CN113172290A - 一种线切割加工零件的夹持固定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线切割加工零件的夹持固定方法，该方法采用线切割加工用万向调整组件，涉及线切割夹具领域，设置有冷却仓、转动机构、多组夹具机构以及多组控制机构。本发明通过控制机构以及转动机构在对零件安装完毕后，对多组控制机构进行通电，通过改变电流大小对第一电磁铁的磁性大小进行调节，从而改变第一电磁铁对永磁铁的磁力，以改变转动机构的角度，方便的对零件的角度进行调节，直接通过磁力的改变，能够多角度直接调节，无需复位，提高了使用效率，解决了调节的角度范围小的问题。

Description

一种线切割加工零件的夹持固定方法

技术领域

本发明涉及线切割夹具领域，具体为一种线切割加工零件的夹持固定方法。

背景技术

线切割又称电火花线切割机，属电加工范畴，是由苏联拉扎联科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法，在进行线切割时，需要对材料进行固定，因此需要一种固定夹具。

但是现有的线切割夹具一般都是通过螺栓进行固定，在对零件进行固定后，不能方便的对夹具的位置进行调节，现有的线切割夹具在进行角度调节时，通常会采用螺栓对夹具的角度进行调整，通常需要人工手动进行调整，使用效率低下，而且调节的角度较小，不能进行多角度调节。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决夹具位置调节不便、调节的角度范围小的问题，提供一种线切割加工零件的夹持固定方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种线切割加工零件的夹持固定方法，该方法采用线切割加工用万向调整组件，该组件包括冷却仓、转动机构、多组夹具机构以及多组控制机构；冷却仓与水管连通；转动机构设置有限位槽、滚珠、永磁铁以及固定槽；夹具机构设置有安装板、托板、多组固定卡、限位螺栓以及多组夹具螺栓；控制机构设置有第一电磁铁；该方法包括以下步骤：

步骤a、首先根据零件的形状对多组夹具机构的位置进行调整，转动限位螺栓，使限位螺栓与固定槽分离，随着通过滚珠在限位槽内移动对夹具机构进行移动，当移动到合适位置后，反向转动限位螺栓使其插入到固定槽内，从而对夹具机构进行固定；

步骤b、将零件的一侧插入到一组固定卡内，拉动其他多组固定卡，多组固定卡带动安装板在托板上滑动，直至多组固定卡与零件的外壁贴合，通过夹具螺栓将安装板固定在托板上，完成对零件的夹持；

步骤c、随后通过水管向冷却仓内注入足量的冷却液，对多组控制机构进行通电，使得第一电磁铁接通电源，通过调节电流大小对第一电磁铁的磁性大小进行调节，从而改变第一电磁铁对永磁铁的磁力，磁力拉动第一电磁铁发生偏移，从而改变转动机构的角度，实现对零件的角度进行调节。

优选地，所述线切割加工用万向调整组件包括底座，所述底座的顶端开设有冷却仓，所述冷却仓的上方设置有转动机构，所述转动机构的顶端安装有多组夹具机构，所述冷却仓的内壁位于转动机构的下方安装有多组控制机构；

所述转动机构的顶端开设有多组限位槽，且每组限位槽的内壁皆安装有多组滚珠，所述转动机构的内壁安装有多组连接杆，每组所述连接杆的外壁皆开设有延展板，每组所述延展板的内壁皆安装有永磁铁；

所述夹具机构的一侧连接有安装板，所述安装板的上方连接有托板，所述托板远离安装板的端部连接有固定卡；

所述控制机构包括有位于底座内壁的橡胶管，所述且每组所述橡胶管外侧皆连接有连接线，所述连接线延伸至控制机构的内部连接有第一电磁铁，所述控制机构的外壁位于第一电磁铁的外侧连接有回位弹簧；

所述底盘外壁高于所述控制机构的位置设置有多个伸缩管，处于平衡位置时的每个所述伸缩管与所述底板接触的下侧壁为倾斜向下的结构，所述伸缩管远离所述底盘一侧连接有第一磁铁，所述底座内壁靠近所述第一磁铁的位置设置有第二磁铁，所述第二磁铁与滑动块固定连接，所述底座上设置有滑槽，所述滑动块能够在所述滑槽上滑动，所述第二磁铁靠近所述控制机构的一侧固定连接有绝磁块，所述绝磁块靠近所述控制机构的一侧固定连接有第三磁铁，所述控制结构对应所述第三磁铁的一侧设置有第二电磁铁，所述第二电磁铁与所述第一电磁铁共用磁芯，所述底盘具有中空结构，所述中空结构中容纳有流动物质，所述底盘对应所述伸缩管的位置设置有通孔，所述流动物质能够通过所述通孔与所述伸缩管、第一磁铁形成密封腔流通，所述滑动块与所述滑槽的摩擦力设置为当未受到其他作用力时，所述滑动块能够克服所述滑动块和第二磁铁的重力的作用而不滑动。

