CN104191055B - 新型cnc线割机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有效提高横向板和纵向板坐标精度的新型CNC线割机。包括机床本体、工作台、走丝机构、高频脉冲电源、供液系统和电极丝；工作台包括横向板、纵向板和位移装置，横向板通过位移装置设置在机床本体的顶面，纵向板通过位移装置设置在横向板的顶面；位移装置包括底板和顶板，顶板的端部平行固定有螺纹杆，底板上垂直设置有中间转轴、并在中间转轴上通过轴承设置有蜗轮，蜗轮与螺纹杆的螺纹面相啮合；底板上还设置有电机盒，电机盒包括减速电机、蜗杆和蜗杆调节套，蜗杆一端设置在减速电机的输出端，蜗杆上设置有螺旋状的且与蜗轮相啮合的齿牙，齿牙的齿厚沿轴线方向由一端至另一端逐渐变大，蜗杆的另一端在蜗杆调节套内沿轴向相对移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种数控机床，尤其涉及一种新型CNC线割机。
背景技术
CNC线割机，又称作数控电火花线切割机床，其加工过程是利用一个移动着的金属线(钼丝、钨丝或铜丝等)作工作电极，在金属丝和工件之间通以脉冲电流，使之产生脉冲放电而进行切割加工的；加工过程中，电极丝穿过工件上预先钻好的小孔，经导轮由走丝机构带动进行轴向走丝运动，工件通过绝缘板安装在工作台上，由数控装置按加工程序指令控制沿X、Y两个坐标方向移动而合成所需的直线、圆弧等平面轨迹，在移动的同时，线电极和工件间不断地产生放电腐蚀现象，工作液通过喷嘴注入，将电蚀产物带走，最后在金属工件上留下细丝切割而成的细缝轨迹线，从而达到使一部分金属与另一部分金属分离的加工要求；现有技术的CNC线割机，其工作台包括横向板和纵向板，横向板和纵向板通过辊轴相互叠加，并通过牵引装置实现X、Y两个坐标方向的移动，然而这种方式不仅其坐标精度有限，横向板和纵向板的移动速度也不可调，同时线切割过程中，由于牵引装置不具有限位的作用，容易导致工作台晃动进而影响工件的加工精度。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的CNC线割机，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种有效提高横向板和纵向板坐标精度且移动速度可调的新型CNC线割机。
本发明的新型CNC线割机，包括机床本体、工作台、走丝机构、高频脉冲电源、供液系统和电极丝，所述工作台和走丝机构设置在机床本体上，所述走丝机构上缠绕有电极丝，并且所述电极丝与所述高频脉冲电源电连接，所述走丝机构上设置有与供液系统相连的喷嘴；所述工作台包括横向板、纵向板和位移装置，所述横向板通过位移装置设置在所述机床本体的顶面，所述纵向板通过位移装置设置在所述横向板的顶面；所述位移装置包括底板和顶板，所述底板的顶面相对设置有一对导向槽板，所述顶板的底面设置有卡装在所述导向槽板内侧且相对滑动的导向杆，所述顶板的端部平行固定有螺纹杆，所述底板上垂直设置有中间转轴、并在中间转轴上通过轴承设置有蜗轮，所述蜗轮与所述螺纹杆的螺纹面相啮合；所述底板上还设置有电机盒，所述电机盒包括减速电机、蜗杆和蜗杆调节套，所述蜗杆一端设置在所述减速电机的输出端，所述蜗杆上设置有螺旋状的且与蜗轮相啮合的齿牙，所述齿牙的齿厚沿轴线方向由一端至另一端逐渐变大，所述蜗杆的另一端在所述蜗杆调节套内沿轴向相对移动。
进一步的，所述电机盒内位于所述蜗杆调节套的一侧设置有液压缸，所述液压缸的输出端与所述蜗杆的端部通过轴承相连，所述液压缸用于控制所述蜗杆在所述蜗杆调节套内沿轴向的相对移动。
具体的，所述蜗杆的端部通过伸缩套与所述减速电机相连，所述伸缩套的外侧对称固定有导向块，所述蜗杆的外侧对称设置有导向孔，所述导向块在导向孔内相对滑动。
进一步的，所述蜗杆调节套内设置有圆锥滚子轴承，所述蜗杆在所述圆锥滚子轴承内相对转动。
