的調(diào)整，其包括轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅰ20、轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅱ39、V槽塔輪Ⅰ21、V槽塔輪Ⅱ38、絲架22。轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅰ、轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅱ、V槽塔輪Ⅰ、V槽塔輪Ⅱ皆安裝于絲架上；

線電極I5和線電極II7在繞離恒張力輪18后，依次繞進(jìn)轉(zhuǎn)向V槽塔輪19、轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅰ20、V槽塔輪21。其中轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅰ20，V槽塔輪21之間在垂直方向上存在高度差值，實(shí)現(xiàn)線電極運(yùn)絲平面高度的調(diào)整；

放電模塊為線電極I5、線電極II7、微細(xì)軸65提供電源；其包括轉(zhuǎn)向單V槽輪Ⅰ23、轉(zhuǎn)向單V槽輪Ⅱ37、轉(zhuǎn)向單V槽輪III24、轉(zhuǎn)向單V槽輪IV36、上電輪Ⅰ25、上電輪Ⅱ26、上電輪III29、上電輪IV30、導(dǎo)向器Ⅰ27、導(dǎo)向器Ⅱ28、電火花加工電源81；上電輪Ⅰ25、上電輪Ⅱ26、上電輪III29、上電輪IV30均連接電火花加工電源81一極例如負(fù)極為線電極I5、線電極II7提供電源，微細(xì)軸65連接到電火花加工電源81的另一極。

線電極I5繞離V槽塔輪21后分別依次繞進(jìn)轉(zhuǎn)向單V槽輪Ⅰ23、上電輪Ⅰ25、導(dǎo)向器Ⅰ27、上電輪III29、轉(zhuǎn)向單V槽輪Ⅱ37、V槽塔輪Ⅱ38、轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅱ39、轉(zhuǎn)向平塔輪III40、轉(zhuǎn)向平塔輪IV41；

線電極II7繞離V槽塔輪21后分別依次繞進(jìn)轉(zhuǎn)向單V槽輪III24、上電輪Ⅱ26、導(dǎo)向器Ⅱ28、上電輪IV30、轉(zhuǎn)向單V槽輪IV36、V槽塔輪Ⅱ38、轉(zhuǎn)向平塔輪Ⅱ39、轉(zhuǎn)向平塔輪III40、轉(zhuǎn)向平塔輪IV41；

線電極導(dǎo)向輪間隙調(diào)整模塊用于調(diào)整線電極I5和線電極II7之間的距離，其包括柔性鉸鏈調(diào)整臺31、滾珠Ⅰ32、柔性鉸鏈杠桿33、滾珠Ⅱ34、管狀壓電陶瓷致動器35。其中導(dǎo)向器Ⅱ28安裝于柔性鉸鏈調(diào)整臺的動框上；

參考圖4，導(dǎo)向器Ⅰ27、導(dǎo)向器Ⅱ28分別安裝于運(yùn)絲安裝板64、柔性鉸鏈調(diào)整臺31的外框上。運(yùn)絲安裝板64安裝于WEDG底板63上，柔性鉸鏈調(diào)整臺31的固定部通過連接螺釘80固定于WEDG底板63上。

加工區(qū)內(nèi)線電極I5和線電極II7之間的距離調(diào)整過程如下：管狀壓電陶瓷致動器35伸長，推動柔性鉸鏈杠桿33自由端向左運(yùn)動，柔性鉸鏈杠桿33通過滾珠Ⅰ32作用于柔性鉸鏈調(diào)整臺31的外框，柔性鉸鏈調(diào)整臺31的外框帶動固定于其上的導(dǎo)向器28向左運(yùn)動，線電極I5和線電極II7之間的距離減小，反之，線電極I5和線電極II7之間的距離增大。

收絲模塊用于將線電極I5和線電極II7繞進(jìn)卷絲輪46，其包括轉(zhuǎn)向平塔輪III40、轉(zhuǎn)向平塔輪IV41、收絲電機(jī)53、收絲聯(lián)軸器54、主動摩擦輪軸43、主動摩擦輪42、從動摩擦輪軸44、從動摩擦輪43、主動齒輪57、從動齒輪55、摩擦輪座52；卷絲輪支撐座51、卷絲輪軸47、卷絲輪46、卷絲輪固定螺母48、O型帶49、O槽輪Ⅰ50、O槽輪Ⅱ56；