优选地，所述底座的外壁安装有多组水管，且每组水管延伸至冷却仓的内部，所述底座的两侧皆安装有多组线管。

优选地，所述夹具机构通过滚珠与转动机构滑动连接，所述转动机构的外壁开设有固定槽，所述夹具机构的外壁开设有限位螺栓，所述夹具机构通过限位螺栓与固定槽卡合连接。

优选地，所述连接杆的底端连接有底盘，所述底盘的底端连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧与冷却仓的内壁贴合。

优选地，所述安装板的顶端开设有多组固定螺栓，所述托板的外壁开设有多组与固定螺栓相匹配的螺纹孔，且每组螺纹孔等距分布在托板的外壁，所述托板通过外壁与安装板滑动连接。

优选地，所述延展板延伸至控制机构的内部，所述回位弹簧的端部固定在延展板的外壁，且永磁铁位于回位弹簧的内侧，所述永磁铁与第一电磁铁位于同一直线上。

优选地，所述固定卡的顶端开设有多组夹具螺栓，所述固定卡通过夹具螺栓与外界的零件固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过设置的转动机构以及夹具机构，当对零件进行夹取前，通过对滚珠与限位槽能够对夹具机构的位置进行调整，从而能够适应不同形状的零件，通过托板、安装板以及固定螺栓，能够改变夹具之间的间距，从而能够对不同大小的零件进行夹取，提高了使用范围，有效解决了夹具位置调节不便的问题；

2.通过设置的控制机构以及转动机构，在对零件安装完毕后，通过线管将外界的电线与连接线连接，对多组控制机构进行通电，通过通入的电流大小能够，对第一电磁铁的磁性大小进行调节，从而改变第一电磁铁对永磁铁的磁力，从而改变转动机构的角度，能够方便的对零件的角度进行调节，且直接通过磁力的改变，能够多角度直接调节，无需复位，提高了使用效率，有效解决了调节的角度范围小的问题；

3.本发明通过装置与伸缩管、第一磁铁、第二磁铁、滑动块、绝缘块、第三磁铁、第二电磁铁的配合，能够实现对倾斜的自动平衡，在平衡后可以解除对第一和第二电磁铁的通电，使用极低的电能就能实现角度的调节，极大地提高了寿命和可靠性，同时实现节能环保，是另一个发明点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明图2中A处的结构示意图；

图4为本发明的控制机构剖面结构示意图；

图5为本发明的转动机构安装结构示意图；

图6为本发明的延展板结构示意图；

图7为本发明的自动平衡装置。

图中：1、底座；101、线管；102、水管；103、冷却仓；2、转动机构； 201、限位槽；202、连接杆；203、滚珠；204、底盘；205、缓冲弹簧；206、延展板；207、永磁铁；208、固定槽；3、夹具机构；301、固定卡；302、托板；303、安装板；304、夹具螺栓；305、固定螺栓；306、限位螺栓；4、控制机构；401、橡胶管；402、回位弹簧；403、第一电磁铁；404、连接线； 501、伸缩管；502、第一磁铁；503、第二磁铁；504、滑动块；505、绝缘块； 506、第三磁铁；507、第二电磁铁。

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做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。

请参阅图1-6，一种线切割加工用万向调整组件，包括底座1，底座1的顶端开设有冷却仓103，冷却仓103的上方设置有转动机构2，转动机构2的顶端安装有多组夹具机构3，冷却仓103的内壁位于转动机构2的下方安装有多组控制机构4；

转动机构2的顶端开设有多组限位槽201，且每组限位槽201的内壁皆安装有多组滚珠203，转动机构2的内壁安装有多组连接杆202，每组连接杆202 的外壁皆开设有延展板206，每组延展板206的内壁皆安装有永磁铁207；

夹具机构3的一侧连接有安装板303，安装板303的上方连接有托板302，托板302远离安装板303的端部连接有固定卡301；

控制机构4包括有位于底座1内壁的橡胶管401，且每组橡胶管401外侧皆连接有连接线404，连接线404延伸至控制机构4的内部连接有第一电磁铁 403，控制机构4的外壁位于第一电磁铁403的外侧连接有回位弹簧402。

