CN107186301B - 一种倒立式免穿丝电火花线切割加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种倒立式免穿丝电火花线切割加工装置，包括工件装夹台、导轮支架固定板、卷丝筒、电极丝、第一导轮、第二导轮以及若干组电火花导轮加工机构。电极丝通过绕于卷丝筒、第一导轮、第二导轮以及电火花导轮加工机构形成闭合环路，同时电极丝依次绕右上导轮左上圆周面、右下导轮右下圆周面、左下导轮左下圆周面以及左上导轮右上圆周面实现电极丝180°换向。与现有技术相比，本发明技术方案具有安装简单便捷、使用可靠以及有效提高生产效率等优点。

Description

一种倒立式免穿丝电火花线切割加工装置

技术领域

本发明涉及连杆电火花加工技术领域，特别涉及一种倒立式免穿丝电火花线切割加工装置。

背景技术

在连杆裂解加工工艺中，需要在连杆的大头孔内壁面对称位置沿轴向加工出两条应力槽。现有技术中，一般采用拉削、激光、水射流、电火花线切割等加工方法。

其中，拉削方式加工细槽时，需要刀具的刀尖锋利，因此加工过程中刀具极其容易发生磨损、加工质量不稳定等情况，从而被淘汰。激光加工方式效率高、质量稳定，但是高昂的制造成本以及使用维护费用妨碍了其推广应用。另外水射流切槽方式虽然有所报道，但是未见诸实施。

而电火花线切割加工非常适合加工细槽，因为电火花线切割加工方式是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作为电极，对工件进行脉冲火花放电以侵蚀去除金属从而切割成型。与传统的机械加工方式相比，电火花线切割加工除了具有非接触加工、加工过程中没有宏观的切削力、易于实现加工过程自动化等特点外，还适用于对难以切削的材料进行加工，可以加工出形状特殊的零件，或者在形状复杂的零件加工时加以结构改进，以改善结构工艺上更加突出等优点。因此在模具制造、成形刀具、样板、微细孔、任意曲线、窄缝、窄槽加工等领域中得到日益广泛的应用。然而，由于电火花线切割加工中受到穿丝结构限制，在加工连杆应力槽时效率较低，致使新的应用于连杆应力槽加工的电火花线切割走丝方法和装置有待提高。

中国专利“裂解连杆初始应力槽双向加工装置”(申请号200710030548.0)公开了一种主丝架设于连杆下方，工作台不能实现升降的双向同步切槽电火花线切割加工方法。在一定程度上，这种结构形式的加工方法应用于实际生产中能够满足小批量连杆应力槽加工要求，并且加工后连杆应力槽质量较好，从而促进了电火花线切割加工技术在连杆应力槽加工领域的发展。

但是上述的裂解连杆初始应力槽双向加工装置在穿丝上较为困难，加工时一旦发生断丝，穿丝会耗费较多时间而影响批量加工效率，裂解连杆初始应力槽双向加工装置应用于实际连杆应力槽加工中，工件装夹台和丝架两者不能进行相对升降决定了在装夹连杆时，电极丝导轮必须是从连杆大头孔一端穿入从另一端穿出，因此批量操作时导致装夹连杆时较为繁琐，降低了加工效率，并且连杆容易碰撞装置的丝架导杆而影响到切槽加工精度甚至损坏电火花线切割走丝装置。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种安装简单便捷、使用可靠的倒立式免穿丝电火花线切割加工装置，旨在提高连杆大头孔应力槽加工的工作效率。

为实现上述目的，本发明提出的一种倒立式免穿丝电火花线切割加工装置，包括用于固定连杆且可上下移动的工件装夹台、设置于所述工件装夹台上方的导轮支架固定板、卷丝筒以及电极丝；所述导轮支架固定板的同侧上部固定连接有若干个第一导轮，所述导轮支架固定板的同侧下部固定连接有若干个第二导轮，所述导轮支架固定板的同侧下部设有若干组电火花导轮加工机构，所述电火花导轮加工机构包括连接于所述导轮支架固定板下部且可水平移动的左上导轮和右上导轮，以及设置于所述左上导轮和所述右上导轮中间下方且可水平移动的左下导轮和右下导轮；所述电极丝通过绕于所述卷丝筒、所述第一导轮、所述第二导轮以及所述电火花导轮加工机构形成闭合环路；所述电极丝依次绕所述右上导轮左上圆周面、所述右下导轮右下圆周面、所述左下导轮左下圆周面以及所述左上导轮右上圆周面实现电极丝180°换向。

