一种双三维位置座标系线切割放电加工装置，它由两套不同时使用的运丝机构组成，两套运丝机构中的两个上导丝组件都安装在上导丝组件安装板上，两个下导丝组件都安装在下导丝组件安装板上。这样建立了两个由上、下导丝元件间那段电极丝在空间位置关系上相对于工件形成的两套Ｘ、Ｙ、Ｕ、Ｖ、Ｚ五座标轴组成的两个三维位置座标系，每个座标系的原点为各自下导丝元件的导丝孔中心。这两个座标系的原点之间在Ｘ－Ｙ水平面内有一固定距离Ｌ。当第一套运丝机构使用粗电极丝完成粗切割加工后，Ｘ－Ｙ轴运动拖板在Ｘ－Ｙ水平面内相对移动固定距离Ｌ，使第二套运丝机构的三维位置座标系与第一套运丝机构的三维位置座标系重合，再由第二套运丝机构使用较细电极丝接着对工件轮廓进行多次精修切割放电加工，从而完成用两套运丝机构先后对同一工件的多次切割加工。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电火花线切割放电加工装置，特别涉及一种先使用 一种电极 丝进行粗切割加工，然后使用另一种电M进行精细切割加工的双三维位置 座标系线切割放电加工装置。技术背景电火花线切割放电加工是金属模具和导电特种材料的主要加工手段，它利用电火M电时产生的电蚀效应来进行切割加工。此类装置通常由;fca^ 动^、脉冲电源、数控系统和工作液供给系统四大部分组成.*1*1动机 构主要由床身、运丝部件、u-v-z轴运动4&feL和x-Y轴运动4fejfel组成。为了实现三维轮廓形状的切割加工，装置设置了 X-Y和U-V-Z五个运动轴。X 轴为水平方向轴，Y轴与X轴在水平面内相交互成直角；U轴与X轴平行， V轴与Y轴平行，U轴与V轴在另一水平面内相交互成直角。两个水平面之 间在高度方向的距离为Z，M工件厚度调整U-V水平面距X-Y水平面在Z 轴上的高度.运丝部件的送丝部分导丝组件安装在U-V-Z轴向运动拖长的前 面板上，收丝部分导丝组件安装在下丝臂的前端面上。在对工件进行三维轮 廓切割时，电极丝相对工件在X-Y轴向运动决定切割的轮廓图形，上、下导 丝组件中的导丝元件间在U-V-Z轴向移动决定切割轮廓的外形锥度。脉冲电 源M切割的工艺要求可输出可变能量的放电脉冲。脉冲电源输出脉冲的能 量大小决定放电加工的切割效率、工件的切割表面粗糙度和轮廓的加工精度。脉冲电源输出的脉冲能量大，则切割效率高，但工件切割表面Wil和加工精度差；脉冲电源输出的脉冲能量小，则切割效率低，但工件切割表面粗糙度好和加工精度高。另外放电间隙的状态对切割加工精度也有很大影响。在第一次切入工件的封闭式火M电间隙状态下，放电加工賴^度差；在已切开的敞开式火花放电间隙环境下进行轮廓修正放电加工，则加工賴*度高。根据上述电火花放电切割加工的工艺特性，在实际切割加工中，为了同 时获得相对较高的切割效率、加工精度以;sjit细的切割表面^变，都采用 "多次切割"工艺。即在切入工件的第一次切割时，脉冲电源输出较大能量 的脉冲来完成切入工件为目的的第一次切割加工.在切割时，装置的数控系统按照操作人员输入的加工三维程序，控制u-v 4fe^L进行轮廓锥度形状切割运动，同时控制电M相对工件按轮廓图形作X-Y轴向切割运动，从而实现 对工件的三维轮廓切割加工.其后，数控系统控制工作台作X-Y方向偏移运 动，脉冲电源输出较小能量的脉冲，在敞开式放电间隙状态下对已切出的轮 廓进行以提高加工精度和降<^面^变为目的的第二次三维切割加工。为 了进一步降低切割表面^UL和提高切割加工精度，往往在此基础上，还要 对切割的轮廊进行第三次或更多次的精细修正切割加工。