線電極I5和線電極II7繞出轉(zhuǎn)向平塔輪IV41后依次繞進(jìn)主動摩擦輪42和從動摩擦輪45。通過主動摩擦輪42和從動摩擦輪45之間形成的摩擦傳動將線電極I5和線電極II7拉出，隨后線電極I5和線電極II7繞進(jìn)卷絲輪46；

摩擦輪主軸43與O槽輪Ⅱ56同步回轉(zhuǎn)，O槽輪Ⅰ50與卷絲輪軸47同步回轉(zhuǎn)。O槽輪Ⅰ50、O槽輪Ⅱ56、O型帶49形成O型帶傳動，利用O型帶傳動打滑來實(shí)現(xiàn)主動摩擦輪42和卷絲輪46傳動的實(shí)時(shí)速度匹配。

微細(xì)軸伺服驅(qū)動模塊用于驅(qū)動微細(xì)軸X向、Y向、Z向的伺服運(yùn)動；X向伺服運(yùn)動用于驅(qū)動微細(xì)軸65跟蹤兩線電極對稱中心線，Y向伺服運(yùn)動用于實(shí)現(xiàn)微細(xì)軸在Y向的進(jìn)給，Z向伺服運(yùn)動用于實(shí)現(xiàn)微細(xì)軸65整體沿Z向即豎直方向的運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)微細(xì)軸65的成形；

微細(xì)軸伺服模塊包括主軸安裝座67、主軸帶輪68、主軸O型帶70、微動工作臺安裝板73，微動工作臺74、微動工作臺連接板75、Z軸托板76、主軸電機(jī)帶輪77、主軸電機(jī)安裝座78、主軸電機(jī)79，微細(xì)軸65裝夾于主軸66上，主軸66安裝于主軸安裝座67上，主軸安裝座67固定于連接板69上，連接板69與微動工作臺連接板75固連于一體并與微動工作臺74的運(yùn)動部連接，微動工作臺74則通過微動工作臺安裝板73與Z軸托板76一起上下運(yùn)動。

主軸66旋轉(zhuǎn)驅(qū)動過程如下：主軸電機(jī)帶輪77與主軸電機(jī)79連接；主軸電機(jī)79固定安裝于主軸電機(jī)安裝座78上，主軸帶輪68安裝于主軸66上，通過主軸O型帶70將主軸電機(jī)79輸出的轉(zhuǎn)動傳遞給主軸66。

微細(xì)軸65通過碳刷預(yù)緊彈簧71作用于碳刷72，碳刷72以一定正壓力作用于主軸66的尾端，通過碳刷72給微細(xì)軸65上電。

微細(xì)軸X向伺服過程中，微動工作臺74拖動微動工作臺連接板75、連接板69、主軸電機(jī)安裝座78、主軸電機(jī)79、主軸電機(jī)帶輪77、主軸O型帶70、主軸帶輪68、碳刷預(yù)緊彈簧71、碳刷72、主軸安裝座67、主軸66、微細(xì)軸65沿X向運(yùn)動水平運(yùn)動，保證微細(xì)軸65位于加工區(qū)內(nèi)線電極I5和線電極II7的中心位置。

微細(xì)軸Z向伺服過程：微細(xì)軸65成形過程中，Z軸托板76帶動微動工作臺安裝板73，微動工作臺74，微動工作臺連接板75、連接板69、主軸電機(jī)安裝座78、主軸電機(jī)79、主軸電機(jī)帶輪77、主軸O型帶70、主軸帶輪68、碳刷預(yù)緊彈簧71、碳刷72、主軸安裝座67、主軸66、微細(xì)軸65整體上下往復(fù)運(yùn)動沿Z向即豎直方向的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)微細(xì)軸65的成形。