优选地，所述第一导轮、所述第二导轮为单边悬挂式导轮。

优选地，倒立式免穿丝电火花线切割加工装置包括用于压紧所述电极丝的张紧轮。

优选地，所述左下导轮与所述右下导轮直径之和小于连杆大头孔内径。

本发明技术方案通过在用于固定连杆且可上下移动的工作装夹台上方设置导轮支架固定板，并且在导轮支架固定板的上部固定连接有若干个第一导轮、导轮支架固定板同侧下部固定连接有若干个第二导轮，同时在导轮支架固定板的同侧下部设有若干组电火花导轮加工机构。其中电火花导轮加工机构包括设置于导轮支架固定板下部且可水平移动的左上导轮和右上导轮，以及设置于导轮支架固定板下方且可水平移动的左下导轮和右下导轮。电极丝通过绕于卷丝筒、第一导轮、第二导轮以及电火花导轮加工机构形成闭合环路。与此同时，电极丝依次绕右上导轮左上圆周面、右下导轮右下圆周面、左下导轮左下圆周面以及左上导轮右上圆周面实现电极丝180°换向。

与现有技术相比，本发明的倒立式免穿丝电火花线切割加工装置中，绕有电极丝的走丝系统设置于工件装夹台上方，通过工件装夹台进行上升或下降，从而使得倒立式免穿丝电火花线切割加工装置在连杆装夹时更加简单便捷，并且在对连杆大头孔进行加工时可避免连杆碰撞丝架。同时，因为第一导轮和第二导轮为单边悬挂式导轮，因此发生断丝后需要重新绕丝可更加简单和迅速。另外，本发明采用倒立式的双向切割加工方法，从而更为方便简单地应用于多个工位对连杆加工出应力槽，可大幅度提高加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明倒立式免穿丝电火花线切割加工装置的结构示意图；

图2为本发明倒立式免穿丝电火花线切割加工装置加工的结构示意图；

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	工作装夹台	53	右下导轮
2	导轮支架固定板	54	右上导轮
				3	第一导轮	6	张紧轮
4	第二导轮	7	卷丝筒
				5	电火花导轮加工机构	8	连杆
51	左上导轮	81	连杆大头孔
				52	左下导轮	9	电极丝

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出倒立式免穿丝电火花线切割加工装置。

请参见图1，本发明实施例的倒立式免穿丝电火花线切割加工装置中，包括用于固定连杆8且可上下移动的工件装夹台1、设置于工件装夹台1上方的导轮支架固定板2、卷丝筒7以及电极丝9。在本实施例中，导轮支架固定板2的同侧上部固定连接有若干个第一导轮3，导轮支架固定板2的同侧下部固定连接有若干个第二导轮4，导轮支架固定板2的同侧下部设有若干组电火花导轮加工机构5。本实施例中的电火花导轮加工机构5包括连接于导轮支架固定板2下部且可水平移动的左上导轮51和右上导轮53，以及设置于左上导轮51和右上导轮53中间下方且可水平移动的左下导轮52和右下导轮53。本发明实施例中，导轮支架固定板2另一侧设有左滑块和右滑块，左上导轮51和左下导轮52穿过导轮支架固定板2与左滑块相连，而右上导轮54和右下导轮53穿过导轮支架固定板2与右滑块相连，左滑块的中心螺纹与右滑块的中心螺纹方向相反，从而使得左滑块与右滑块被丝杆螺纹驱动进行相互靠近或相互远离，这样表现为左上导轮51和左下导轮52以及右上导轮54和右下导轮53同时进行相同距离的水平移动。

在本发明实施例中，电极丝9通过依次绕于卷丝筒7、第一导轮3、第二导轮4以及电火花导轮加工机构5形成闭合环路，其中电极丝9依次绕右上导轮54左上圆周面、右下导轮53右下圆周面、左下导轮52左下圆周面以及左上导轮51右上圆周面实现180°换向。

