CN111922462A

CN111922462A - 一种双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床及其加工方法

Info

Publication number: CN111922462A
Application number: CN202010727702.5A
Authority: CN
Inventors: 邱明波; 施涛; 卢攀; 赵锦超; 沈理达
Original assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Current assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date: 2020-07-23
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2020-11-13

Abstract

本发明公开了一种双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床及其加工方法，机床包括上下平行设置的第一横杆和第二横杆，以及与第一横杆和第二横杆处在同一平面的第一竖杆；钼丝以及依次通过钼丝连接的第一丝筒、第二丝筒、进电导轮、第一导丝器、第二导丝器、张力检测装置；x轴移动组件、y轴移动组件以及定位夹具，x轴移动组件设置在第一横杆上，y轴移动组件设置在x轴移动组件上；线切割电机控制盒与定位电机控制盒，线切割电机控制盒与定位电机控制盒均设置在位于框架底部的电机控制箱内。本发明具有质量小、成本低、体积小、操作简单等优点，可以随时随地完成加工任务并保证一定的加工质量。

Description

一种双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床及其加工方法

技术领域

本发明涉及加工设备技术领域。

背景技术

现如今的线切割设备被广泛应用于加工行业中，有高速电火花线切割机床、中速电火花线切割机床、低速电火花线切割机床，可以切割不同形状的工件，能够根据不同维度的要求切割出一般机床不能加工的高精度的非标准件。其中机床的大小和性能，也就是所谓的性价比成为各行各业选择的标准。企业为了加工大型工件，他们有自己的加工工厂，所以选择了大型稳定性相对较高的线切割机床。而如果只是为了切割微小型工件，选择传统大型电火花线切割机床就显得有点浪费资源，因此需要一种质量小、成本低、体积小，可以随时根据需求在合适的地方加工工件，而且操作简单，并且可以保证一定的加工质量的线切割桌面机床。

发明内容

为解决上述一系列问题本发明提供了一种双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床及其加工方法，具有质量小、成本低、体积小、操作简单等优点，可以随时随地完成加工任务并保证一定的加工质量。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床，包括：

框架，包括上下平行设置的第一横杆和第二横杆，以及与第一横杆和第二横杆处在同一平面的第一竖杆；

线切割机构，包括钼丝以及依次通过钼丝连接的第一丝筒、第二丝筒、进电导轮、第一导丝器、第二导丝器、张力检测装置；

定位加工机构，包括x轴移动组件、y轴移动组件以及定位夹具，所述x轴移动组件设置在第一横杆上，所述y轴移动组件设置在x轴移动组件上，所述定位夹具与y轴移动组件连接并且所述定位夹具位于第一导丝器与第二导丝器之间；

控制机构，包括线切割电机控制盒与定位电机控制盒，所述线切割电机控制盒与定位电机控制盒均设置在位于框架底部的电机控制箱（14）内；

其中，所述第二导丝器、张力检测装置设置在第一横杆上，所述进电导轮、第一导丝器设置在第二横杆上，所述第一丝筒、第二丝筒分别通过传动杆设置在第一竖杆上，所述线切割电机控制盒与定位电机控制盒均设置在位于框架底部的电机控制箱内；所述线切割机构还包括与第一丝筒传动连接的第一同步电机、与第二丝筒传动连接的第二同步电机；所述机床底部设有水箱，所述水箱内设有水泵，所述机床顶部设有脉冲电源和显示屏；所述脉冲电源一极与定位夹具上的工件电连接，另一极与进电导轮电连接以形成机床加工电路。

进一步的，所述x轴移动组件包括x轴移动导轨、x轴移动电机、x轴移动副，所述y轴移动组件包括y轴移动导轨、y轴移动电机、y轴移动副，其中，所述y轴移动导轨与x轴移动副连接。