脉冲电源输出更小 甚至微小能量的脉冲，经数控系统控制工件相对于电极丝在X-Y方向第二次 或更多次微小位置的偏移运动后，对工件经二次切割后的三维形状轮廓进行 第三次或更多次电火M电修正加工，以使最终切割加工工件的加工精度和 表面Wtl达到加工技术要求，目前电火花线切割放电装置都采用 一套三维位置座标系的方案.其中， 最常用的M运动机构如图1所示，它由床身17、控制切割轮廓图形的X-Y 轴运动拖板15以及控制切割轮廓锥度的U-V-Z轴运动拖板16、下丝臂和运 丝机构的送、收丝部件等组成，其中，U-V-Z轴运动拖板16的前面板上安 装有送丝部件和上导丝组件7， U-V-Z轴运动拖板16通过立柱与床身17相 连。下导丝组件9装在下丝臂前端面上，它们和收丝部件都安^床身17 上。送丝部件由电极丝筒l、长筒2、换向轮3、稳丝机构4、压轮5、装有 张力控制器的聚JU旨轮6等组成。收丝部件由下换向轮IO、收丝对轮ll、 收丝电机12和废丝收集筒13等组成。工件14固定在工作台23上，工作台 23安装在X-Y轴运动拖fel 15上，电极丝与工件14的放电间隙为8.上导丝 组件7内主要由上宝石导向器71、上进电块72和上导丝元件钻石目&溪73组 成。下导丝组件9内主要由下导丝元件钻石Blb溪93、下进电块92和下宝石 导向器91组成.在上导丝元件钻石8&溪73与下导丝元件钻石B^ 93之间 (即上下导丝元件间)那段电极丝在空间位置关系上相对于工件形成由X、 Y、 U、 V、 Z五座标轴组成的一个三维位置座标系，其座标原点为下导丝元 件钻石B&漠93的导丝孔中心，它控制工件14切割加工的锥度与形状的三维 轮廓，脉冲电源的一根功率输出线接至工作台23上，进而传输到工件14上； 脉冲电源的另一根功率输出线分别接到上进电块72和下进电块92上，经进 电块传输到运动中的电极丝上，从而实现电极丝与工件14在放电间隙8内 的切割放电加工。第二种目前使用的M运动机构见图2所示。它有床身17，控制切割轮 廓图形的X-Y轴运动拖t115， U-V-Z轴运动4fe4116、下丝臂和运丝机构的送、放丝部件等组成。其中U-V-Z轴运动拖板16的前面板上安^"送丝部 件和上导丝组件7，送丝部件由电极丝筒l、长筒2、换向轮3、稳丝机构4、 压轮5、装有张力控制器的聚^JI旨轮6等组成；下导丝组件9和收丝部件的 下换向轮IO、 ^对轮11、收丝电机12都安装在下丝臂上，上述的U-V-Z 轴运动拖板16和下丝臂上的所有零部件都安装在X-Y轴运动拖长15之上， 工件14、工作台23和废丝收集筒13则固定在床身17上，电极丝与工件14 的放电间隙为8。上导丝组件7内主要由上宝石导向器71、上进电块72和 上导丝元件钻石目^b漠73组成。下导丝组件9内主要由下导丝元件钻石Blb^ 93、下进电块92和下宝石导向器91组成。在上、下导丝组件中上、下导丝 元件之间的那段电极丝相对于工件的空间位置构成X、 Y、 U、 V、 Z五座标 轴组成的三维位置座标系，其座标原点为下导丝元件的导丝孔中心。在加工 前根据工件14的高度调节U-V-Z轴运动拖板16的Z轴位置，在加工中按输 入计算机的三维控制指令X-Y轴运动拖H 15驱动电极丝相对于静止的工件 14作X-Y轴向运动，决定工件切割轮廓的图形；上导丝元件在U-V-Z轴运脉冲电源的二根功率输出线接至工作台23l，进而传输到工件14上；脉冲 电源的另一功率输出线分别接到上进电块72和下进电块92上，经进电块传 输到运动中的电极丝上，从而实现电极丝与工件14在放电间隙8内的切割 放电加工。