CN103357978B - 小型双功能特种微细加工机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种小型双功能特种微细加工机床，包括床身、立柱、X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴运动组件、B轴、支座、C轴、夹具、电极、电极丝、定丝轮组、动丝轮组和工作液箱体，特征是：Y轴运动组件与工作液箱体均固定安装于床身上，且Y轴运动组件从工作液箱体底部沿Y轴方向间隙穿过；动丝轮组安装到Y轴运动组件的运动滑台上，包括对称安装的2套动丝轮结构，定丝轮组也包括对称安装的2套定丝轮结构；电极丝依次绕过一套定丝轮结构和一套动丝轮结构中的滑轮后，经该套动丝轮结构中的眼膜水平穿入另一套动丝轮结构中的眼膜，再依次绕过该套动丝轮结构以及另一套定丝轮结构中的滑轮，向外引出。本发明设备成本低，多自由度加工精度高。

Description

小型双功能特种微细加工机床
技术领域
本发明涉及一种小型双功能特种微细加工机床，属于特种加工装备领域。
背景技术
电火花加工是特种加工技术的一种，又称为放电加工(EDM)，广泛应用在模具制造、机械加工行业。尤其是对于传统切削方法难以加工的超硬材料和复杂形状的工件，放电加工在精度与效率方面具有优于其他加工方式的优点，可以在诸如钛合金、工具钢、碳钢和硬质合金等难加工材料上加工复杂的型腔或者轮廓。电火花线切割简称线切割(WEDM)，它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。它不仅使电火花加工的应用得到了发展，而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。如今，线切割机床已占电火花机床的大半。但是，随着愈来愈多的单件小批量生产的要求，急需同时具备有EDM与WEDM功能复合的机床，以减少企业设备资金的投入，降低企业的负担。同时，EDM中用到的电极制备要求精度高，在同一台机床上采用WEDM进行电极制备，然后该电极不用二次装夹即可实现EDM加工，从原理上使得加工精度大幅度提高。目前这种复合了EDM和WEDM功能的机床还处于初级阶段，需要进一步的研究与开发以满足市场的需求。
研究开发适合于同时EDM与WEDM加工的机床，对于推动特种加工装备的创新开发，特别是对于推动高精度特种加工技术的发展具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、加工精度高的小型双功能特种微细加工机床。其技术方案为：
一种小型双功能特种微细加工机床，包括床身、立柱、X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴运动组件、B轴、支座、C轴、夹具、电极、电极丝、定丝轮组、动丝轮组和工作液箱体，其中，X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件的结构相同，均包括运动滑台和驱动装置；以X轴运动组件为例，运动滑台支撑在驱动装置上，由驱动装置拖动沿X轴方向作直线移动；X轴运动组件固定安装在立柱上，Z轴运动组件固定安装在X轴运动组件的运动滑台上，B轴固定安装在Z轴运动组件的运动滑台上，支座与B轴的旋转部分固定连接，C轴固定安装在支座上，夹具固定安装在C轴上，电极固定夹持到夹具上，定丝轮组固定安装在床身上，电极丝由动丝轮组与定丝轮组共同支撑，其特征在于：Y轴运动组件与工作液箱体均固定安装于床身上，且Y轴运动组件从工作液箱体底部沿Y轴方向间隙穿过；动丝轮组安装到Y轴运动组件的运动滑台上，包括结构完全相同、且对称安装的2套动丝轮结构，每套动丝轮结构均包括第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、内支架、外支架、台体和眼膜，其中外支架固定安装在Y轴运动组件的运动滑台上、且间隙位于工作液箱体的外侧，内支架间隙位于工作液箱体的内侧，内支架和外支架的上端固定连接；台体