一种电火花线切割机床制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电火花线切割机床，包括加工主机，工作液系统，以及提供各种控制信号及其显示的控制电柜，其中加工主机包括根据控制信号进行二维运动的工作台，调整切割锥度的锥度头，两个运丝机构，设在两运丝机构间的电极丝，两个运丝机构上下放置，电极丝纵跨工作台，两个运丝机构中各包括一个给电极丝提供旋转运动和螺旋运动的主轴电机，一个给电极丝提供往复直线运动的绕丝电机。它能以较低成本得到较高的切割精度。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械加工领域，涉及一种电火花线切割加工的机床设备。电火花线切割加工广泛应用于模具制造等行业中，切割机床对制品的加工精度、加工速度有着非常重要的影响，长期以来，人们在这一领域投入了大量的精力进行研究。在现有技术中，有三种电火花线切割机床。一种是快速走丝线切割机床，它由控制柜、加工主机、工作液系统等组成，其中的加工主机主要包括工作台、给电极丝提供直线运动的绕丝筒、控制电极丝排丝及换向的运丝装置，这种机床是我国独创的电加工设备，北京阿奇公司、苏州沙迪克三光机电有限公司、汉川机床厂等厂家均有生产。它将工件固定在工作台上，电极丝在加工区作双向的往复直线运动，走丝速度一般在6-12米/秒之间，电极丝在进入匀速运动的同时高频电流放电来完成切割加工。这种机床的优点是加工速度快，排屑容易，制造成本和使用成本低廉，但因走丝速度快，必须频繁换向，换向时工况不稳定，使得工件表面粗糙，精度不高。一种是慢走丝电火花线切割机床，它的结构和快走丝电火花线切割机床相近，但省略了换向装置，这种机床现有日本沙迪克公司、瑞士夏米尔技术公司、苏州沙迪克三光机电有限公司等在生产。它同样是将工件固定在工作台上，电极丝在加工区作单向直线运动，走丝速度在150-250毫米/秒之间，电极丝运动的同时高频电流放电来完成切割，所述的电极丝是一次性使用的。这种机床的优点是切割精度高，缺点是因电极丝的一次性使用，成本很高，按2001年上半年的行情，慢走丝电火花线切割机床每工作一小时，仅电极丝成本需要20元人民币。CN1037900C公开了一种自旋式电火花线切割机床，它包括加工主机、用于向所述主机箱提供脉冲电源及各种控制信号的包括显示器在内的控制电源箱、用于提供经过所述加工主机中加工区被加工工件的乳化液循环回路的乳化液箱，加工主机包括可受控于控制信号进行二维或多维运动的工作台，可提供横跨所述工作台运动的电极丝运动的走丝机构，所述走丝机构的电极丝在作直线运动的同时自身作高速旋转。该专利技术中的自旋式电火花线切割机床，其走丝机构包括主轴、排丝机构、绕丝筒、转速变换装置，电极丝的一部分通过主轴一端的中心，经过与该主轴相连的滚筒绕在所述绕丝筒上作与主轴相同的高速旋转，电极丝的另一部分经过工作台的加工区与另一主轴中心或同一主轴的另一端及与之配套的滚筒，绕在另一绕丝筒上或反向绕在同一绕丝筒上，使所述绕丝筒和所述主轴绕同一轴心旋转，并且使所述绕丝筒的转速与所述主轴的转速间存在一个恒定的比差，即所述主轴转速与所述绕丝筒转速之比为一个常数，所述排丝机构用于在所述电极丝运动的同时使之有序地排列在所述排丝筒上。这种机床与原有技术相比，其优点是显而易见的，首先，改过去的电极丝单边损耗为圆周损耗，降低了电极丝的损耗速度；其次，由于电极丝的高速旋转，可进行多次切割加工，没有加工滞后现象，以及可加工内外尖角，无须采取特殊工艺。它的缺点是电极丝同样受行程限制，直线运动换向时其旋转运动也同时换向。当其换向时，电极丝的直线运动速度和旋转运动速度均为零，而高频电流放电时的温度很高，电极丝不运动就无法带走热量，会导致电极丝被熔断。因此，这种机床在电极丝换向时必须经历断高频脉冲电源-减速-停止-换向加速-通高频脉冲电源这样一个过程，这一过程严重影响系统工况的稳定性，从而影响切割加工精度。同时，该机床的两走丝机构横跨工作台实行并行排屑，在加工过程中，当电极丝的进给方向与重力方向一致时，其排屑方向是向上的，重力将影响其并行排屑，从而影响切割精度。本技术的目的是提供一种以较低成本得到较高切割精度的电火花线切割机床。