请着重参阅图2与图5，底座1的外壁安装有多组水管102，且每组水管 102延伸至冷却仓103的内部，底座1的两侧皆安装有多组线管101，通过水管102能够对冷却仓103能够持续通入足量的冷却液，从而切割时产生的热量进行及时的散去。

请着重参阅图2，夹具机构3通过滚珠203与转动机构2滑动连接，转动机构2的外壁开设有固定槽208，夹具机构3的外壁开设有限位螺栓306，夹具机构3通过限位螺栓306与固定槽208卡合连接，能够方便的对夹具机构3 进行移动，从而改变夹具机构3的位置。

请着重参阅图2，连接杆202的底端连接有底盘204，底盘204的底端连接有缓冲弹簧205，缓冲弹簧205与冷却仓103的内壁贴合，通过缓冲弹簧 205能够在不进行加工时，使转动机构2恢复原位。

请着重参阅图3，安装板303的顶端开设有多组固定螺栓305，托板302 的外壁开设有多组与固定螺栓305相匹配的螺纹孔，且每组螺纹孔等距分布在托板302的外壁，托板302通过外壁与安装板303滑动连接，能够对托板 302进行移动，从而改变每组固定卡301之间的间距，从而能够方便的对固定卡301进行调整。

请着重参阅图5，延展板206延伸至控制机构4的内部，回位弹簧402的端部固定在延展板206的外壁，且永磁铁207位于回位弹簧402的内侧，永磁铁207与第一电磁铁403位于同一直线上，从而能够通过永磁铁207与第一电磁铁403之间的磁力对转动机构2进行调整。

请着重参阅图3，固定卡301的顶端开设有多组夹具螺栓304，固定卡301 通过夹具螺栓304与外界的零件固定连接。

本发明首先根据零件的形状对多组夹具机构3的位置进行调整，转动限位螺栓306，使限位螺栓306与固定槽208分离，随着通过滚珠203在限位槽 201内移动对夹具机构3进行移动，当移动到合适位置后，反向转动限位螺栓 306使其插入到固定槽208内，从而对夹具机构3进行固定，随后将零件的一侧插入到一组固定卡301内，拉动其他多组固定卡301，多组固定卡301带动安装板303在托板302上滑动，直至多组固定卡301与零件的外壁贴合，通过夹具螺栓304将安装板303固定在托板302上，完成对零件的夹持，随后通过水管102向冷却仓103内注入足量的冷却液，通过线管101将外界的电线与连接线404连接，对多组控制机构4进行通电，连接线404与第一电磁铁403接通，通过通入的电流大小能够，对第一电磁铁403的磁性大小进行调节，从而改变第一电磁铁403对永磁铁207的磁力，磁力拉动第一电磁铁 403发生偏移，从而改变转动机构2的角度，能够方便的对零件的角度进行调节，当切割完毕后，停止对控制机构4通电，缓冲弹簧205以及回位弹簧402 能够将偏移的转动机构2进行角度复原，方便进行第二组零件的加工。