在本发明实施例中，第一导轮3、第二导轮4为单边悬挂式导轮。

在本发明实施例中，倒立式免穿丝电火花线切割加工装置还包括用于压紧电极丝9的张紧轮6。

在本发明实施例中，左下导轮52与右下导轮53直径之和小于连杆大头孔81内径。

以下对倒立式免穿丝电火花线切割加工装置的工作原理进行描述：

请参见图2，操作人员将电极丝9绕过卷丝筒7的外周面，然后绕过设置于导轮支架固定板2上部的第一导轮3和第二导轮4。其中，因为在两个相邻的第二导轮4之间的设有若干组电火花导轮加工机构5，电极丝9穿过其中的一组电火花导轮加工机构5时，依次绕过右上导轮54左上圆周面、右下导轮53右下圆周面、左下导轮52左下圆周面、左上导轮51右上圆周面，然后依次绕过剩余若干组电火花导轮加工机构5，最终绕过卷丝筒7的外周面，从而形成一个闭合的电极丝圈。

操作人员将待加工的连杆8放置于工件装夹台1顶面并夹持固定后，通过将工件装夹台1进行抬升，使得左下导轮52和右下导轮53均能够通过连杆大头孔81，然后使得左下导轮52和左上导轮51进行一起水平运动，使得左上导轮51和左下导轮52之间的电极丝9向连杆大头孔81内壁面逐渐靠近并直至出现电火花放电开始加工。与此同时，通过使得右下导轮53和右上导轮54进行一起水平运动，使得右下导轮53和右上导轮54之间的电极丝9向连杆大头孔81内壁面靠近并直至出现电火花放电开始加工。当连杆大头孔81内壁面的两侧均加工出应力槽后，左上导轮51、左下导轮52、右下导轮53以及右上导轮54进行复位，然后工件装夹台1向下移动，使得连杆大头孔81脱离于电极丝9的电火花线切割加工。操作人员将已经加工后的连杆8取下即完成了连杆8相应的加工，然后通过将尚未加工的连杆8装夹于工件装夹台1上，即可开始相应后续的电火花线切割加工。

本发明实施例中，通过将导轮支架固定板2设置于工件装夹台1上方，从而整个走丝结构是设置于工件装夹台1上方，可简化走丝结构下方的工件装夹台1的夹具设计以及工件装夹。而第一导轮3和第二导轮4为单边悬挂式导轮，采用单边悬挂式导轮在发生断丝时只需一个工人便可快速完成穿丝，方便后期维修工作。另外，可以在导轮支架固定板2的下部设有多个电火花导轮加工机构5以同时对多个连杆8的连杆大头孔81进行加工，从而提高加工效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种倒立式免穿丝电火花线切割加工装置，其特征在于，包括用于固定连杆且可上下移动的工件装夹台、设置于所述工件装夹台上方的导轮支架固定板、卷丝筒以及电极丝；所述导轮支架固定板的同侧上部固定连接有若干个第一导轮，所述导轮支架固定板的同侧下部固定连接有若干个第二导轮，所述导轮支架固定板的同侧下部设有若干组电火花导轮加工机构，所述电火花导轮加工机构包括连接于所述导轮支架固定板下部且可水平移动的左上导轮和右上导轮，以及设置于所述左上导轮和所述右上导轮中间下方且可水平移动的左下导轮和右下导轮；所述电极丝通过绕于所述卷丝筒、所述第一导轮、所述第二导轮以及所述电火花导轮加工机构形成闭合环路；所述电极丝依次绕所述右上导轮左上圆周面、所述右下导轮右下圆周面、所述左下导轮左下圆周面以及所述左上导轮右上圆周面实现电极丝180°换向，所述第一导轮、所述第二导轮为单边悬挂式导轮。

2.如权利要求1所述的倒立式免穿丝电火花线切割加工装置，其特征在于，倒立式免穿丝电火花线切割加工装置包括用于压紧所述电极丝的张紧轮。

3.如权利要求1所述的倒立式免穿丝电火花线切割加工装置，其特征在于，所述左下导轮与所述右下导轮直径之和小于连杆大头孔内径。