CN115488456A - 一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法 - Google Patents

一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法 Download PDF

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CN115488456A CN202211188289.5A CN202211188289A CN115488456A CN 115488456 A CN115488456 A CN 115488456A CN 202211188289 A CN202211188289 A CN 202211188289A CN 115488456 A CN115488456 A CN 115488456A
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Abstract

本发明公开了一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法，涉及数控快走丝线切割机床技术领域，包括数控快走丝线切割机床主体，所述数控快走丝线切割机床主体包括有机床主体，所述机床主体的上端固定安装有数控脉冲电压装置，所述机床主体的表面固定安装有工件移动导轨。本发明通过安装电机丝切割精度调节机构，通过改变移动杆的卡合高度和移动板与移动杆的固定位置可以改变驱动齿轮与慢速齿轮、中速齿轮、快速齿轮的啮合组合，慢速齿轮、中速齿轮、快速齿轮的齿数具有比例关系，与驱动齿轮进行你啮合可以改变驱动齿轮的转速，同时影响电极丝的走丝速度，速度越慢精度越高，从而起到改变切割精度的作用。

Description

一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法
技术领域
本发明涉及数控快走丝线切割机床技术领域，具体涉及一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法。
背景技术
线切割机床加工是电火花加工的一个分支，是一种直接利用电火花进行加工的工艺方法，它用一根移动着的导线(电极丝)作为工具电极对工件进行切割，故称线切割加工，线切割加工中，工件和电极丝的相对运动是由数字控制实现的，故又称为数控电火花线切割加工，简称线切割加工，数控电火花线切割加工机床分类按走丝速度分：可分为慢速走丝方式和中走丝和高速走丝方式线切割机床，数控线切割机床在加工时，切割刀具(铜丝或钼丝)和工件之间加有20KHz、150v的直流脉冲电压。电极丝与工件之间的脉冲放电。当刀具和工件之间的距离足够近时(约0.01mm)，电压击穿冷却切削液介质，在线切割机的切割刀具和工件靠近的全长上均匀放电，高能量密度电火花放电瞬间温度可以达到7000℃或更高，高温使被切削金属瞬间汽化，生成金属氧化物，熔融于切削液中，被移动中的线切割机刀具带出加工区域。电极丝沿其轴向(垂直或Z方向)作走丝运动。工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动，高速走丝电火花线切割机床，其电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10线切割m/s，电极丝可重复使用，加工速度较高，但是精度较低，因此，本发明提出一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法。
现有技术中，提出了公开号为CN113182627A，公开日为2021年07月30日的中国发明专利文件，来解决上述技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法，属于数控机床技术领域，一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法，包括支撑柱、横板、底板和控制模块，所述横板和底板分别固定连接在支撑柱的顶部和底部，所述底板的底部固定连接有电机，所述横板的内腔设置有第一输送带，所述第一输送带的内腔两侧均设置有第二转杆，左侧所述第二转杆的前侧固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮的外侧壁设置有齿轮带，所述齿轮带的另一端贯穿横板连接在电机输出端的外侧壁，所述横板的前侧固定连接有工作框；本发明能够根据不同丝线的长度对第三转盘转速进行调节，从而对丝线进行切割。