进一步的，所述定位夹具通过第一连接件与y轴移动副连接，且所述定位夹具为平口钳。

进一步的，所述传动杆通过轴承安装在第一竖杆上。

进一步的，所述第一同步电机与第一丝筒通过第一同步带传动连接，所述第二同步电机与第二丝筒通过第二同步带传动连接。

进一步的，所述第一导丝器包括第一导轮和第一喷水板，所述第二导丝器包括第二导轮和第二喷水板，所述第一喷水板、第二喷水板设置在第一导轮与第二导轮之间，所述第一喷水板通过第二连接件与第二横杆连接，所述第二喷水板通过第三连接件与第一横杆连接，所述进电导轮通过第四连接件安装在第二横杆上。

进一步的，所述机床内设有加工防水外壳，所述加工防水外壳位于机床加工部位。

进一步的，所述张力检测装置包括第三导轮和张力传感器，所述张力传感器与第一横杆连接，所述第三导轮安装在张力传感器的检测端且所述钼丝卷绕在第三导轮上。

更进一步的，所述机床加工的工件为厚度100mm以内的金属板或硅，所述框架的大小范围在400mm×300mm×500mm内。

一种双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床的加工方法：

将工件放到定位夹具中固定，开启脉冲电源，所述第一同步电机、第二同步电机开始工作，所述第一丝筒、第二丝筒同步旋转并带动钼丝运行；所述张力检测装置检测钼丝运行时的张力，并将检测到的张力值传输给切割电机控制盒以此控制第一同步电机做匀速运动，第二同步电机做变速运动使钼丝的张力保持在一个相对稳定的设定值，然后定位加工机构中的定位夹具带动工件接触钼丝开始切割，并通过定位电机控制盒控制工件加工的位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1. 本发明的电火花线切割桌面机床的张力检测装置可以实时检测钼丝运行张力大小，而且通过线切割电机控制盒可以改变第一丝筒、第二丝筒的运行速度实现恒张力运行，另外还能实时观察显示屏上的张力波形图来分析加工过程的稳定性。

2. 本发明的电火花线切割桌面机床的定位电机控制盒通过控制x轴移动电机、y轴移动电机不仅可以实现工件加工自动往复切割，而且可以因为非正常现象的出现而随时暂停加工，保护机床和脉冲电源。

3. 本发明的电火花线切割桌面机床的底部放置了一个较大的水箱来为水循环提供场所，而水箱里放置了一个水泵，水泵通过水管与第一喷水板、第二喷水板相连，并在工件加工的时候对加工部分喷水以实现对工件和钼丝冷却的效果。

4. 本发明的电火花线切割桌面机床在机床加工部位设有加工防水外壳，用来防止加工时有工作液溅出，可以保证本发明机床的整洁性。

5. 本发明的电火花线切割桌面机床中的平口钳用来夹紧工件以实现加工的稳定性，而且平口钳会连接脉冲电源的一极，与进电导轮连接的另一极形成整个加工的闭环放电控制。

6. 本发明的电火花线切割桌面机床的整体框架大小可以小到500×400×400mm以内，质量小、成本低、体积小、操作简单，可以随时随地完成加工任务并且能够保证一定加工质量。

附图说明

图1为本发明的电火花线切割桌面机床（不带加工防水外壳）的安装示意图；

图2为本发明的电火花线切割桌面机床（不带加工防水外壳）正视图；

图3为本发明的电火花线切割桌面机床（不带加工防水外壳）后视图；

图4为本发明的电火花线切割桌面机床后视图；

图5为本发明的电火花线切割桌面机床的线切割机构与定位加工机构配合示意图；

图6为本发明的电火花线切割桌面机床的定位加工机构结构示意图；

图中：1、第一横杆；2、第二横杆；3、第一竖杆；4、钼丝；5、第一丝筒；6、第二丝筒；7、进电导轮；8、第一导丝器；9、第二导丝器；10、张力检测装置；11、x轴移动组件；12、y轴移动组件；13、定位夹具；14、电机控制箱；15、第一同步电机；16、第二同步电机；17、水箱；18、水泵；19、脉冲电源；20、显示屏；21、x轴移动导轨；22、x轴移动电机；23、x轴移动副；24、y轴移动导轨；25、y轴移动电机；26、y轴移动副；27、第一喷水板；28、第二喷水板；29、加工防水外壳；30、第一连接件；31、第二连接件；32、第三连接件；33、第四连接件；34、第三导轮；35、张力传感器；36、工件；37、第一同步带；38、第二同步带；39、第一导轮；40、第二导轮。