水平固定安装在内支架上，台体的上端面呈水平状态，台体上设有多个垂直螺纹孔和一个沿X轴方向的水平通孔，眼膜安装在水平通孔内；定丝轮组包括结构完全相同、且对称安装的2套定丝轮结构，每套定丝轮结构均包括第四滑轮、第五滑轮和支架，其中支架固定安装在床身上、且间隙位于工作液箱体的外侧，第四滑轮固定安装在支架的上端，第五滑轮固定安装在支架的下端；第一滑轮固定安装在外支架的下端，第二滑轮固定安装在外支架的顶端，第三滑轮固定安装在内支架上；电极丝依次绕过位于工作液箱体同一外侧的定丝轮结构中的第四滑轮、第五滑轮以及动丝轮结构中的第一滑轮、第二滑轮和第三滑轮后，经该动丝轮结构中的眼膜穿出，并水平穿入另一套动丝轮结构中的眼膜，再依次绕过该套动丝轮结构中的第三滑轮、第二滑轮、第一滑轮以及另一套定丝轮结构中的第五滑轮、第四滑轮，向外引出。
所述的小型双功能特种微细加工机床，驱动装置采用直线伺服电机，或采用旋转伺服电机与滚珠丝杠的配合。
所述的小型双功能特种微细加工机床，B轴与C轴均采用直驱式旋转电机。
本发明与现有技术相比，其优点是：
1、夹具可以夹持电极，对放置在动丝轮组上的工件进行放电加工(EDM)；夹具也可以夹持工件，由动丝轮组上支撑的电极丝进行线切割加工(WEDM)，放电加工与线切割加工两种加工功能可以在一台机床上实现，减少了设备的投资，降低了企业的负担；
2、放电加工所用电极可以由线切割加工制作完成，无需二次装夹，从原理上使得工具电极精度高，从而使得放电加工的加工精度大幅度提高；
3、安装在C轴上的夹具具有2个旋转自由度，使得加工灵活性大幅度提高。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1所示实施例的主视图；
图3是图1所示实施例的俯视图；
图4是图1所示实施例的右向视图。
图中：1、床身 2、立柱 3、B轴 4、支座 5、C轴 6、夹具 7、电极 8、电极丝 9、工作液箱体 10、运动滑台 11、驱动装置 12、第一滑轮 13、第二滑轮 14、第三滑轮 15、内支架 16、外支架 17、台体 18、眼膜 19、垂直螺纹孔 20、水平通孔 21、第四滑轮 22、第五滑轮 23、支架
具体实施方式
在图1-4所示的实施例中：包括床身1、立柱2、X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴运动组件、B轴3、支座4、C轴5、夹具6、电极7、电极丝8、定丝轮组、动丝轮组和工作液箱体9，其中，B轴3与C轴5均采用直驱式旋转电机，X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件的结构相同，均包括运动滑台10和驱动装置11，驱动装置11采用直线伺服电机，；以X轴运动组件为例，运动滑台10支撑在驱动装置11上，由驱动装置11拖动沿X轴方向作直线移动；X轴运动组件固定安装在立柱2上，Z轴运动组件固定安装在X轴运动组件的运动滑台10上，B轴3固定安装在Z轴运动组件的运动滑台10上，支座4与B轴3的旋转部分固定连接，C轴5固定安装在支座4上，夹具6固定安装在C轴5上，电极7固定夹持到夹具6上，定丝轮组固定安装在床身1上，电极丝8由动丝轮组与定丝轮组共同支撑；Y轴运动组件与工作液箱体9均固定安装于床身1上，且Y轴运动组件从工作液箱体9底部沿Y轴方向间隙穿过；动丝轮组安装到Y轴运动组件的运动滑台10上，包括结构完全相同、且对称安装的2套动丝轮结构，每套动丝轮结构均包括第一滑轮12、第二滑轮13、第三滑轮14、内支架15、外支架16、台体17和眼膜18，其中外支架16固定安装在Y轴运动组件的运动滑台10上、且间隙位于工作液箱体9的外侧，内支架15间隙位于工作液箱体9的内侧，内支架15和外支架16的上端固定连接；台体17水平固定安装在内支架15上，台体17的上端面呈水平状态，台体17上设有多个垂直螺纹孔19和一个沿X轴方向的水平通孔20，眼膜18安装在水平通孔20内；定丝轮组包括结构完全相同、且对称安装的2套定丝轮结构，每套定丝轮结构均包括第四滑轮21、第五滑轮22和支架23