上述技术方案在实际使用过程中，会出现以下问题：现有技术主要依靠调节转盘的转速来调节电极丝的切割精度，转速越快切割精度越差，但是在此过程中电极丝会出现抖动，使精度更加降低，现有技术中，缺少电极丝的保护冷却机构，在进行切割时电极丝瞬间放电的温度过于高，电极丝往复移动容易产生弯曲形变，影响切割精度。
发明内容
本发明提供一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
第一方面，一种数控快走丝线切割机床，包括数控快走丝线切割机床主体，所述数控快走丝线切割机床主体包括有机床主体，所述机床主体的上端固定安装有数控脉冲电压装置，所述机床主体的表面固定安装有工件移动导轨，所述工件移动导轨的一端固定安装有工件推动块，所述机床主体的顶部固定安装有电机丝切割精度调节机构，所述电机丝切割精度调节机构的下端设置有电极丝散热机构，所述电机丝切割精度调节机构包括有调节箱、调节架、移动板、驱动齿轮、电极丝绝缘导辊、移动杆和齿轮组，所述调节箱的前端铰接有活动门，所述电极丝散热机构包括有绝缘散热箱、循环导风板和散热扇，所述绝缘散热箱的下表面与机床主体的上表面固定连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述调节架对称设置有两组，所述调节架包括有固定架，所述固定架的下表面与调节箱的内表面底部固定连接，所述固定架的内侧设置有移动架，所述移动架的上下两端分别与固定架的内表面滑动连接，弹簧圈与伸缩活动杆进行配合对移动架进行弹性挤压使其与固定架进行贴合，使卡接圈对移动杆进行卡接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述固定架与移动架的中部内表面均固定安装有卡接圈，所述卡接圈的内表面固定安装有卡接固定柱，卡接固定柱起到限位固定的作用，施加外力使移动架进行移动可以更换移动杆的卡合高度。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述移动杆的两端开设有与卡接固定柱相适配的卡槽，所述移动杆的两端与卡接圈的内表面卡接，松开固定螺栓可以移动移动板在移动杆的位置关系，固定固定螺栓与移动杆的位置关系使移动板被固定。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述移动架侧表面与固定架的内侧表面之间固定安装有伸缩活动杆，所述伸缩活动杆的外表面套接有弹簧圈，，移动板起到安装驱动齿轮的作用，驱动齿轮起到驱动电极丝绝缘导辊的作用。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述固定架的之间固定安装有移动杆，所述移动板的两端分别与移动杆的外表面滑动连接，所述移动板的两侧活动安装有固定螺栓，所述移动杆的表面设置有与固定螺栓相适配的安装孔，改变驱动齿轮与慢速齿轮、中速齿轮、快速齿轮的啮合组合，慢速齿轮、中速齿轮、快速齿轮的齿数具有比例关系，与驱动齿轮进行你啮合可以改变驱动齿轮的转速，同时影响电极丝的走丝速度，速度越慢精度越高，从而起到改变切割精度的作用。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述驱动齿轮的一端与移动板的侧表面转动连接，所述驱动齿轮的另一端与电极丝绝缘导辊侧表面固定连接，所述电极丝绝缘导辊的内表面固定安装有绝缘稳定垫，绝缘稳定垫在电极丝绝缘导辊的外侧使电极丝的运行更加稳定，不会产生剧烈的抖动。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述齿轮组包括有电机，所述电机的输出轴固定安装有转动轴，所述转动轴的一端与固定架的侧表面转动连接，所述电机的外表面等距间隔固定安装有慢速齿轮、慢速齿轮与快速齿轮，所述慢速齿轮、中速齿轮与快速齿轮的外表面均可以与驱动齿轮的外表面相互啮合，绝缘散热箱对电极丝进行绝缘保护的作用，电极丝贯穿绝缘散热箱通过循环导风板的中间，散热扇工作对循环导风板产生对流。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述循环导风板的上下端分别与绝缘散热箱的内表面固定连接，所述绝缘散热箱的上下内壁设置有与电极丝相适配的通孔，所述绝缘散热箱的外侧表面固定安装有通风板，所述散热扇设置在循环导风板的两侧，所述散热扇的一端与绝缘散热箱的内壁固定连接，循环导风板使空气流动循环对电极丝进行散热降温的作用，通风板起到通风的作用，延长电极丝的使用寿命。
第二方面，一种数控快走丝线切割机床的精度控制方法，包括以下步骤：
步骤一：关闭切割机床的数控装置；
步骤二：更换齿轮组合；
步骤三：启动数控装置进行测试；
所述步骤二还包括，打开调节箱，移动移动板的位置并进行固定，调节移动杆与调节架之间的卡接高度使驱动齿轮改变与慢速齿轮、中速齿轮和快速齿轮的啮合组合。
