CN102179582A

CN102179582A - 多单元电火花线切割加工方法及组合机床

Info

Publication number: CN102179582A
Application number: CN 201110130190
Authority: CN
Inventors: 李克君
Original assignee: ZIGONG JIATE CNC MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: ZIGONG JIATE CNC MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2011-09-14

Abstract

本发明公开了一种多单元电火花线切割加工方法及组合机床，所述组合机床包括工作台、围绕工作台设置的两个以上的电火花线切割单元，每个电火花线切割单元均包括控制装置、传动机构、装于传动机构上的走丝装置，所述传动机构包括上、下滑板、X向和Y向的导轨副及X向和Y向的丝杆-螺母副，下滑板与其下方的安装物及上滑板与下滑板分别通过其中的一组导轨副相连，所述两丝杆-螺母副的两丝杆分别设于安装物及下滑板上，两螺母分别设于下滑板和上滑板上，两丝杆与各自的伺服电机相连；走丝装置包括储丝筒、丝架、固定于丝架上的上丝臂和下丝臂、导轮和电极丝，储丝筒与各自的伺服电机相连；各伺服电机均与各自单元的控制装置相连。本发明具有成本和能耗较低、产品精度高、加工效率高的优点。

Description

多单元电火花线切割加工方法及组合机床

技术领域

本发明涉及一种多单元电火花线切割加工方法及组合机床。

背景技术

随着国家制造业水平的不断提高，一些大型零件加工技术手段的瓶颈日趋突显，比如超大型齿轮（顶圆达2m,厚度1m,模数为60以上）的加工，如采用传统插滚等切削加工方式，一是设备和刀具不好找，即便有价格也不菲，成本高；二是刀具长时间加工后的损耗较大，导致产品的精度和光洁度均较差；三是工件需做进给运动，对于大型工件，使得机床的能耗很高；四是对于需热处理的工件，由于热处理后材料硬度较高，切削加工的方式无法适用，其使用的范围受到限制；如采用线切割加工，目前普遍使用的电火花线切割机床，包括一个工作台、装于工作台下的传动机构、一套固定的走丝装置、控制装置，传动机构包括上、下滑板、X向和Y向的导轨副及X向和Y向的丝杆-螺母副，下滑板与其下方的安装物及上、下滑板分别通过其中的一组导轨副相连，所述两丝杆-螺母副的两丝杆分别设于安装物及下滑板上，两螺母分别设于下滑板和上滑板上，两丝杆与各自的伺服电机相连；走丝装置包括储丝筒、丝架、固定于丝架上的上丝臂和下丝臂、导轮和电极丝，储丝筒与各自的伺服电机相连；各伺服电机均与控制装置相连；使用时控制装置操纵各伺服电机，通过传动机构使得工作台带动工件做进给运动，通过储丝筒转动使得电极丝做往复移动，来完成对工件的线切割加工，但对于大型工件，由于只有一套走丝装置，加工效率较低，且大型工件也要完成进给运动，所需能耗较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述不足，提供一种多单元电火花线切割加工方法及组合机床，它具有成本和能耗较低、产品精度高、使用范围广、加工效率高的优点。

为达到上述目的，本发明的多单元电火花线切割组合机床，包括工作台，其特征在于还包括围绕工作台设置的两个以上的电火花线切割单元，每个电火花线切割单元均包括控制装置、传动机构、装于传动机构上的走丝装置，所述传动机构包括上、下滑板、X向和Y向的导轨副及X向和Y向的丝杆-螺母副，下滑板与其下方的安装物及上滑板与下滑板分别通过其中的一组导轨副相连，所述两丝杆-螺母副的两丝杆分别设于安装物及下滑板上，两螺母分别设于下滑板和上滑板上，两丝杆与各自的伺服电机相连；走丝装置包括储丝筒、丝架、固定于丝架上的上丝臂和下丝臂、导轮和电极丝，储丝筒与各自的伺服电机相连；各伺服电机均与各自单元的控制装置相连。