具体实施方式

下面结合附图与实施例来进一步说明本发明的具体内容。

实施例1：

一种双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床，如附图1-6所示包括上下平行设置的第一横杆1和第二横杆2，以及与第一横杆1和第二横杆2处在同一平面的第一竖杆3，钼丝4以及依次通过钼丝4连接的第一丝筒5、第二丝筒6、进电导轮7、第一导丝器8、第二导丝器9、张力检测装置10，x轴移动组件11、y轴移动组件12以及定位夹具13，线切割电机控制盒与定位电机控制盒；

其中，x轴移动组件11设置在第一横杆1上，y轴移动组件12设置在x轴移动组件11上，定位夹具13与y轴移动组件12连接并且定位夹具13位于第一导丝器8与第二导丝器9之间；线切割电机控制盒与定位电机控制盒均设置在位于框架底部的电机控制箱（14）内；第二导丝器9、张力检测装置10设置在第一横杆1上，进电导轮7、第一导丝器8设置在第二横杆2上，第一丝筒5、第二丝筒6分别通过传动杆设置在第一竖杆3上，线切割电机控制盒与定位电机控制盒均设置在位于框架底部的电机控制箱14内；线切割机构还包括与第一丝筒5传动连接的第一同步电机15、与第二丝筒6传动连接的第二同步电机16；机床底部设有水箱17，水箱17内设有水泵18，机床顶部设有脉冲电源19和显示屏20；脉冲电源19一极与定位夹具13上的工件36电连接，另一极与进电导轮7电连接以形成机床加工电路。

本实施例中，x轴移动组件11包括x轴移动导轨21、x轴移动电机22、x轴移动副23，y轴移动组件12包括y轴移动导轨24、y轴移动电机25、y轴移动副26，其中，y轴移动导轨24与x轴移动副23连接。

本实施例中，定位夹具13通过第一连接件30与y轴移动副26连接，且定位夹具13为平口钳。

本实施例中，传动杆通过轴承安装在第一竖杆3上。

本实施例中，第一同步电机15与第一丝筒5通过第一同步带37传动连接，第二同步电机16与第二丝筒6通过第二同步带38传动连接。

本实施例中，第一导丝器8包括第一导轮39和第一喷水板27，第二导丝器9包括第二导轮40和第二喷水板28，第一喷水板27、第二喷水板28设置在第一导轮39与第二导轮40之间，第一喷水板27通过第二连接件31与第二横杆2连接，第二喷水板28通过第三连接件32与第一横杆1连接，进电导轮7通过第四连接件33安装在第二横杆2上。

本实施例中，机床内设有加工防水外壳29，加工防水外壳29位于机床加工部位。

本实施例中，张力检测装置10包括第三导轮34和张力传感器35，张力传感器35与第一横杆1连接，第三导轮34安装在张力传感器35的检测端且钼丝4卷绕在第三导轮34上。

本实施例中，机床加工的工件36为厚度100mm以内的金属板或硅，框架的大小范围在400mm×300mm×500mm内。

本发明一种双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床的加工方法：

将工件36放到定位夹具13中固定，开启脉冲电源19，所述第一同步电机15、第二同步电机16开始工作，所述第一丝筒5、第二丝筒6同步旋转并带动钼丝4运行；所述张力检测装置10检测钼丝4运行时的张力，并将检测到的张力值传输给切割电机控制盒以此控制第一同步电机15做匀速运动，第二同步电机16做变速运动使钼丝4的张力保持在一个相对稳定的设定值，然后定位加工机构中的定位夹具13带动工件36接触钼丝4开始切割，并通过定位电机控制盒控制工件（36）加工的位置。