由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
1、本发明提供一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法，机床主体起到安装和组合电机丝切割精度调节机构和电极丝散热机构的作用，数控脉冲电压装置起到控制电流脉冲、输入编程指令和控制电机的启动的作用，通过安装电机丝切割精度调节机构和电极丝散热机构，调节箱起到组合安装调节部件的作用，电极丝绝缘导辊被驱动齿轮驱动，使电极丝进行对于工件推动块的移动平面进行垂直往复移动，电流脉冲使电极丝释放高温对工件推动块与工件移动导轨相互配合进行移动的工件进行切割，绝缘稳定垫在电极丝绝缘导辊的外侧使电极丝的运行更加稳定，不会产生剧烈的抖动，解决了现有技术主要依靠调节转盘的转速来调节电极丝的切割精度，转速越快切割精度越差，但是在此过程中电极丝会出现抖动，使精度更加降低的问题，配合电极丝散热机构对释放电流的电阻丝进行散热降温的作用，延长电阻丝的使用寿命，解决了切割时电极丝瞬间放电的温度过于高，电极丝往复移动容易产生弯曲形变，影响切割精度的问题。
2、本发明提供一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法，通过安装电机丝切割精度调节机构，弹簧圈与伸缩活动杆进行配合对移动架进行弹性挤压使其与固定架进行贴合，使卡接圈对移动杆进行卡接，卡接固定柱起到限位固定的作用，施加外力使移动架进行移动可以更换移动杆的卡合高度，松开固定螺栓可以移动移动板在移动杆的位置关系，固定固定螺栓与移动杆的位置关系使移动板被固定，移动板起到安装驱动齿轮的作用，驱动齿轮起到驱动电极丝绝缘导辊的作用。
3、本发明提供一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法，通过安装电机丝切割精度调节机构，通过改变移动杆的卡合高度和移动板与移动杆的固定位置可以改变驱动齿轮与慢速齿轮、中速齿轮、快速齿轮的啮合组合，慢速齿轮、中速齿轮、快速齿轮的齿数具有比例关系，与驱动齿轮进行你啮合可以改变驱动齿轮的转速，同时影响电极丝的走丝速度，速度越慢精度越高，从而起到改变切割精度的作用。
4、本发明提供一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法，通过安装电极丝散热机构，绝缘散热箱对电极丝进行绝缘保护的作用，电极丝贯穿绝缘散热箱通过循环导风板的中间，散热扇工作对循环导风板产生对流，循环导风板使空气流动循环对电极丝进行散热降温的作用，通风板起到通风的作用，延长电极丝的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构调节箱打开示意图；
图3为本发明的结构工作示意图；
图4为本发明的结构电机丝切割精度调节机构示意图；
图5为本发明的结构调节架示意图；
图6为本发明的结构电极丝绝缘导辊剖面示意图。
图7为本发明的结构绝缘散热箱剖面示意图。
图8为本发明的精度控制方法流程图。
图中：1、数控快走丝线切割机床主体；11、机床主体；12、数控脉冲电压装置；13、工件推动块；14、工件移动导轨；2、电机丝切割精度调节机构；21、调节箱；22、调节架；221、固定架；222、移动架；223、卡接圈；2231、卡接固定柱；224、伸缩活动杆；2241、弹簧圈；23、移动板；231、固定螺栓；24、驱动齿轮；25、电极丝绝缘导辊；251、绝缘稳定垫；26、移动杆；27、齿轮组；271、电机；272、转动轴；273、慢速齿轮；274、中速齿轮；275、快速齿轮；3、电极丝散热机构；31、绝缘散热箱；32、循环导风板；33、通风板；34、散热扇。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
如图1-8所示，本发明提供了一种数控快走丝线切割机床及精度控制方法，包括数控快走丝线切割机床主体1，数控快走丝线切割机床主体1包括有机床主体11，机床主体11的上端固定安装有数控脉冲电压装置12，机床主体11的表面固定安装有工件移动导轨14，工件移动导轨14的一端固定安装有工件推动块13，机床主体11的顶部固定安装有电机丝切割精度调节机构2，电机丝切割精度调节机构2的下端设置有电极丝散热机构3，电机丝切割精度调节机构2包括有调节箱21、调节架22、移动板23、驱动齿轮24、电极丝绝缘导辊25、移动杆26和齿轮组27，调节箱21的前端铰接有活动门，电极丝散热机构3包括有绝缘散热箱31、循环导风板32和散热扇34，绝缘散热箱31的下表面与机床主体11的上表面固定连接，调节架22对称设置有两组，调节