用于上述组合机床的本发明的多单元电火花线切割加工方法，包括以下步骤：1）将工件置于一工作台上； 2）围绕工作台设置两个以上的电火花线切割单元，每个电火花线切割单元均包括控制装置、传动机构、装于传动机构上的走丝装置，通过控制装置驱动传动机构使得走丝装置可沿X向和Y向运动，并实现电极丝的移动；3)通过控制装置编程将工件的待加工区域拆解为与电火花线切割单元数量相同的若干部分，再将各电火花线切割单元的走丝装置定位找正，通过控制装置驱动传动机构使得走丝装置沿X向和Y向运动，并实现电极丝的移动，使得走丝装置既实现进给运动，电极丝又实现切割移动，走丝装置分别对工件拆解部分进行线切割加工，直至完成各自的部分，合起来则完成对整个工件的加工；由于各走丝装置可同时对工件进行加工，故加工效率高；相比于刀具的切削加工，所用的设备普通，成本低，电极丝的损耗小，产品的精度高；也可适用于需热处理的工件，使用范围广；且工件不用做进给运动，能耗低；

作为上述多单元电火花线切割组合机床的进一步改进，所述工作台为旋转工作台，它包括基座、装于基座上的轴承座、装于轴承座上的转台轴承、与转台轴承固联的工作台、与工作台联接的齿圈、与齿圈啮合的齿轮，该齿轮设于一伺服电机的输出轴上，在转台轴承和轴承座的圆周面上还设有相配合的磁栅尺和感应磁头，感应磁头与一数显器相连。

相对应的，作为本发明的多单元电火花线切割加工方法的进一步改进，所述工作台为旋转工作台，在各走丝装置分别对工件拆解部分进行线切割加工时，当走丝装置完成拆解部分中的部分工位时，通过控制装置再让走丝装置回到初始位置，通过数显器读数，并让旋转工作台精确转动一定角度，走丝装置再继续对拆解部分中的未加工部分进行线切割加工，如此往复实现对拆解部分的分度加工；采用此种加工方法，可减小X向和Y向的导轨副及X向和Y向的丝杆-螺母副的长度，既减小设备的尺寸，节约成本，同时由于每次分度加工时走丝装置的行程很短，实际使用的导轨副和丝杆的长度也很短，避免了导轨副的直线度累积误差和丝杆绕度累积变形对加工精度的影响，进一步提高产品的精度；

综上所述，本发明具有成本和能耗较低、产品精度高、使用范围广、加工效率高的优点。

附图说明

图1为本发明的多单元电火花线切割组合机床实施例的立体图。

图2为旋转工作台的主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1、图2所示，本发明的多单元电火花线切割组合机床，包括旋转

工作台1、围绕旋转工作台1均布设置的四个电火花线切割单元2，所述旋转工作台1包括基座3、装于基座3上的轴承座4、装于轴承座4上的转台轴承5、与转台轴承5固联的工作台6、与工作台6联接的齿圈7、与齿圈7啮合的齿轮8，该齿轮8设于一伺服电机（未示出）的输出轴上，在转台轴承5和轴承座4的圆周面上还设有相配合的磁栅尺9和感应磁头10，感应磁头10与一数显器（未示出）相连；所述每个电火花线切割单元均包括控制装置11、传动机构、装于传动机构上的走丝装置，所述传动机构包括上滑板12、下滑板13、X向和Y向的导轨副14、15及X向和Y向的丝杆-螺母副（未示出），下滑板13与其下方的安装物16及上滑板12与下滑板13分别通过其中的一组导轨副相连，所述两丝杆-螺母副的两丝杆分别设于安装物16及下滑板13上，两螺母分别设于下滑板13和上滑板12上，两丝杆与各自的伺服电机（未示出）相连；走丝装置包括储丝筒17、丝架18、固定于丝架18上的上丝臂19和下丝臂20、导轮和电极丝（未示出），储丝筒17与各自的伺服电机（未示出）相连；各电火花线切割单元的伺服电机均与各自单元的控制装置11相连。