实际应用时，为了保持零件的角度保持，需要保持第一电磁铁403的磁力，如果第一电磁铁403的磁力接触，则由于回位弹簧402的弹力作用，零件将复位为水平位置；由此，为了保持角度，第一电磁铁403的保持通电一方面不能满足节能的需要，另一方面，由于加工时间较长，导致第一电磁铁 403温度较高，严重影响第一电磁铁403的寿命，以及影响整个装置的可靠性和寿命，为此，涉及图7所示的技术方案，图7为本发明图2中左侧控制机构4附近的部分示意图，所述底盘204外壁高于所述控制机构4的位置设置有多个伸缩管501，处于平衡位置时的每个所述伸缩管501与所述底板204接触的下侧壁为倾斜向下的结构，所述伸缩管501远离所述底盘204一侧连接有第一磁铁502，所述底座1内壁靠近所述第一磁铁502的位置设置有第二磁铁503，所述第二磁铁503与滑动块504固定连接，所述底座1上设置有滑槽，所述滑动块504能够在所述滑槽上滑动，所述第二磁铁503靠近所述控制机构4的一侧固定连接有绝磁块505，所述绝磁块505靠近所述控制机构4的一侧固定连接有第三磁铁506，所述控制结构4对应所述第三磁铁56的一侧设置有第二电磁铁507，所述第二电磁铁507与所述第一电磁铁403共用磁芯，所述底盘204具有中空结构，所述中空结构中容纳有流动物质，所述底盘204 对应所述伸缩管501的位置设置有通孔，所述流动物质能够通过所述通孔与所述伸缩管501、第一磁铁502形成密封腔流通，所述滑动块504与所述滑槽的摩擦力设置为当未受到其他作用力时，所述滑动块504能够克服所述滑动块504和第二磁铁503的重力的作用而不滑动；在实际应用时，由于第二电磁铁507与第一电磁铁403使用共同的磁芯，当然为了结构复杂点，也可以设置不共用，然而共用是优选方案，这使得本申请的结构非常简单，而且能够在第一电磁铁403启动的同时启动第二电磁铁507，实现简单的控制且同步，在最优的方案中，第一电磁铁403具有磁芯，所述磁芯上绕设有电磁线圈，所述磁芯靠近所述永磁铁207的一侧为磁极即N极或者S极，而与所述一侧对应的另一侧为另一磁极即S极或N极，从而第一电磁铁通电的瞬间，其在磁芯两侧产生磁力，其控制过程与前述类似，开始都是通过第一电磁铁403 的通电使得零件的加工角度改变至期望位置，在第一电磁铁403通电的同时，本申请第二电磁铁507同时通电，第二电磁铁507产生的磁力推动第三磁铁506移动，从而使得其绝磁块506和第二磁铁503以及滑动块504滑动，从而使得第二磁铁503能够与更多个第一磁铁502重合，使得能够吸引更多个第一磁铁502接近第二磁铁503，第一磁铁502拉动伸缩管501伸长，使得由伸缩管501、第一磁铁502围成的密封空间增大，能够容纳更多的流动位置以增加其内部的重力，实际应用时，可以控制第二磁铁503与多个第一磁体诶502 的重合度，从而能够控制流动物质的重力，而在实际倾斜后，由于底盘204 内具有流动物质，由于倾斜作用，流动物质将顺势流动至所述密封空间，使得底盘204两侧的流动物质分布发生变化，可以根据实际设置，使得所述密封空间容纳的流动物质的重量能够克服底盘及其上的零件的恢复，例如能够克服部分缓冲弹簧205和回位弹簧402的作用，此时，可以解除第一电磁铁 403通电，通过流动物质的重量实现零件的倾斜固定，从而能够极大降低电能使用，也明显提高第一电磁铁403以及整个装置的寿命和可靠性。在实际使用时，第一电磁铁403和第二电磁铁507可以单独控制，然而其需要在启动时启动以使得第二电磁铁507推动第一磁铁502改变其与第一磁铁502的位置关系；在零件加工结束后，通过第一电磁铁403和第二电磁铁507的配合，使得所述第二磁铁503远离所述第一磁铁502，即使得第一磁铁502不再受到吸力作用，由于伸缩管501的复位作用，使得所述密封空间的流动物质被挤回至底盘204中，从而也打破了平衡，最终通过缓冲弹簧205、回位弹簧402 的作用，使得底盘204及其上的零件复位，复位后，由于伸缩管的下侧为倾斜结构，使得流动位置能够基本上完整的流动至底盘204中。由此，通过上述方案，只需要在开始以及结束时启动第一和/或第二电磁铁，实现零件的角度调节或者平衡复位，极大的降低了电能使用以及电磁铁和整个装置的寿命及可靠性，上述一系列的控制可以通过控制器实现，这一系列的设置以及控制方法也是本发明的另一重要发明点。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种线切割加工零件的夹持固定方法，该方法采用线切割加工用万向调整组件，该组件包括冷却仓(103)、转动机构(2)、多组夹具机构(3)以及多组控制机构(4)；冷却仓(103)与水管(102)连通；转动机构(2)设置有限位槽(201)、滚珠(203)、永磁铁(207)以及固定槽(208)；夹具机构(3)设置有安装板(303)、托板(302)、多组固定卡(301)、限位螺栓(306)以及多组夹具螺栓(304)；控制机构(4)设置有第一电磁铁(403)；其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤a、首先根据零件的形状对多组夹具机构(3)的位置进行调整，转动限位螺栓(306)，使限位螺栓(306)与固定槽(208)分离，随着通过滚珠(203)在限位槽(201)内移动对夹具机构(3)进行移动，当移动到合适位置后，反向转动限位螺栓(306)使其插入到固定槽(208)内，从而对夹具机构(3)进行固定；

步骤b、将零件的一侧插入到一组固定卡(301)内，拉动其他多组固定卡(301)，多组固定卡(301)带动安装板(303)在托板(302)上滑动，直至多组固定卡(301)与零件的外壁贴合，通过夹具螺栓(304)将安装板(303)固定在托板(302)上，完成对零件的夹持；