进一步的，所述相邻齿牙间的齿厚之差大于0.04mm并小于0.08mm，所述齿牙的导程角大于4°并小于6°，所述齿牙的齿形角大于13°并小于15°，所述齿牙的齿顶高系数大于1.2并小于1.4，所述齿牙的顶隙系数大于0.25并小于0.3，所述齿牙的齿厚变化系数大于0.02并小于0.04。
进一步的，所述中间转轴和电机盒均固定在滑座上，所述滑座在所述底板上相对滑动，所述滑座的一侧连接有预紧弹簧，所述预紧弹簧上设置有预紧螺母。
进一步的，所述导向槽板的顶端向内侧弯折，所述导向杆的外侧间隔设置有两排滑杆，所述滑杆上套有相对滑动的滑轮架，所述滑轮架与所述导向杆之间设置有复位弹簧，所述滑轮架上设置有滑轮，所述滑轮在所述导向槽板的内侧面相对滑动。
进一步的，所述顶板的底面位于所述导向槽板的上方设置有第一油槽，所述导向杆的底部设置有第二油槽。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：有效提高横向板和纵向板坐标精度，且移动速度可调。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中位移装置的结构示意图；
图3是本发明中蜗轮与蜗杆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1至图3所示，一种新型CNC线割机，包括机床本体1、工作台2、走丝机构3、高频脉冲电源4、供液系统5和电极丝6，工作台1和走丝机构3设置在机床本体1上，走丝机构3上缠绕有电极丝6，并且电极丝6与高频脉冲电源4电连接，走丝机构3上设置有与供液系统相连的喷嘴7；工作台包括横向板8、纵向板9和位移装置10，横向板8通过位移装置10设置在机床本体1的顶面，纵向板9通过位移装置10设置在横向板8的顶面；位移装置10包括底板11和顶板12，底板11的顶面相对设置有一对导向槽板111，顶板12的底面设置有卡装在导向槽板111内侧且相对滑动的导向杆121，顶板12的端部平行固定有螺纹杆13，底板11上垂直设置有中间转轴14、并在中间转轴14上通过轴承设置有蜗轮15，蜗轮15与螺纹杆13的螺纹面相啮合；底板11上还设置有电机盒，电机盒包括减速电机16、蜗杆17和蜗杆调节套19，蜗杆17一端设置在减速电机16的输出端，蜗杆17上设置有螺旋状的且与蜗轮15相啮合的齿牙18，齿牙18的齿厚沿轴线方向由一端至另一端逐渐变大，蜗杆17的另一端在蜗杆调节套19内沿轴向相对移动。
本发明的工作原理如下：位移装置作为连接结构，安装在工作台、横向板和纵向板之间，具体的可以将横向板安装在其中一个位移装置的顶板上、并将其底板固定在工作台上，将另一个位移装置的顶板和底板分别固定在纵向板和横向板上，横向板和纵向板的位移，是通过位移装置的移动得以实现，当位移装置出现故障时，拆卸位移装置更换即可；具体工作时，减速电机带动蜗杆转动，而蜗杆的齿牙与涡轮相互啮合，进而带动涡轮转动，涡轮然后带动螺纹杆前后伸缩运动，从而实现顶板的相对移动，其中，涡轮的作用在于调速、并实现差速连接，由于采用蜗杆和涡轮的调节方式，位移的调节精度较高；由于蜗杆上的齿牙厚度不均一，通过调整蜗杆的位置，进而调整与涡轮相啮合的齿牙厚度，进而调整精确度和顶板的移动速度，。
本发明的新型CNC线割机，电机盒内位于蜗杆调节套19的一侧设置有液压缸(图中未示出)，液压缸的输出端与蜗杆17的端部通过轴承相连，液压缸用于控制蜗杆17在蜗杆调节套19内沿轴向的相对移动；由于蜗杆存在相对位移，因而蜗杆可以与减速电机之间保持相对位置的固定，也可以通过离合器或伸缩套的方式实现，例如，蜗杆17的端部通过伸缩套20与减速电机相连，伸缩套20的外侧对称固定有导向块21，蜗杆17的外侧对称设置有导向孔，导向块21在导向孔内相对滑动。
为了保证蜗杆的自由转动，本发明的新型CNC线割机，蜗杆调节套19内设置有圆锥滚子轴承22，蜗杆17在圆锥滚子轴承22内相对转动。
