CN101362231B - 电脉冲切割锯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电脉冲切割锯，包括主体、脉冲电源、控制器、冷却系统、加工件，其特征是主体的底座上连接步进电动机驱动的进给托板的直立导柱上套接一活动体，活动体上的电动机传动该体上一放电杆旋转的同时且同体上下往复运动，控制器加工指令作用于关联的电动机带动放电杆旋转且上下往复运动、步进电动机驱动进给、水泵将乳化液喷入加工切口、脉冲电源被分别接到放电杆与加工件进行火花放电加工，导致被加工金属件被切割、形成了所需的形状和尺寸。本发明的目的是，特别针对当前使用的金属型材切割工具使用时的严重噪声污染、异味和粉尘散发对空气的污染、动力配制不节能的不良现象，提供一种结构简单合理、具备节能环保的新型切割工具。

Description

电脉冲切割锯

技术领域

一种可替代用树脂切割片或锯齿锯片切割金属型材的环保节能应用电子脉冲技术切割金属型材的新型工具，确切的说是一种电脉冲切割锯。

背景技术

随着时代的发展、生活水平的日益提高，人们对住房、对环境的要求也相应发展，于是用不锈钢型材制作栏栅、防盗网、防盗门等工艺长足发展，但对于切割加工不锈钢等金属型材的工具没有多大变化，多年来一直沿用一种装夹树脂切割片的切割机对不锈钢等金属型材进行切割加工，但其机械高速旋转造成的共振噪音和树脂切割片摩擦型材的混合噪音震耳欲聋、切割屑末粉尘飞扬、刺鼻的异味令人难于忍受；之后发展了用合金锯片的低速切割机，虽说噪声有所减弱但其动力之大产生了浪费、而且合金锯片需专用磨齿机频繁刃磨的操作方式也极费时间和造成了刃磨的粉尘排放污染造成对操作工人的健康威胁；另外综上两种切割方法对型材切口产生的卷边、毛刺或变形等缺陷必得再进行整修而后用，无疑加大了工作量而要增加成本。现有的线切割机虽然可以切割金属型材但机器笨大、操作要求复杂较适用于模具等精确加工，再说其卷绕卷丝筒几百米长钼丝作往复运动从而使钼丝放电切割工件，如操作不当极易发生断丝则成本太高，所以现有的切割工具亟待改革。

发明内容

本发明的目的是对现有技术中存在的问题，特别针对当前使用的金属型材切割工具使用时的严重噪声污染、异味和粉尘散发对空气的污染、动力配制不节能的不良现象，提供一种结构简单合理、具备节能环保的新型切割工具的结构方案及其方法。

本发明实现解决技术问题的具体方案是：应用公知的脉冲电火花放电切割技术、上述公知的电脉冲电火花放电切割技术是指当前普遍应用于模具、工业另件切割加工所使用的以钼丝、黄铜丝作为电级丝的线切割机、穿孔机或以纯铜、石墨作为型腔电极的电火花机等的放电加工技术。结合本方案的构思形成新的技术方案是：电脉冲切割锯包括主体、脉冲电源、控制器、冷却系统、加工件；本方法并采用有色金属钼、钨等耐高温材料制造成小直径杆作为高频脉冲一电源极即下述为：放电杆。

所述的主体是一底座上设有水平向导柱或称导轨并设有螺纹丝杆，丝杆的后端经齿轮组变速传动连接一步进电动机、前端设手轮，设置一进给托板其上面固设一对垂直的直立导柱、并通过底部设有的导套和螺母分别套接和啮合套接在所述的底座上设置的所述的水平向导柱或称导轨和螺纹丝杆上形成和底座连接，并相对于底座进给托板可沿水平向导柱行程内以手动移动或控制器指令下步进电动机驱动进给。设置一直立体的前后面向并分别上下均相对对称设置有长悬臂、短悬臂的活动体，并通过直立体两侧的立向导套套接在所述的进给托板上的一对直立导柱上形成和进给托板连接，所述的活动体后面向上下短悬臂间设置一电动机同轴连接一圆锥齿轮传动其两边各啮合的一对齿轮并组合的曲轴旋转、设连杆连接曲轴连杆轴颈或称曲柄和进给托板。其特征是相对于进给托板、活动体上的曲轴旋转、由于连杆连接作用于曲轴的连杆轴颈和进给托板上形成该活动体整体沿直立导柱行程间上下往复运动。电动机上下轴延伸出上下悬臂外并分别固接上下同步轮。所述的活动体前面向上下长悬臂的前端孔内分别又对称地各设置绝缘于活动体的可转动夹头套筒并相对于夹头套筒的上端各固接同步轮、夹头套筒其内锥度圆配制可调夹紧夹头，位于上悬臂臂上设置一绝缘于活动体的硬质合金块作为一脉冲电源极触点，一放电杆经上下夹头拉直并夹紧定位在上下悬臂间其上端面顶触及于硬质合金块上形成该放电杆导通脉冲电源。设上下同步带各连接上前后悬臂上同步轮、下前后悬臂上的同步轮形成同步传动连接。其特征是：带有脉冲电源的小直径放电杆的上下端被拉直并夹紧在主体的活动体前面向上下悬臂间并绝缘于该活动体，由一电动机带动其旋转的同时且上下往复运动；相对于活动体运动连接在进给托板上，由控制器控制的一步进电动机驱动其作纵向进退或一步进电动机驱动其作横向进退，或者相对由和主体结构相关联配合的工作台通过控制器控制一步进电动机驱动其作纵向进退、一步进电动机驱动其作横向进退。所述的工作台通过绝缘体或柱形成和底座的绝缘连接、并也和进给托板或活动体绝缘，工作台上导通脉冲电源。当通过控制器控制的加工指令作用于被钳夹在工作台面上带有脉冲电源的被加工金属件和所述的带脉冲电源的小直径放电杆在高频脉冲电压的作用下击穿液体介质，形成火花放电，导致被加工金属件被切割从而形成了所需的形状和尺寸，这样就可以实现切割金属型材的目的了。