，其中支架23固定安装在床身1上、且间隙位于工作液箱体9的外侧，第四滑轮21固定安装在支架23的上端，第五滑轮22固定安装在支架23的下端；第一滑轮12固定安装在外支架16的下端，第二滑轮13固定安装在外支架16的顶端，第三滑轮14固定安装在内支架15上；电极丝8依次绕过位于工作液箱体9同一外侧的定丝轮结构中的第四滑轮21、第五滑轮22以及动丝轮结构中的第一滑轮12、第二滑轮13和第三滑轮14后，经该动丝轮结构中的眼膜18穿出，并水平穿入另一套动丝轮结构中的眼膜18，再依次绕过该套动丝轮结构中的第三滑轮14、第二滑轮13、第一滑轮12以及另一套定丝轮结构中的第五滑轮22、第四滑轮21，向外引出。

Claims (3)

1.一种小型双功能特种微细加工机床，包括床身(1)、立柱(2)、X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴运动组件、B轴(3)、支座(4)、C轴(5)、夹具(6)、电极(7)、电极丝(8)、定丝轮组、动丝轮组和工作液箱体(9)，其中，X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件的结构相同，均包括运动滑台(10)和驱动装置(11)；以X轴运动组件为例，运动滑台(10)支撑在驱动装置(11)上，由驱动装置(11)拖动沿X轴方向作直线移动；X轴运动组件固定安装在立柱(2)上，Z轴运动组件固定安装在X轴运动组件的运动滑台(10)上，B轴(3)固定安装在Z轴运动组件的运动滑台(10)上，支座(4)与B轴(3)的旋转部分固定连接，C轴(5)固定安装在支座(4)上，夹具(6)固定安装在C轴(5)上，电极(7)固定夹持到夹具(6)上，定丝轮组固定安装在床身(1)上，电极丝(8)由动丝轮组与定丝轮组共同支撑，其特征在于：Y轴运动组件与工作液箱体(9)均固定安装于床身(1)上，且Y轴运动组件从工作液箱体(9)底部沿Y轴方向间隙穿过；动丝轮组安装到Y轴运动组件的运动滑台(10)上，包括结构完全相同、且对称安装的2套动丝轮结构，每套动丝轮结构均包括第一滑轮(12)、第二滑轮(13)、第三滑轮(14)、内支架(15)、外支架(16)、台体(17)和眼膜(18)，其中外支架(16)固定安装在Y轴运动组件的运动滑台(10)上、且间隙位于工作液箱体(9)的外侧，内支架(15)间隙位于工作液箱体(9)的内侧，内支架(15)和外支架(16)的上端固定连接；台体(17)水平固定安装在内支架(15)上，台体(17)的上端面呈水平状态，台体(17)上设有多个垂直螺纹孔(19)和一个沿X轴方向的水平通孔(20)，眼膜(18)安装在水平通孔(20)内；定丝轮组包括结构完全相同、且对称安装的2套定丝轮结构，每套定丝轮结构均包括第四滑轮(21)、第五滑轮(22)和支架(23)，其中支架(23)固定安装在床身(1)上、且间隙位于工作液箱体(9)的外侧，第四滑轮(21)固定安装在支架(23)的上端，第五滑轮(22)固定安装在支架(23)的下端；第一滑轮(12)固定安装在外支架(16)的下端，第二滑轮(13)固定安装在外支架(16)的顶端，第三滑轮(14)固定安装在内支架(15)上；电极丝(8)依次绕过位于工作液箱体(9)同一外侧的定丝轮结构中的第四滑轮(21)、第五滑轮(22)以及动丝轮结构中的第一滑轮(12)、第二滑轮(13)和第三滑轮(14)后，经该动丝轮结构中的眼膜(18)穿出，并水平穿入另一套动丝轮结构中的眼膜(18)，再依次绕过该套动丝轮结构中的第三滑轮(14)、第二滑轮(13)、第一滑轮(12)以及另一套定丝轮结构中的第五滑轮(22)、第四滑轮(21)，向外引出。
2.根据权利要求1所述的小型双功能特种微细加工机床，其特征在于：驱动装置(11)采用直线伺服电机，或采用旋转伺服电机与滚珠丝杠的配合。
3.根据权利要求1所述的小型双功能特种微细加工机床，其特征在于：B轴(3)与C轴(5)均采用直驱式旋转电机。
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