一種鏡像雙絲微細(xì)電火花磨削微細(xì)軸加工方法，實(shí)現(xiàn)該方法的具體步驟如下：

步驟一：加工前準(zhǔn)備工作；

1.1依據(jù)設(shè)定的穿絲路徑進(jìn)行雙電極絲穿絲并處于加工準(zhǔn)備就緒狀態(tài)；

1.2將微細(xì)軸安裝于主軸上，所述微細(xì)軸相對線電極位置的定位；

步驟二：微細(xì)軸相對線電極位置的定位；

2.1設(shè)置運(yùn)絲速度參數(shù)、張力參數(shù)使線電極按照預(yù)定的運(yùn)絲速度及張力值單向滑動；

2.2所述微細(xì)軸沿與進(jìn)給方向垂直的方向進(jìn)行微細(xì)軸與一線電極的接觸感知，裝置數(shù)控系統(tǒng)記錄發(fā)生接觸感知時(shí)刻的位置坐標(biāo)，然后所述微細(xì)軸與另一線電極接觸感知，裝置數(shù)控系統(tǒng)記錄發(fā)生接觸感知時(shí)刻位置坐標(biāo)，依據(jù)兩次記錄的接觸感知時(shí)刻位置坐標(biāo)值，重新調(diào)整微細(xì)軸相對線電極在X方向的位置，使微細(xì)軸位于兩線電極對稱中心位置；

步驟三：微細(xì)軸粗加工；

3.1電火花用脈沖電源正極與微細(xì)軸接通，脈沖電源負(fù)極與線電極I、線電極II接通；

3.2選擇微細(xì)電火花加工過程沖液方式；采用沖液方式加工或采用浸液方式加工；若采用沖液加工，調(diào)整沖液噴嘴空間位姿，使噴嘴朝向放電加工區(qū)；若采用浸液加工，將工作液注入到工作液槽中，保證電火花放電加工區(qū)被工作液浸沒；

3.3主軸驅(qū)動微細(xì)軸旋轉(zhuǎn)；設(shè)定微細(xì)軸上下往復(fù)運(yùn)動參數(shù)，微細(xì)軸上下往復(fù)運(yùn)動；數(shù)控系統(tǒng)控制微細(xì)軸切入兩線電極形成的狹縫，壓電陶瓷微動平臺處于一定伸長長度狀態(tài)；

3.4接通放電脈沖電源，選擇粗加工放電參數(shù)進(jìn)行粗加工；依據(jù)微細(xì)軸直徑控制模型和粗加工目標(biāo)直徑值確定粗加工橫向切入量，當(dāng)微細(xì)軸橫向切入量達(dá)到預(yù)定的切入量時(shí)，依次停止微細(xì)軸進(jìn)給、線電極運(yùn)絲、微細(xì)軸旋轉(zhuǎn)及Z向往復(fù)運(yùn)動和沖液，粗加工結(jié)束；

步驟四：微細(xì)軸直徑在線測量；

首先采用高壓氣體將微細(xì)軸加工表面工作液及粘附的電蝕產(chǎn)物吹離，然后進(jìn)行微細(xì)軸直徑在線測量；并依據(jù)微細(xì)軸直徑測量值、微細(xì)軸目標(biāo)直徑、微細(xì)軸直徑公差確定微細(xì)軸精加工切入深度范圍；

步驟五：微細(xì)軸精加工；

重新選擇放電加工參數(shù)，進(jìn)行微細(xì)軸精加工，當(dāng)微細(xì)軸橫向切入量達(dá)到預(yù)定切入所述微細(xì)軸精加工切入深度范圍的中間值時(shí)，停止微細(xì)軸進(jìn)給、線電極運(yùn)絲、微細(xì)軸旋轉(zhuǎn)及Z向往復(fù)運(yùn)動和沖液，加工結(jié)束。

本發(fā)明中，兩根線電極在放電加工區(qū)，或者在更大的區(qū)域即同側(cè)的兩上電輪和導(dǎo)向器之間的線電極I和線電極II在圖1中X方向上左右對稱，同時(shí)兩線電極軸線位于同一水平面內(nèi)。加工過程中微細(xì)軸運(yùn)動軌跡還需位于兩線電極的對稱中心面內(nèi)。綜合以上原因考慮，命名這種加工方法為鏡像雙絲微細(xì)電火花磨削加工技術(shù)。

綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。