本发明的有益效果是，由本技术方案产生的切割工具由于采用电子技术应用于普通的切割工具上，工作时不产生噪声、不排放粉尘、节电从而达到节能减排的明显效益。因此，本发明能够达到拟定的目的。也因此，本发明是一种结构简单、体积小、操作简便、安全可靠的新型电子切割工具，可供工业和民用之用。

附图说明

以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的描述。

图1是本发明总体结构视图。

图2是图1总体结构视图中的主体结构剖视示意图。

图3是图2中A局部放大视图。

图4是图2的左视示意图。

图5是图2的右视示意图。

图6是图2的仰视示意图。

图7是图2的俯视示意图。

图中1主体，2脉冲电源，3控制器，4冷却系统，5加工件，6底座，7进给托板，8活动体，9夹头，10放电杆，11工作台，12水平向导柱，13螺纹丝杆，14步进电动机，15手轮，16排液口，17直立导柱，18电动机，19后同步轮，20圆锥齿轮，21从动圆锥齿轮，22曲轴，23连杆，24绝缘套筒层，25夹头套筒，26绝缘盖板，27前同步轮，28同步带，29螺母，30合金块，31绝缘柱，32安全罩，33绝缘体，34水箱，35水泵，36管道，37支架。

具体实施方式

实施例：请参阅附图1～附图7，如图所示、电脉冲切割锯包括：主体1、脉冲电源2、控制器3、冷却系统4、加工件5。所述的主体1由底座6、进给托盘7、活动体8、夹头9、放电杆10、工作台11关联结构。底座6的长端通向固定连接一对相互平行的水平向导柱12，其中间位置设置可转动连接一螺纹丝杆13、该丝杆的后端经一组齿轮变速传动连接一步进电动机14、前端设一转动手轮15，底座6的周边围堰高起、底部相应位置设有一排液口16。所述的进给托板7其底部的两边各前后端上设置为水平向导套其套内配有直线轴承，中部位置设置为进给螺母，进给托盘7的上面左右方向固定设置一对垂直的直立导柱17，相应位上对称设置为一对销轴台架，进给托盘7通过底部上的水平向导套活套连接在底座6的水平向导柱12上、进给螺母旋合套连在底座6上的进给螺纹丝杆13上，其特征是底座6和进给托盘7通过各自上的导柱导套配合、丝杆螺母配合形成连接，相对于底座6、进给托盘7可由步进电动机14带动或通过手轮15转动其在水平向导柱12的导程内直线运动。所述的活动体8为一直立体的前面向分别设置有上下对称长悬臂、后面向分别设置有上下对称短悬臂、中部设托臂、中部的两边相应位各设水平轴向托臂、两侧边分上下部均设置为内配置直线轴承的立向导套的金属构件体，其特征是：所述的活动体8通过其体上的立向导套滑动套接所述的进给托板7上的直立导柱17形成和进给托板7连接；所述的后面向设置的上下对称短悬臂之间设置一电动机18、固定连接在直立体后向面上，其上端轴通过上悬臂中轴承固定连接一后同步轮19、其下端轴通过托臂中的轴承固定连接一圆锥齿轮20、延伸通过下悬臂中轴承固定连接另一个后同步轮19，电动机18上下端轴固定连接的同步轮尺寸规格相同。所述的电动机18轴上固接的圆锥齿轮20的轴线两边分别对称地啮合连接从动圆锥齿轮21、并通过转轴可转动地固定连接在中部的两边相应位各设水平轴向托臂中的轴承上，各托臂外侧对称同轴固定连接一曲轴22，各设置连杆23其一端可转动连接在曲轴22的连杆轴颈或称曲柄上、另一端连接在位于进给托盘7上的销轴台架上通过销轴可转动连接。所述的活动体8的前面向上下对称悬臂前端各设置内圆通孔、内固接绝缘套筒层24其内紧套双轴承、设置一夹头套筒25其外圆中部呈一凸出环状被紧夹于双轴承之间并其凸出环的两边外圆分别紧套连接于双轴承的各内圆中，设置绝缘上下盖板26通过螺丝钉将绝缘套筒层24及其内紧套的轴承及轴承连接的夹头套筒25固定于悬臂上，夹头套筒25内圆为锥度圆，夹头套筒25高出上绝缘盖板26的外圆上固定套接一前同步轮27其设计参数等同于后同步轮19，并与上下后同步轮19各通过同步带28形成同步传动连接。所述的夹头9的外锥度圆配合夹头套筒25内锥度圆、外圆上端高出夹头套筒25段设为螺纹并配备一螺母29，夹头9的中径为通孔，并与锥度外圆形成轴向均分3道夹紧弹性通槽。所述的夹头9为上下对称配制于上下悬臂的夹头套筒25中并且上下夹头9的内孔互为垂直通孔，一小直径放电杆10两头分别被上下悬臂上夹头9上的相对上端螺母29调旋被拉直并夹紧在上下夹头9的中径孔中于上下悬臂之间。放电杆10高出上悬臂上的夹头9上端的放电杆10顶端圆弧面顶触及一硬质合金块30上设有的圆弧凹孔上，该硬质合金块30固连在一弹簧片的一端上，弹簧片的另一端则连接在一绝缘柱31上端，绝缘柱31固定在上悬臂的上平面上，硬质合金块30上导通脉冲电源。其特征是：带有脉冲电源的放电杆10的上下端被拉直并夹紧定位在主体1上进给托板7连接的活动体8前面向上下悬臂上夹头套筒25中的夹头9之间、并绝缘于活动体8，由一电动机18通过同步传动带动其旋转的同时、又通过同轴连接的一组齿轮并曲轴、连杆传动机构带动其上下往复运动。

