CN1057419A - 带有导杆穿过工作液箱后壁的电火花腐蚀切割机床 - Google Patents

Abstract

夹在复式刀架台上的工件由张紧地运行在两电 度导轨的工具电极加工。液箱盛装工作液体以浸没 工件的加工区。由导杆支撑下电极导轨于机架上。 导杆在平行于后壁的滑动封口件遮盖的开口中成直 角地穿过液箱后壁。导杆成直角地在另一开口穿过 封口件并可滑动。封口件设置在液箱外面向机架的 后壁侧边。下滑座在复式刀架台上连接封口件，最好 用槽，相对于机架，下滑座只能平行于导杆纵向轴运 动，而相对于下滑座，上滑座只能垂直于导杆的纵向 轴运动。

Description

本发明涉及用以通过利用张紧地运行在上和下电极导轨的线状或带状工具电极对夹持在机床的复式力架台的工件在加工区内进行电火花腐蚀切割的机床。该机床提供以液箱，用以盛装工作液体，该工作液体至少围包该工件的加工区，该下电极导轨通过带有水平纵向轴的细长导杆支撑在机床的机架上，该复式刀架台提供以两块滑座，相互交叉地一块座落在另一块之上，用以使工件相对于机架而言，根据需要在平行于导杆的纵向轴上和水平地在与该导杆成直角地方向上滑动，液箱具有基本上平坦、垂直且面向机架的后壁，并具有由一周缘限制的开口，导杆在与其纵向轴成直角的开口处穿过液箱的后壁，后壁的开口的周缘围绕导杆并与之有间隙，该液箱提供以基本上为板状的封口件，封口件与后壁平行，封口件在后壁上可滑动并总是遮盖后壁的开口，封口件具有由另一周缘限制的另一开口，这提供在封口件的另一开口的另一周缘围绕导杆，其围绕方式使得导杆能在导杆的纵向轴的方向上滑动，提供以第一密封装置以便在导杆和后壁之间形成可滑动的密封，两块滑座中的最上一块滑座牢固地连接夹紧工件的夹紧装置。也牢固地连接液箱的后壁。

这种类型的机床在EP-0，133，160或US-4，565，915中为已知，这机床的缺点在于用以使封口件运动所需的力在与导杆的纵向轴成直角的方向上作用在导杆上，因此，在与导杆的纵向成直角的方向上弯曲导杆，与此同时损害工件加工的精密度。除此之外，EP-0，133，160，或US-4，565，915中的已知机床的缺点还在于必须在液箱的后壁上保证对封口件的导向，使得这后壁制造成本昂贵，因为该后壁若不是制成双壁则要提供以导向路轨。

为达到工件加工的高精密度，已知必须将整个下导杆连同下电极导轨以及工件和至少上导杆的终端部连同上电极导轨安排成都能淹没在工作液体中。这种建议在US-4，029，929或US-4，363，949中为已知，然而，建议中的技术解决方案有缺点，因为下导杆不能以适当方式直接地支撑在机架上，从而损害加工精密度，同时也阻止（US-4，029，929）两电极的彼此独立运动或使两电极的彼此独立运动变得复杂（US-4，363，949）。

在EP-0，264，716或US-4，808，786中已知的建议规定导杆须穿过液箱的后壁，并通过设计线波纹管的挠性封口件形成在导杆和后壁之间的密封。其缺点在于当液箱注满以工作液体时，该波纹管抵挡不住工作液体的压力。

在US-4，647，747或US-4，663，509已知的建议中，规定导杆须穿过液箱的后壁，并通过设计成其端部可退绕或绕起的带状物的水平可移动的挠性封口件而形成导杆和后壁之间的密封。其缺点在于这种封口件起着似双边闸板的作用，不过结构非常复杂同时制造成本也非常昂贵。

本发明的一个目的在于克服上述缺点，且具体来说建议一个设备良好且经济的技术解决方案，以便在前序中所述的机床中保证用以使封口件运动所需的力，无论如何都不与导杆的纵向轴成直角的方向上作用于导杆上，从而能够实现工件的高精密加工的目的，与此同时，形成在液箱的后壁处封口件的密封，使得导杆能以最佳的方式支撑在机架上，液箱能完全注满以工作液体。