架22包括有固定架221，固定架221的下表面与调节箱21的内表面底部固定连接，固定架221的内侧设置有移动架222，移动架222的上下两端分别与固定架221的内表面滑动连接，固定架221与移动架222的中部内表面均固定安装有卡接圈223，卡接圈223的内表面固定安装有卡接固定柱2231，机床主体11起到安装和组合电机丝切割精度调节机构2和电极丝散热机构3的作用，数控脉冲电压装置12起到控制电流脉冲、输入编程指令和控制电机的启动的作用，通过安装电机丝切割精度调节机构2和电极丝散热机构3，调节箱21起到组合安装调节部件的作用，电极丝绝缘导辊25被驱动齿轮24驱动，使电极丝进行对于工件推动块13的移动平面进行垂直往复移动，电流脉冲使电极丝释放高温对工件推动块13与工件移动导轨14相互配合进行移动的工件进行切割，绝缘稳定垫251在电极丝绝缘导辊25的外侧使电极丝的运行更加稳定，不会产生剧烈的抖动，配合电极丝散热机构3对释放电流的电阻丝进行散热降温的作用，延长电阻丝的使用寿命。
实施例2
如图1-8所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：移动杆26的两端开设有与卡接固定柱2231相适配的卡槽，移动杆26的两端与卡接圈223的内表面卡接，移动架222侧表面与固定架221的内侧表面之间固定安装有伸缩活动杆224，伸缩活动杆224的外表面套接有弹簧圈2241，固定架221的之间固定安装有移动杆26，移动板23的两端分别与移动杆26的外表面滑动连接，移动板23的两侧活动安装有固定螺栓231，移动杆26的表面设置有与固定螺栓231相适配的安装孔，弹簧圈2241与伸缩活动杆224进行配合对移动架222进行弹性挤压使其与固定架221进行贴合，使卡接圈223对移动杆26进行卡接，卡接固定柱2231起到限位固定的作用，施加外力使移动架222进行移动可以更换移动杆26的卡合高度，松开固定螺栓231可以移动移动板23在移动杆26的位置关系，固定固定螺栓231与移动杆26的位置关系使移动板23被固定，移动板23起到安装驱动齿轮24的作用，驱动齿轮24起到驱动电极丝绝缘导辊25的作用。
实施例3
如图1-8所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：驱动齿轮24的一端与移动板23的侧表面转动连接，驱动齿轮24的另一端与电极丝绝缘导辊25侧表面固定连接，电极丝绝缘导辊25的内表面固定安装有绝缘稳定垫251，齿轮组27包括有电机271，电机271的输出轴固定安装有转动轴272，转动轴272的一端与固定架221的侧表面转动连接，电机271的外表面等距间隔固定安装有慢速齿轮273、慢速齿轮273与快速齿轮275，慢速齿轮273、中速齿轮274与快速齿轮275的外表面均可以与驱动齿轮24的外表面相互啮合，循环导风板32的上下端分别与绝缘散热箱31的内表面固定连接，绝缘散热箱31的上下内壁设置有与电极丝相适配的通孔，绝缘散热箱31的外侧表面固定安装有通风板33，散热扇34设置在循环导风板32的两侧，散热扇34的一端与绝缘散热箱31的内壁固定连接，绝缘散热箱31对电极丝进行绝缘保护的作用，电极丝贯穿绝缘散热箱31通过循环导风板32的中间，散热扇34工作对循环导风板32产生对流，循环导风板32使空气流动循环对电极丝进行散热降温的作用，通风板33起到通风的作用，延长电极丝的使用寿命。
实施例4
如图1-8所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种数控快走丝线切割机床的精度控制方法，包括以下步骤：
步骤一：关闭切割机床的数控装置；
步骤二：更换齿轮组合；
步骤三：启动数控装置进行测试；
步骤二还包括，打开调节箱21，移动移动板23的位置并进行固定，调节移动杆26与调节架22之间的卡接高度使驱动齿轮24改变与慢速齿轮273、中速齿轮274和快速齿轮275的啮合组合
下面具体说一下该数控快走丝线切割机床及精度控制方法的工作原理。
如图1-8所示，首先，调节箱21起到组合安装调节部件的作用，电极丝绝缘导辊25被驱动齿轮24驱动，使电极丝进行对于工件推动块13的移动平面进行垂直往复移动，电流脉冲使电极丝释放高温对工件推动块13与工件移动导轨14相互配合进行移动的工件进行切割，然后，电极丝贯穿绝缘散热箱31通过循环导风板32的中间，散热扇34工作对循环导风板32产生对流，循环导风板32使空气流动循环对电极丝进行散热降温的作用，最后，通过改变移动杆26的卡合高度和移动板23与移动杆26的固定位置可以改变驱动齿轮24与慢速齿轮273、中速齿轮274、快速齿轮275的啮合组合，慢速齿轮273、中速齿轮274、快速齿轮275的齿数具有比例关系，与驱动齿轮24进行你啮合可以改变驱动齿轮24的转速，从而起到改变切割精度的作用。