对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床，其特征在于包括：

框架，包括上下平行设置的第一横杆（1）和第二横杆（2），以及与第一横杆（1）和第二横杆（2）处在同一平面的第一竖杆（3）；

线切割机构，包括钼丝（4）以及依次通过钼丝（4）连接的第一丝筒（5）、第二丝筒（6）、进电导轮（7）、第一导丝器（8）、第二导丝器（9）、张力检测装置（10）；

定位加工机构，包括x轴移动组件（11）、y轴移动组件（12）以及定位夹具（13），所述x轴移动组件（11）设置在第一横杆（1）上，所述y轴移动组件（12）设置在x轴移动组件（11）上，所述定位夹具（13）与y轴移动组件（12）连接并且所述定位夹具（13）位于第一导丝器（8）与第二导丝器（9）之间；

其中，所述第二导丝器（9）、张力检测装置（10）设置在第一横杆（1）上，所述进电导轮（7）、第一导丝器（8）设置在第二横杆（2）上，所述第一丝筒（5）、第二丝筒（6）分别通过传动杆设置在第一竖杆（3）上；所述线切割机构还包括与第一丝筒（5）传动连接的第一同步电机（15）、与第二丝筒（6）传动连接的第二同步电机（16）；所述机床底部设有水箱（17），所述水箱（17）内设有水泵（18），所述机床顶部设有脉冲电源（19）和显示屏（20）；所述脉冲电源（19）一极与定位夹具（13）上的工件（36）电连接，另一极与进电导轮（7）电连接以形成机床加工电路。

2.根据权利要求1所述的双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床，其特征在于：所述x轴移动组件（11）包括x轴移动导轨（21）、x轴移动电机（22）、x轴移动副（23），所述y轴移动组件（12）包括y轴移动导轨（24）、y轴移动电机（25）、y轴移动副（26），其中，所述y轴移动导轨（24）与x轴移动副（23）连接。

3.根据权利要求1所述的双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床，其特征在于：所述定位夹具（13）通过第一连接件（30）与y轴移动副（26）连接，且所述定位夹具（13）为平口钳。

4.根据权利要求1所述的双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床，其特征在于：所述传动杆通过轴承安装在第一竖杆（3）上。

5.根据权利要求4所述的双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床，其特征在于：所述第一同步电机（15）与第一丝筒（5）通过第一同步带（37）传动连接，所述第二同步电机（16）与第二丝筒（6）通过第二同步带（38）传动连接。

6.根据权利要求1所述的双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床，其特征在于：所述第一导丝器（8）包括第一导轮（39）和第一喷水板（27），所述第二导丝器（9）包括第二导轮（40）和第二喷水板（28），所述第一喷水板（27）、第二喷水板（28）设置在第一导轮（39）与第二导轮（40）之间，所述第一喷水板（27）通过第二连接件（31）与第二横杆（2）连接，所述第二喷水板（28）通过第三连接件（32）与第一横杆（1）连接，所述进电导轮（7）通过第四连接件（33）安装在第二横杆（2）上。

7.根据权利要求1所述的双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床，其特征在于：所述机床内设有加工防水外壳（29），所述加工防水外壳（29）位于机床加工部位。

8.根据权利要求1所述的双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床，其特征在于：所述张力检测装置（10）包括第三导轮（34）和张力传感器（35），所述张力传感器（35）与第一横杆（1）连接，所述第三导轮（34）安装在张力传感器（35）的检测端且所述钼丝（4）卷绕在第三导轮（34）上。

9.根据权利要求1所述的双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床，其特征在于：所述机床加工的工件（36）为厚度100mm以内的金属板或硅，所述框架的大小范围在400mm×300mm×500mm内。

10.一种根据权利要求1所述的双丝筒往复走丝电火花线切割桌面机床的加工方法，其特征在于：将工件（36）放到定位夹具（13）中固定，开启脉冲电源（19），所述第一同步电机（15）、第二同步电机（16）开始工作，所述第一丝筒（5）、第二丝筒（6）同步旋转并带动钼丝（4）运行；所述张力检测装置（10）检测钼丝（4）运行时的张力，并将检测到的张力值传输给切割电机控制盒以此控制第一同步电机（15）做匀速运动，第二同步电机（16）做变速运动使钼丝（4）的张力保持在一个相对稳定的设定值，然后定位加工机构中的定位夹具（13）带动工件（36）接触钼丝（4）开始切割，并通过定位电机控制盒控制工件（36）加工的位置。