按照本发明，在前序中所述的机床中实现这个目的，其技术解决方案的特征在于封口件设置在液箱外面面向机架的后壁的侧边，两块滑座中的下滑座牢固地连接封口件，相对于机架而言，下滑座只能在平行于导杆的纵向轴的方向上运动，而相对于下滑座而言，上滑座只能在垂直直于导杆的纵向轴的方向上运动。

按照本发明的机床的重要优点在于，使封口件运动所需的力，无论如何也不在与导杆的纵向轴成直角的方向上作用在导杆上，因此，能实现高精密度加工。

用以辅助其密封，封口件最好能在封口件的下段面向液箱的侧边提供以槽，该槽提供以排泄管连接件。由于这个原因，槽最好能设计成在下滑座上牢固支撑封口件的连接件。

为了在封口件和后壁之间形成可滑动的密封，第一密封装置最好能包括至少两个设置成彼此相间隙的密封件。由于这个原因，至少一个密封件最好可充以压力气体。此外，若干密封件可各整体地与密封体连接并固定到其上以形成为弯曲的突体，密封体与固定在其上的密封件（34）最好可构成迷宫式密封。

通过这些附加措施，其优点在于保证封口件和后壁之间的密封可由简单和成本廉宜的装置来实现。

为了在导杆和封口件之间形成可滑动的密封，在第一实例中，第二密封装置最好可包括至少一个波纹管，该波纹管围包括至少导杆的一部分长度，波纹管的一端部密封连接导杆，而波纹管的另一端部则连接封口件。

为了在导杆和封口件之间形成可滑动的密封，在第二实例中，第二密封装置最好可包括套筒，该套筒牢固地设置在面向机架的封口件的侧边，围包导杆，与之有间隙，至少两个密封件彼此相互间隙地设置在套筒中，以密封且可滑动的方式围包导杆，套筒结合至少两个密封件和导杆以便限制围绕导杆的密封空间，由于这个原因，最好可在密封空间内充以压力气体。

第二密封装置的两个实例中的任何一个都可单独使用，但这并不意味两个实施例不能结合起来相辅相成地使用。

通过这些附加措施，其优点在于在导杆和封口件的密封得到保证，生产和安装不甚困难及成本也不昂贵。

下文将通过各实施例的各实例参照附图更详细地叙述本发明，在所有附图中各相同的元部件将标以相同的标号，其中：

图1  表示本发明的机床的第一实施例的示意透视图，其中部分地为剖开部分;

图2  表示本发明的机床的第二实施例的示意透视图，其中部分地为剖开部分;

图3  表示图1的实施例在横越下导杆及相应的液箱的垂直纵向截面的示意侧视图;

图4  表示图1的实施例在横越导杆及相应的液箱的水平纵向截面的示意顶视图;

图5  表示第二密封装置的第一实例的示意截面图;

图6  表示第二密封装置的第二实例作为截面的示意截面图;

图7  表示第二密封装置在横越导杆的水平纵向截面的示意图。

按照本发明的用以通过线状或带状式工具电极2电火花腐蚀切割工件1的机床包括：一机床底座3和竖直机架4。在底座3上设置包含一块在另一块之上相互叉的两块滑座6、7的复式刀架台5。上滑座6提供以用以夹紧工件1的夹紧装置8，且该上滑座6以可滑动及可调校的方式支撑在下滑座7上，该下滑座7则以可滑动及可调校的方式支撑在底座3上。

工具电极2运行穿过夹持在复式刀架台5上的工件1的加工区9。为此目的，工具电极2在位于工件1之上方的上电极导轨10和位于工件1之下方的电极导轨11之间在张紧状态下运行。该上电极导轨10和下电极导轨11分别通过上导杆12和下导杆13支撑在机架4上。在图1和2中所示的各实施例中，该两导杆12和13为细长的杆体且分别具有水平纵向轴14和15，在其他的实施例中，至少下导杆13以上述方式进行设计。工具电极2由电极供应线盘退绕，从该处，电极被至少一个上辊16偏转其方向而连续地导引到上电极导轨10、加工区9和下电极导轨11处，在抵达下电极导轨11后，该电极将被至少一个下辊17偏转其方向并收集起来，其收集方式可例如将使用过的电极收卷起来或切碎，但在此处未示出。