上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数控快走丝线切割机床，包括数控快走丝线切割机床主体(1)，所述数控快走丝线切割机床主体(1)包括有机床主体(11)，所述机床主体(11)的上端固定安装有数控脉冲电压装置(12)，所述机床主体(11)的表面固定安装有工件移动导轨(14)，所述工件移动导轨(14)的一端固定安装有工件推动块(13)，其特征在于：所述机床主体(11)的顶部固定安装有电机丝切割精度调节机构(2)，所述电机丝切割精度调节机构(2)的下端设置有电极丝散热机构(3)，所述电机丝切割精度调节机构(2)包括有调节箱(21)、调节架(22)、移动板(23)、驱动齿轮(24)、电极丝绝缘导辊(25)、移动杆(26)和齿轮组(27)，所述调节箱(21)的前端铰接有活动门，所述电极丝散热机构(3)包括有绝缘散热箱(31)、循环导风板(32)和散热扇(34)，所述绝缘散热箱(31)的下表面与机床主体(11)的上表面固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种数控快走丝线切割机床，其特征在于：所述调节架(22)对称设置有两组，所述调节架(22)包括有固定架(221)，所述固定架(221)的下表面与调节箱(21)的内表面底部固定连接，所述固定架(221)的内侧设置有移动架(222)，所述移动架(222)的上下两端分别与固定架(221)的内表面滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种数控快走丝线切割机床，其特征在于：所述固定架(221)与移动架(222)的中部内表面均固定安装有卡接圈(223)，所述卡接圈(223)的内表面固定安装有卡接固定柱(2231)。
4.根据权利要求1所述的一种数控快走丝线切割机床，其特征在于：所述移动杆(26)的两端开设有与卡接固定柱(2231)相适配的卡槽，所述移动杆(26)的两端与卡接圈(223)的内表面卡接。
5.根据权利要求3所述的一种数控快走丝线切割机床，其特征在于：所述移动架(222)侧表面与固定架(221)的内侧表面之间固定安装有伸缩活动杆(224)，所述伸缩活动杆(224)的外表面套接有弹簧圈(2241)。
6.根据权利要求2所述的一种数控快走丝线切割机床，其特征在于：所述固定架(221)的之间固定安装有移动杆(26)，所述移动板(23)的两端分别与移动杆(26)的外表面滑动连接，所述移动板(23)的两侧活动安装有固定螺栓(231)，所述移动杆(26)的表面设置有与固定螺栓(231)相适配的安装孔。
7.根据权利要求1所述的一种数控快走丝线切割机床，其特征在于：所述驱动齿轮(24)的一端与移动板(23)的侧表面转动连接，所述驱动齿轮(24)的另一端与电极丝绝缘导辊(25)侧表面固定连接，所述电极丝绝缘导辊(25)的内表面固定安装有绝缘稳定垫(251)。
8.根据权利要求1所述的一种数控快走丝线切割机床，其特征在于：所述齿轮组(27)包括有电机(271)，所述电机(271)的输出轴固定安装有转动轴(272)，所述转动轴(272)的一端与固定架(221)的侧表面转动连接，所述电机(271)的外表面等距间隔固定安装有慢速齿轮(273)、慢速齿轮(273)与快速齿轮(275)，所述慢速齿轮(273)、中速齿轮(274)与快速齿轮(275)的外表面均可以与驱动齿轮(24)的外表面相互啮合。
9.根据权利要求1所述的一种数控快走丝线切割机床，其特征在于：所述循环导风板(32)的上下端分别与绝缘散热箱(31)的内表面固定连接，所述绝缘散热箱(31)的上下内壁设置有与电极丝相适配的通孔，所述绝缘散热箱(31)的外侧表面固定安装有通风板(33)，所述散热扇(34)设置在循环导风板(32)的两侧，所述散热扇(34)的一端与绝缘散热箱(31)的内壁固定连接。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种数控快走丝线切割机床，现提出一种数控快走丝线切割机床的精度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：关闭切割机床的数控装置；
步骤二：更换齿轮组合；
步骤三：启动数控装置进行测试；
所述步骤二还包括，打开调节箱(21)，移动移动板(23)的位置并进行固定，调节移动杆(26)与调节架(22)之间的卡接高度使驱动齿轮(24)改变与慢速齿轮(273)、中速齿轮(274)和快速齿轮(275)的啮合组合。
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