为此，本技术采用了如下的技术方案电火花线切割机床，包括加工主机，工作液系统，以及提供各种控制信号及其显示的控制电柜，其中加工主机包括根据控制信号进行二维运动的工作台，调整切割锥度的锥度头，两个运丝机构，设在两运丝机构间的电极丝，两个运丝机构上下放置，电极丝纵跨工作台，两个运丝机构中各包括一个给电极丝提供旋转运动和螺旋运动的主轴电机，一个给电极丝提供往复直线运动的绕丝电机。本技术的电火花线切割机床，其运丝机构还包括壳体、主轴、联轴器、贮丝筒、变速机构、排丝机构、电极丝进电柱、喷水装置，主轴通过联轴器与主轴电机相连；绕丝电机通过变速机构与排丝机构相连；电极丝经喷水装置、电极丝进电柱、排丝机构后，均匀地绕在贮丝筒上。电极丝的另一端则通过预定的螺旋升角后经过加工区，经另一喷水装置、电极丝进电柱、另一排丝机构后绕在另一贮丝筒上。绕丝电机在和相应主轴绕同一轴心旋转的同时，又与该主轴产生相对旋转，该相对旋转经变速机构变为一差动旋转，即绕丝电机与排丝机构中的驱动螺母之间速比差恒定，以确保电极丝排放的均匀合理及张力的恒定。本技术所述的变速机构采用谐波传动，由波发生器、柔轮、支承刚轮、输出刚轮、支撑板、大齿轮等组成，波发生器安装在绕丝电机的端盖上，柔轮安装在波发生器上，支承刚轮通过支撑板固定在主轴上，输出刚轮与大齿轮连为一体。本技术所述的排丝机构包括安装在主轴和支撑架之间的两个丝杠，丝杠上一体化地安装有驱动螺母、配重块、感应环，驱动螺母和主轴上并有若干个导轮。绕丝电机输出的转速经过上述变速机构减速到达排丝机构后，得到一个合理的速比差，从而达到使电极丝在贮丝筒上均匀排放的目的。本技术的电火花线切割机床，在运丝机构中共设置了两个主轴电机和两个绕丝电机，主轴电机控制电极丝的旋转运动，绕丝电机控制电极丝的直线运动，互不干扰，这样使电极丝在直线运动停止时仍能保持旋转运动，在直线运动换向时旋转运动不需换向；两个主轴电机分开控制，可以任意调节电极丝的扭曲度和扭曲方向，造成螺旋运动；运丝机构采用了谐波传动来变速，在传递相同载荷下，体积和重量都只有传统刚性传动的几分之一，这使得机床可以做成立式，电极丝纵跨工作台进行加工。这样，电极丝在放电切割时，同时具有单向连续的旋转运动、往复直线运动、往复螺旋运动，并且电极丝纵跨工作区，直线运动是向上或向下进行的。往复直线运动使电极丝可重复使用，降低了使用成本；单向连续的旋转运动使电极丝在走完一个行程换向时，即直线运动速度为零时仍保持旋转运动，不需要断高频电流，从而保持了工况的连续性，大大提高了切割精度；往复螺旋运动使排屑更顺畅，提高了切割速度；采用并行排屑时，其排屑方向总是电极丝旋转运动的切线方向，本技术中电极丝是上下运动的，串行、并行排屑同时进行，并且并行排屑的方向也不可能向上，因而避免了重力的影响。以下结合附图和实施例进一步说明本技术。附图说明图1是本技术电火花线切割机床的总体结构示意图。图2是本技术电火花线切割机床加工主机的结构示意图。图3是本技术电火花线切割机床运丝机构的结构示意图。图4是图3的A-A向视图。参见图1。本技术的电火花线切割机床由三部分组成。1是控制电柜，其中包括计算机、控制电路、高频脉冲电源、操作面板等，计算机通过控制电路实现对机床的控制和管理；2是工作液箱，为主机提供循环的工作液；3是加工主机。参见图2。加工主机包括底座4，立柱5，底座4上安装有工作台6，工作台上装有下运丝机构9，立柱5上装有滑块7，滑块7下带有锥度头11、上运丝机构8，两运丝机构竖向放置，在运丝机构8、9之间设置有电极丝10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电火花线切割机床，包括加工主机，工作液系统，以及提供各种控制信号及其显示的控制电柜，其中加工主机包括根据控制信号进行二维运动的工作台，调整切割锥度的锥度头，两个运丝机构，设在两运丝机构间的电极丝，其特征在于：两个运丝机构上下放置，电极丝纵跨工作台，两个运丝机构中各包括一个给电极丝提供旋转运动和螺旋运动的主轴电机，一个给电极丝提供往复直线运动的绕丝电机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟树平，
申请(专利权)人：宁波海恩机床有限公司，
类型：实用新型
国别省市：97[中国|宁波]