步骤c、随后通过水管(102)向冷却仓(103)内注入足量的冷却液，对多组控制机构(4)进行通电，使得第一电磁铁(403)接通电源，通过调节电流大小对第一电磁铁(403)的磁性大小进行调节，从而改变第一电磁铁(403)对永磁铁(207)的磁力，磁力拉动第一电磁铁(403)发生偏移，从而改变转动机构(2)的角度，实现对零件的角度进行调节。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该线切割加工用万向调整组件，包括底座(1)，所述底座(1)的顶端开设有冷却仓(103)，所述冷却仓(103)的上方设置有转动机构(2)，所述转动机构(2)的顶端安装有多组夹具机构(3)，所述冷却仓(103)的内壁位于转动机构(2)的下方安装有多组控制机构(4)；

夹具机构(3)的一侧连接有安装板(303)，所述安装板(303)的上方连接有托板(302)，所述托板(302)远离安装板(303)的端部连接有固定卡(301)；

所述转动机构(2)的顶端开设有多组限位槽(201)，且每组限位槽(201)的内壁皆安装有多组滚珠(203)，所述转动机构(2)的内壁安装有多组连接杆(202)，每组所述连接杆(202)的外壁皆开设有延展板(206)，每组所述延展板(206)的内壁皆安装有永磁铁(207)；

所述夹具机构(3)的一侧连接有安装板(303)，所述安装板(303)的上方连接有托板(302)，所述托板(302)远离安装板(303)的端部连接有固定卡(301)；

所述控制机构(4)包括有位于底座(1)内壁的橡胶管(401)，所述且每组所述橡胶管(401)外侧皆连接有连接线(404)，所述连接线(404)延伸至控制机构(4)的内部连接有第一电磁铁(403)，所述控制机构(4)的外壁位于第一电磁铁(403)的外侧连接有回位弹簧(402)；

所述连接杆(202)的底端连接有底盘(204)，所述底盘(204)的底端连接有缓冲弹簧(205)，所述缓冲弹簧(205)与冷却仓(103)的内壁贴合。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述底盘(204)外壁高于所述控制机构(4)的位置设置有多个伸缩管(501)，处于平衡位置时的每个所述伸缩管(501)与所述底板(204)接触的下侧壁为倾斜向下的结构，所述伸缩管(501)远离所述底盘(204)一侧连接有第一磁铁(502)，所述底座(1)内壁靠近所述第一磁铁(502)的位置设置有第二磁铁(503)，所述第二磁铁(503)与滑动块(504)固定连接，所述底座(1)上设置有滑槽，所述滑动块(504)能够在所述滑槽上滑动，所述第二磁铁(503)靠近所述控制机构(4)的一侧固定连接有绝磁块(505)，所述绝磁块(505)靠近所述控制机构(4)的一侧固定连接有第三磁铁(506)，所述控制结构(4)对应所述第三磁铁(56)的一侧设置有第二电磁铁(507)，所述第二电磁铁(507)与所述第一电磁铁(403)共用磁芯，所述底盘(204)具有中空结构，所述中空结构中容纳有流动物质，所述底盘(204)对应所述伸缩管(501)的位置设置有通孔，所述流动物质能够通过所述通孔与所述伸缩管(501)、第一磁铁(502)形成密封腔流通，所述滑动块(504)与所述滑槽的摩擦力设置为当未受到其他作用力时，所述滑动块(504)能够克服所述滑动块(504)和第二磁铁(503)的重力的作用而不滑动。

4.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于：所述底座(1)的外壁安装有多组水管(102)，且每组水管(102)延伸至冷却仓(103)的内部，所述底座(1)的两侧皆安装有多组线管(101)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述夹具机构(3)通过滚珠(203)与转动机构(2)滑动连接，所述转动机构(2)的外壁开设有固定槽(208)，所述夹具机构(3)的外壁开设有限位螺栓(306)，所述夹具机构(3)通过限位螺栓(306)与固定槽(208)卡合连接。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述安装板(303)的顶端开设有多组固定螺栓(305)，所述托板(302)的外壁开设有多组与固定螺栓(305)相匹配的螺纹孔，且每组螺纹孔等距分布在托板(302)的外壁，所述托板(302)通过外壁与安装板(303)滑动连接。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述延展板(206)延伸至控制机构(4)的内部，所述回位弹簧(402)的端部固定在延展板(206)的外壁，且永磁铁(207)位于回位弹簧(402)的内侧，所述永磁铁(207)与第一电磁铁(403)位于同一直线上。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述固定卡(301)的顶端开设有多组夹具螺栓(304)，所述固定卡(301)通过夹具螺栓(304)与外界的零件固定连接。

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