上述的主体1上的进给托板7及其所连接的活动体8的转动和传动部位设量一保护安全罩32，由其底部固定在进给托板的环则边上。

所述的工作台11设置在主体1的底座6上、进给托板7及活动体8的前面，台面高度位于放电杆10工作行程之间，通过绝缘体33形成和底座的绝缘连接并也和进给托板或活动体绝缘，工作台11上设置供放电杆10工作进给行程通道槽，工作台11台面上可设夹钳或压板等工夹具以固定加工件5用，工作台11上导通脉冲电源。

上述的冷却系统4由水箱34、水泵35、管道36及支架37组成，水泵35抽取水箱34内乳化液经管道36口喷出乳化液冷却工作时的放电杆10和工件5形成火花放电产生大量的热、并冲刷蚀屑物，水箱34及其上的水泵35安装在一支架37中、所述的主体1整体座落于支架37上，这样冷却用后的乳化液经底座6上排液口16流入水箱34内形成乳化液循环使用。

工作时控制器3加工指令作用于关联的电动机18带动放电杆10旋转且上下往复运动、步进电动机14驱动进给、水泵35将乳化液通过管道36喷嘴喷入加工件5切口、脉冲电源2被分别接到放电杆10与加工件5进行放电加工。

Claims (5)

1.一种电脉冲切割锯，其包括主体、脉冲电源、控制器、冷却系统、加工件，其特征是主体由底座、进给托板、活动体、放电杆和工作台配合组成，底座上平行设置水平向导柱和连接有步进电动机的一丝杆，进给托板上设置直立导柱，进给托板通过其底面上设置的导套和螺母形成和底座连接，活动体通过其体上立向导套套连在进给托板的直立导柱上形成和进给托板连接；活动体后面向上下对称短悬臂间连接一电动机，上述电动机同轴延伸经同步传动连接同体前面向上的对称上下长悬臂上对称设置的夹头上拉直且夹紧的放电杆旋转的同时，上述电动机同轴通过齿轮组合联动曲轴旋转，经连杆连接作用于曲轴连杆轴颈和所述的进给托板形成该活动体整体包括上述旋传着的放电杆相对于进给托板上的直立导柱为立轴心上下往复运动；所述的工作台位置于放电杆工作行程之间和底座绝缘固接；其特征是：所述的控制器的加工指令作用于关连的电动机、电动机带动放电杆旋转并同时带动放电杆上下往复运动，步进电动机驱动进给，水泵将乳化液通过管道喷嘴喷入工作台上的加工件切口，脉冲电源被分别接到放电杆和加工件上进行放电加工。

2.根据权利要求1所述的电脉冲切割锯，其特征是：所述的放电杆是耐高温金属材料钼或钨制造的小直径杆。

3.根据权利要求1或2所述的电脉冲切割锯，其特征是：所述的放电杆其直径为0.3mm至5mm内小直径杆。

4.根据权利要求1所述的电脉冲切割锯，其特征是：所述的夹头上拉直且夹紧的放电杆旋转是由和夹头锥度配合连接的经上下绝缘盖板固定在悬臂的通孔中的绝缘套层内轴承的内圆紧配连接的夹头套筒上固接的同步轮通过同步带和电动机轴上固接的同步轮被传动旋转的。

5.根据权利要求1所述的电脉冲切割锯，其特征是：所述的脉冲电源被接到放电杆，是由旋转的放电杆通过其上顶圆弧端面紧触一接有脉冲电源的硬质合金块上设置的圆弧凹槽上导通的，合金块利用弹簧片弹性被绝缘固接在悬臂面上。

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