本发明的新型CNC线割机，相邻齿牙18间的齿厚之差大于0.04mm并小于0.08mm，齿牙的导程角大于4°并小于6°，齿牙的齿形角大于13°并小于15°，齿牙的齿顶高系数大于1.2并小于1.4，齿牙的顶隙系数大于0.25并小于0.3，齿牙的齿厚变化系数大于0.02并小于0.04。
为了保证涡轮与螺纹杆的啮合，同时也为了方便装置的拆卸，本发明的新型CNC线割机，中间转轴14和电机盒均固定在滑座上，滑座在底板上相对滑动，滑座的一侧连接有预紧弹簧，预紧弹簧上设置有预紧螺母23。
本发明的新型CNC线割机，导向槽板111的顶端向内侧弯折，导向杆121的外侧间隔设置有两排滑杆122，滑杆122上套有相对滑动的滑轮架123，滑轮架123与导向杆121之间设置有复位弹簧124，滑轮架123上设置有滑轮125，滑轮125在导向槽板111的内侧面相对滑动；在两侧滑轮的顶压下，顶板与底板之间滑动过程中不会出现晃动；为了进一步提高滑动过程的稳定性，顶板12的底面位于导向槽板的上方设置有第一油槽24，导向杆121的底部设置有第二油槽25。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种新型CNC线割机，其特征在于：包括机床本体、工作台、走丝机构、高频脉冲电源、供液系统和电极丝，所述工作台和走丝机构设置在机床本体上，所述走丝机构上缠绕有电极丝，并且所述电极丝与所述高频脉冲电源电连接，所述走丝机构上设置有与供液系统相连的喷嘴；所述工作台包括横向板、纵向板和位移装置，所述横向板通过位移装置设置在所述机床本体的顶面，所述纵向板通过位移装置设置在所述横向板的顶面；所述位移装置包括底板和顶板，所述底板的顶面相对设置有一对导向槽板，所述顶板的底面设置有卡装在所述导向槽板内侧且相对滑动的导向杆，所述顶板的端部平行固定有螺纹杆，所述底板上垂直设置有中间转轴、并在中间转轴上通过轴承设置有蜗轮，所述蜗轮与所述螺纹杆的螺纹面相啮合；所述底板上还设置有电机盒，所述电机盒包括减速电机、蜗杆和蜗杆调节套，所述蜗杆一端设置在所述减速电机的输出端，所述蜗杆上设置有螺旋状的且与蜗轮相啮合的齿牙，所述齿牙的齿厚沿轴线方向由一端至另一端逐渐变大，所述蜗杆的另一端在所述蜗杆调节套内沿轴向相对移动；
所述电机盒内位于所述蜗杆调节套的一侧设置有液压缸，所述液压缸的输出端与所述蜗杆的端部通过轴承相连，所述液压缸用于控制所述蜗杆在所述蜗杆调节套内沿轴向的相对移动；
所述蜗杆调节套内设置有圆锥滚子轴承，所述蜗杆在所述圆锥滚子轴承内相对转动；
所述导向槽板的顶端向内侧弯折，所述导向杆的外侧间隔设置有两排滑杆，所述滑杆上套有相对滑动的滑轮架，所述滑轮架与所述导向杆之间设置有复位弹簧，所述滑轮架上设置有滑轮，所述滑轮在所述导向槽板的内侧面相对滑动。
2.根据权利要求1所述的新型CNC线割机，其特征在于：所述蜗杆的端部通过伸缩套与所述减速电机相连，所述伸缩套的外侧对称固定有导向块，所述蜗杆的外侧对称设置有导向孔，所述导向块在导向孔内相对滑动。
3.根据权利要求1所述的新型CNC线割机，其特征在于：相邻所述齿牙间的齿厚之差大于0.04mm并小于0.08mm，所述齿牙的导程角大于4°并小于6°，所述齿牙的齿形角大于13°并小于15°，所述齿牙的齿顶高系数大于1.2并小于1.4，所述齿牙的顶隙系数大于0.25并小于0.3，所述齿牙的齿厚变化系数大于0.02并小于0.04。
4.根据权利要求1所述的新型CNC线割机，其特征在于：所述中间转轴和电机盒均固定在滑座上，所述滑座在所述底板上相对滑动，所述滑座的一侧连接有预紧弹簧，所述预紧弹簧上设置有预紧螺母。
5.根据权利要求1所述的新型CNC线割机，其特征在于：所述顶板的底面位于所述导向槽板的上方设置有第一油槽，所述导向杆的底部设置有第二油槽。
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