在复式刀架台5上，下滑座7的滑动方向定向成与下导杆13的水平纵向轴15平行，而上滑座6的滑动方向则定向成水平地与该纵向轴15垂直。因此，相对于机架4而言，下滑座7只能平行于下导杆13的纵向轴15而运动，而上滑座6则相对于下滑座7而言，只能在垂直于导杆13的纵向轴15的方向上运动。而相对于机架4而言，工件1则总是可通过复式刀架台5在一水平平面内运动，但可选择性地在平行于下导杆13的纵向轴15的方向上、在水平地垂直于导杆13的纵向轴15的方向上及在这些方向的任何组合而成的方向上运动。

机床提供以盛装工作液体的液箱18。液箱18支撑在上滑座6上，并围包起夹紧装置8，使之当液箱18灌满以工作液体时，工件1或至少其工作区9将会被工作液体所淹没。液箱18具有一基本上平坦且垂直的后壁19，该后壁19面向机架4并牢固地与上滑座6相连。

为了把工具电极送到工作区9，下导杆13以其纵向轴15与液箱18的后壁19成直角地在开口20a（图1）或20b（图2）的范围内穿过该后壁19。开口20a或20b由一围绕下导杆13并与之有间隔的周缘21a（图1）或21b（图2）所限制。按照图1所示的第一实施例中，开口20a的周缘21a的几何形状为连续的凸的闭合曲线，例如该曲线可取相当于一长方形而其两条垂直短边各扩张成一半圆形所组合成的几何形状。在按照图2和3所示的第二实施例中，开口20b的周缘21b的几何形状为U形曲线段，该几何形状可由图1中开口20a的周缘21a的几何形状推导出来，即通过移除位于开口20a上方的液箱18的后壁19的部分而推导出来。然而，图4所示则适用于该两实施例。

因此，两个实施例皆相对于后壁19在由周缘21a或21b所确定的开口20a或20b极限范围内，提供下导杆13垂直于其纵向轴15的运动。

为防止工作液体通过开口20a或20b由液箱18流出，在液箱18上提供以封口件22，该封口件22至少在开口20a或20b的范围内大致上取板状的设计形式。如具体示于图3和4，该封口件22的板状件23，安排成可在液箱18的外面滑动并平行于后壁面向机架4的侧面26和与之相距最短的距离。如具体示于图3中，整个封口件22牢固地与下滑座7相连。

板状件23的尺寸选择得使之能永远遮盖后壁19的开口20a或20b，即在任何位置上都能遮盖该开口20a或20b。在水平方向上，这种遮盖作用通过板状件23和后壁19具有约相等水平的延伸度而得以实现，如于图4中具体所示，这水平延伸度须比开口20a或20b的最大水平宽度大出至少两倍下导杆13的直径。在垂直方向上，在图1所示的实施例中，这种遮盖作用则通过板状件23比开口20a的最大垂直宽度大出至少两倍下导杆13的直径;在图2和3所示的实施例中则该板状件23比开口20b的最大垂直宽度大出至少一倍下导板13的直径。为了在封口件22和后壁19间形成可滑动的密封则提供以下文将叙述的第一密封装置32。

按照图1和2的实施例的重大优点在于，使封口件运动所需的力，无论如何都不与导杆的纵向轴成直角地作用在导杆上，因此，使工件的高精确度加工变得可能实现。

按照图1的实施例的另一个优点在于，正如下文所示，液箱18的后壁19和第一密封装置32的制造成本非常廉宜，而按照图2的实施例的另一个优点在于导杆13可非常容易地插入液箱内。

为了将工具电极2带到加工区9，下导杆13在其纵向轴15与封口件22的板状件23中的另一开口24的范围内成直角的方向上穿过封口件22的板状件23。这另一开口24由围绕下导杆13的另一周缘25所限制，其限制方式使得下导杆13可被密封并可在其纵向轴15的方向上运动。为了在下导杆13和封口件22间形成可滑动的密封则提供以下文将叙述的第二密封装置。

为了在图5表示的第一实例中封口件22和后壁19间形成可滑动的密封，第一密封装置32包括如在实例中表示的至少两个或四个密封件34，各密封件设置成彼此相互间隔开，该密封件34概略地提示在图4中及以放大和截面的方式表示在图5中，然而，如果第一密封装置32包括两个密封件34，可能已经足够。密封件件34设计成管状并可以充以压力气体或空气（这在图中未示出，而这种密封件本身为公知）。然而，如果其中只有一个或一些密封34设计成可以充气，可能已经足够。如可从图5中看到的那样，该四个密封件34整体地与一密封体35相连并作为弯曲的突体固定在其上。与固定在其上的密封件34一起，密封体35构成一个由弹性合成材料制成的迷宫式密封，该材料通常用于制造密封件。