第三种目前使用的^运动;^是在第二种机构的基础上，把X-Y轴运 动4fefeL分成X轴运动拖仗与Y轴运动拖feL。把U-V-Z轴运动^L和下丝臂 上的所有零部件都安^e y轴运动4fe^Lh;把工件和工作台安^ex轴运 动^Lh，把废丝收集筒固定在床身上。但其^MN^是一样的，即这些 电火花线切割放电加工装置的M运动机构只有一套运丝机构，只有一套运 丝机构导丝组件上、下导丝元件之间的那段电极丝相对于工件间空间位置， 由X、 Y、 U、 V、 Z五座标轴组成的一套三维位置座标系构成，并在一个放 电间隙的一个三维座标系内完成对一个工件的整个多次切割放电加工过程。上述由一套三维位置座标系构成的电火花线切割装置，具有机械结构和 数控系统相对简单等优点，但也有其不足之处其一，在切入工件的第一次 切割加工时，脉冲电源输出大本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双三维位置座标系线切割放电加工装置，包括设于床身上的上导丝组件安装板、下导丝组件安装板、工作台、Ｘ－Ｙ轴运动拖板以及Ｕ－Ｖ－Ｚ轴运动拖板；工作台位于上导丝组件安装板与下导丝组件安装板之间，上导丝组件安装板相对于下导丝组件安装板通过Ｕ－Ｖ－Ｚ轴运动拖板连接，下导丝组件安装板相对于工作台通过Ｘ－Ｙ轴运动拖板连接，Ｘ轴与Ｙ轴在水平面内垂直相交，Ｕ轴与Ｘ轴平行，Ｖ轴与Ｙ轴平行，Ｕ轴与Ｖ轴在另一水平面内垂直相交，工件安装在工作台上并处于Ｕ－Ｖ水平面与Ｘ－Ｙ水平面之间，工件高度决定Ｕ－Ｖ水平面与Ｘ－Ｙ水平面之间在Ｚ轴向的高度距离；其特征在于：所述的线切割放电加工装置中具有两套不同时使用的电极丝运丝机构，每套电极丝运丝机构各由一套走丝机构、一套上导丝组件和一套下导丝组件组成；两套上导丝组件都安装在上导丝组件安装板上，其中，两个上导丝组件内的两个上导丝元件导丝孔在Ｚ轴向位置相同；两套下导丝组件都安装在下导丝组件安装板上，其中，两个下导丝组件内的两个下导丝元件导丝孔在Ｚ轴向位置相同；在Ｕ－Ｖ座标轴和Ｘ－Ｙ座标轴都在原点位置时，每套电极丝运丝机构中的上导丝元件导丝孔与下导丝元件导丝孔的中心连线均垂直于Ｘ－Ｙ水平面，两条中心连线在Ｘ－Ｙ水平面上相隔一个固定距离Ｌ，这样经过两对上、下导丝元件导丝孔之间的那两段电极丝在空间位置关系上相对于工件形成两个由Ｘ、Ｙ、Ｕ、Ｖ、Ｚ五座标轴组成的，并在两个放电间隙中的三维位置座标系，每个座标系的原点为各自下导丝元件导丝孔中心；所述两个三维位置座标系原点之间在Ｘ－Ｙ水平面内的距离等于所述的固定距离Ｌ，该固定距离Ｌ在Ｘ轴向的投影长度为设计距离Ｌ’在Ｘ轴向的投影长度Ｌｘ加上Ｘ轴向的制造安装误差Δｘ，固定距离Ｌ在Ｙ轴向的投影长度为设计距离Ｌ’在Ｙ轴向的投影长度Ｌｙ加上Ｙ轴向的制造安装误差Δｙ，其中，投影长度Ｌｘ和投影长度Ｌｙ不同时为零；当两个三维位置座标系之间通过Ｘ－Ｙ水平面相对移动所述固定距离Ｌ后，两套电极丝运丝机构的两个三维位置座标系重合，从而实现用两套电极丝运丝机构先后完成对同一个工件的多次切割加工。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：顾元章，
申请(专利权)人：顾元章，
类型：发明
国别省市：32[]
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