用于上述组合机床的本发明的多单元电火花线切割加工方法，包括以下步骤：1）将工件21置于旋转工作台上； 2）通过各控制装置11编程，将工件21的待加工区域拆解为均布的四部分，再将各电火花线切割单元的走丝装置定位找正，通过控制装置11驱动对应的伺服电机，带动传动机构使得走丝装置沿X向和Y向运动，并实现电极丝的移动，使得走丝装置既实现进给运动，电极丝又实现切割移动，当走丝装置完成拆解部分中的部分工位时（如加工齿轮，走丝装置完成一个齿形和齿槽的加工)，通过控制装置11再让走丝装置回到初始位置，通过数显器读数，操纵与齿轮8相连的伺服电机，让工作台6精确转动一定角度(对应一个齿形和齿槽的角度)，走丝装置再继续对拆解部分中的未加工部分进行线切割加工，如此往复实现对四个拆解部分的分度加工，直至完成各自的部分，合起来则完成对整个工件21的加工；

由于四个走丝装置可同时对工件21进行加工，故加工效率高；相比于刀具的切削加工，所用的设备普通，成本低；由于电极丝的损耗小，产品的精度高；也可适用于需热处理的工件，使用范围广；且工件21不用做进给运动，能耗低；采用四个拆解部分的分度加工，可减小X向和Y向的导轨副14、15及X向和Y向的丝杆-螺母副的长度，既减小设备的尺寸，节约成本，同时由于每次分度加工时走丝装置的行程很短，实际使用的导轨副和丝杆的长度也很短，避免了导轨副的直线度累积误差和丝杆绕度累积变形对加工精度的影响，进一步提高产品的精度。

Claims

1. 一种多单元电火花线切割组合机床，包括工作台，其特征在于还包括围绕工作台设置的两个以上的电火花线切割单元，每个电火花线切割单元均包括控制装置、传动机构、装于传动机构上的走丝装置，所述传动机构包括上、下滑板、X向和Y向的导轨副及X向和Y向的丝杆-螺母副，下滑板与其下方的安装物及上滑板与下滑板分别通过其中的一组导轨副相连，所述两丝杆-螺母副的两丝杆分别设于安装物及下滑板上，两螺母分别设于下滑板和上滑板上，两丝杆与各自的伺服电机相连；走丝装置包括储丝筒、丝架、固定于丝架上的上丝臂和下丝臂、导轮和电极丝，储丝筒与各自的伺服电机相连；各伺服电机均与各自单元的控制装置相连。

2.如权利要求1所述的多单元电火花线切割组合机床，其特征在于所述工作台为旋转工作台，它包括基座、装于基座上的轴承座、装于轴承座上的转台轴承、与转台轴承固联的工作台、与工作台联接的齿圈、与齿圈啮合的齿轮，该齿轮设于一伺服电机的输出轴上，在转台轴承和轴承座的圆周面上还设有相配合的磁栅尺和感应磁头，感应磁头与一数显器相连。

3. 一种多单元电火花线切割加工方法，包括以下步骤：1）将工件置于一工作台上；其特征在于还包括：2）围绕工作台设置两个以上的电火花线切割单元，每个电火花线切割单元均包括控制装置、传动机构、装于传动机构上的走丝装置，通过控制装置驱动传动机构使得走丝装置可沿X向和Y向运动，并实现电极丝的移动；3)通过控制装置编程将工件的待加工区域拆解为与电火花线切割单元数量相同的若干部分，再将各电火花线切割单元的走丝装置定位找正，走丝装置分别对工件拆解部分进行线切割加工，直至完成各自的部分，合起来则完成对整个工件的加工。

4. 如权利要求3所述的多单元电火花线切割加工方法，其特征在于步骤1）中所述工作台为旋转工作台，在各走丝装置分别对工件拆解部分进行线切割加工时，当走丝装置完成拆解部分中的部分工位时，再让走丝装置回到初始位置，并让旋转工作台精确转动一定角度，走丝装置再继续对拆解部分中的未加工部分进行线切割加工，如此往复实现对拆解部分的分度加工。