这种迷宫式密封34的几何形状对应于开口20a或20b（图1或图2）的周缘21a或21b的几何形状。在图1的实施例中，迷宫式密封34，35的几何形状为连续的凸的闭合曲线，与开口20a的周缘21a恰好相似，而在图2和3的实施例中，该迷宫式密封34，35的几何形状则为U形曲线段，与开口20b的周缘21b的几何形状恰好相似。

为了在图6表示的第二实例中的封口件32和后壁19间形成可滑动的密封，第一密封装置32包括U-截面件42，设置在后壁19面向机架4的侧边26上。因此，U-截面件42定位在后壁面向机架4的侧边26和封口件22面向液箱18的板状件23的侧边27间。滑动件43，例如具矩形横截面，至少部分地设置在U-截面件42内。滑动件43可例如由PTFE（聚四氟乙烯）基质充填以石墨制成，当将滑动件43压在该板状件23上时，便在板状件23的侧边27上形成滑动密封。设置在U-截面件42的滑动件43的部分限定U-截面件42内的腔穴44，在该腔穴内塞入密封体45。腔穴44中U-截面件42和密封体45间剩余的空间喂入压缩空气，喂入方式未示出。由于这空气压力，密封体45受到在封口件22方向上的力的作用。这便使密封体45被压到滑动件43上，作用在滑动件43上的压力转而又压到封口件22的板状件23的侧边27上。以这样的方式，液箱18将在封口件22被滑动密封。

作为第一密封装置32的附加件，在封口件22的下段在其面向液箱18的侧边27上提供以一收集可能通过密封装置32漏泄的工作的槽28。同时该槽28起着刚性支撑板状件23的连接件的作用，因此起着在下滑座7上刚支撑整个封口件22的连接件的作用。为了排泄可能已被收集的工作液体，槽28上提供以与用以排泄工作液体而在此处未示出的管道相连接的排泄管连接件29。

为了形成在图3和4中所示的第一实例的密封，第二密封装置可包括内波纹管30和/或外波纹管31，该内波纹管30和/或外波纹管31在至少下导杆13的一部分长度上围包着导杆13。波纹管30和/或波纹管31的一个端部与下导杆13连接，例如以密封的方式用粘合剂或再用坚固的夹具连接。波纹管30和/或波纹管31的另一端部与封口件22连接，例如以密封方式用粘合剂或通过未示出的凸缘螺固到封口件上连接。为了排泄可能已被收集在波纹管30和/或波纹管31内的工作液体，提供以本身已为公知因而未示出的诸如排泄管连接件的排泄装置，该装置与此处未示出的管道相连接以便排出工作液体。

为了形成在图3和4中所示的第二实例的密封，第二密封装置可设计成为设置在下导杆13和封口件22间的密封器件33。密封器件33包括用螺钉或粘合剂牢固地设置在封口件22面向机架4的侧面37上的套筒36。套筒36有余隙地围绕下导杆13，以便对至少两个设置在套筒36内彼此相互间隔而密封地且可滑动地围包导杆13的密封件38提供空间。例如，在图7所示的截面图中，提供以五个环形密封件38，该密封件38与密封体39整体地相连接并固定在其上而成为环形内突体。环形密封件38以密封且可滑动方式围包下导杆13。由于这个原因，确定了在下导杆13、支撑在套筒36上的密封体39和一对密封件38间的密封空间40，各密封空间40围绕下导杆13，并可在空间40中充以加压气体（此处未进一步详细示出，因为这种可充以加压气体的密封本身是公知的）。密封体39与固定在其上的密封件38一起构成本身公知的迷宫式密封，且是由通常用以制造密封件的合成材料制成的。

为了在液箱18上辅助性地支撑封口件22的板状体23，U-形固定夹具41可在液箱18的后壁19上固定板状件23。固定夹具41用例如螺钉或粘合剂附装在液箱18的后壁上，并允许板状件23例如通过用低摩擦系数、弹性而可能含有诸如石墨的合成材料制成的滑动体46而滑动。

总之，本发明的改型和变化在任何情况下限制于仅作为实施例而在上文提出的实施例。可能有多个等效的实施例其开发设计会落在本发明的范围。

Claims (10)

1、用以通过利用张紧地运行在上、下电极导轨(10、11)的线状或带状工具电极(2)将夹持在机床的复式刀架台(5)的工件(1)在加工区(9)内进行电火花腐蚀切割的机床，

该机床提供以盛装工作液体的液箱(18)，该液箱至少围包工件(1)的加工区(9)，

通过具有水平纵向轴(15)的细长导杆(13)将下电极导轨(11)支撑在机床的机架(4)上，

复式刀架台(5)提供以用以将工件(1)在相对于机架(4)而言按所要求在平行于导杆(13)的纵向轴(15)和在水平方向上垂直于该纵向轴(15)滑动而一块在另一块之上相互交叉的两块滑座(6、7)，

液箱(18)具有基本上平坦且垂直的、面向机架(4)的后壁(19)，还具有由周缘(21a、21b)限制的开口(20a、20b)，

导杆(13)在垂直于其纵向轴(15)的方向的开口(20a、20b)的位置上穿过液箱(18)的后壁(19)，

后壁(19)的开口(20a、20b)的周缘(21a、21b)围绕导杆(13)并与之相间隔，

液箱(18)提供以基本上呈板状的封口件(22)，该封口件(22)平行于后壁(19)，可在后壁上滑动，且总是遮盖后壁(19)的开口(20a、20b)，

封口件(22)具有由另一周缘(25)限制的另一开口(24)，

另一开口(24)的另一周缘(25)提供在封口件(22)上，围绕导杆(13)，使导杆(13)可在其纵向轴(15)的方向上滑动，

第一密封装置(32)形成在封口件(22)和后壁间的可滑动的密封，

第二密封装置形成在导杆(13)和封口件(22)间的可滑动的密封，

两块滑座中的最上一块滑座(6)牢固地连接用以夹紧工件(1)的夹紧装置(8)，并牢固地连接液箱(18)的后壁(19)，

其特征在于：

封口件(22)设置在液箱(18)外面且面向机架(4)的后壁(19)的侧边(26)上，

两块滑座的下滑座(7)牢固地与封口件(22)连接，且相对于机架(4)而言，只能平行于导杆(13)的纵向轴(15)而运动，

相对于下滑座(7)而言，上滑座(6)只能垂直于导杆(13)的纵向轴(15)而运动。

2、按照权利要求1所述的电火花腐蚀切割机床，其特征在于：在封口件（22）的下段在其面向液箱（18）的侧边（27）处提供以槽（28），该槽（28）提供以排泄管连接件（29）。

3、按照权利要求2所述的电火花腐蚀切割机床，其特征在于：槽（28）形成在下滑座（7）上牢固支撑封口件（22）的连接件。

4、按照权利要求1所述的电火花腐蚀切割机床，其特征在于：形成导杆（13）和封口件（22）间的可滑动的密封的第二密封装置包括至少一个波纹管（30、31）包围至少导杆（13）的部分长度，波纹管（30、31）的一端部密封地连接导杆（13），而波纹管（30、31）的另一端部则连接封口件（22）。

5、按照权利要求1所述的电火花腐蚀切割机床，其特征在于：为了在封口件（22）和后壁（19）间形成可滑动的密封，第一密封装置（32）包括至少两个密封件（34），设置成彼此相互间隔。

6、按照权利要求5所述的电火花腐蚀切割机床，其特征在于：至少一个密封件（34）可充以压力气体。

7、按照权利要求5所述的电火花腐蚀切割机床，其特征在于：多个密封件（34）整体地与密封体（35）连接并固定于其上而形成弯曲的突体。

8、按照权利要求7所述的电火花腐蚀切割机床，其特征在于：密封体（35）与固定到其上的密封件（34）形成迷宫式密封。

9、按照权利要求1所述的电火花腐蚀切割机床，其特征在于：第二密封装置作为密封器件（33）形成在导杆（13）和封口件（22）的可滑动的密封，该密封器件（33）包括套筒（36），固定地设置在封口件（22）面向机架的侧面（37）上，带有余隙地围绕导杆（13），且至少两个密封件（38）彼此相互间隔地设置在套筒（36）内并以密封且可滑动方式围包导杆（13），套筒（36）配合两个密封件（38）和导杆（13）限制围包导杆（13）的密封空间（40）。

10、按照权利要求7所述的电火花腐蚀切割机床，其特征在于可在密封空间（40）内充以加压气体。

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