CN117415399A - 一种用于外轮廓加工的线切割工装及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于线切割加工技术领域，主要涉及一种用于外轮廓加工的线切割工装及其加工方法，线切割工装包括：安装主体上设有上支座和下支座；上顶尖和下顶尖，上支座上螺纹安装有丝杆，丝杆贯穿上支座，上顶尖设于丝杆的下端面，下顶尖设于下支座上；定位主体，其固设在安装主体上，定位主体上滑动安装有定位块，定位块具有第一定位平面，第一定位平面用于与圆柱类工件或芯轴上的多个周向均布的第二定位平面中的其中一个贴合。通过加工方法即可对周向定位后的工件进行加工。本发明通过在安装主体上设置定位主体以及定位块，使用时使定位块顶压到待加工的工件的第二定位平面上，从而完成周向定位，防止转动工件后，加工位置难以定位的问题。

Description

一种用于外轮廓加工的线切割工装及其加工方法

技术领域

本发明属于线切割加工技术领域，主要涉及一种用于外轮廓加工的线切割工装及其加工方法。

背景技术

现在线切割机床在加工圆柱一周上的槽或者齿等特征时，都采用将工件25都放置在横梁23上(如图10和图11所示)，用压板24压紧的装夹方式，上机头21和下机头26之间安装线切割丝22。当外露的面加工完成后，需要转动工件25，使未加工的那一面转动出来，再进行加工，但是因为在工件25上加工的槽或齿是有尺寸规格限制的，此时转动工件25会使工件25的加工位置难以定位，使加工后的工件25难以符合工艺的尺寸规格要求。

发明内容

本发明提供一种用于外轮廓加工的线切割工装，以解决现有技术中转动工件后，加工位置难以定位的问题。

本发明还提供一种用于外轮廓加工的线切割加工方法，以解决现有技术中转动工件后，加工位置难以定位的问题。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于外轮廓加工的线切割工装，包括：

安装主体，其用于安装到线切割设备上，所述安装主体上设有上下间隔排布的上支座和下支座；

上顶尖和下顶尖，其沿上下方向相对布置且同轴线，所述上支座上螺纹安装有沿上下方向延伸的丝杆，所述丝杆贯穿上支座，所述上顶尖设于所述丝杆的下端面，所述下顶尖设于下支座上，上顶尖和下顶尖用于顶压圆柱类工件的端面中心位置或顶压芯轴的端面中心位置，该芯轴用于适配套装圆环类工件；

定位主体，其固设在所述安装主体上且位于上支座和下支座之间，所述定位主体上沿朝向、远离圆柱类工件或芯轴的方向滑动安装有定位块，定位块具有第一定位平面，第一定位平面用于与圆柱类工件或芯轴上的多个周向均布的第二定位平面中的其中一个贴合，以对圆柱类工件或芯轴进行周向定位。

进一步地，所述定位主体上沿定位块的滑动方向螺纹穿装有顶杆，顶杆与所述定位块在顶杆的周向上相对转动、在顶杆的轴向上相对固定地装配在一起，转动顶杆时可带动定位块进行滑动。

进一步地，所述定位主体上设有上下方向延伸的第一腰形孔，定位主体通过穿过第一腰形孔的紧固件螺纹安装在所述安装主体上，以实现定位块对不同长度圆柱类工件、芯轴的周向定位。

进一步地，所述芯轴包括安装柱，所述安装柱一端面外侧面设有用于放置圆环类工件的抵止台阶，安装柱另一端面螺纹连接有用于顶压圆环类工件的紧固螺母，通过紧固螺母的锁紧和抵止台阶的抵止，使圆环类工件固定到安装柱上，所述紧固螺母上设有多个周向均布的所述第二定位平面。

进一步地，所述丝杆上端面设有花键，丝杆通过花键连接有转动杆。

进一步地，所述安装主体上设有多个水平方向延伸的第二腰形孔，以调整安装主体的位置。

进一步地，所述丝杆上螺纹安装有锁紧螺母，锁紧螺母用于压在上支座上，以锁紧丝杆。

一种用于外轮廓加工的线切割加工方法，采用所述的线切割工装，包括以下步骤：

步骤一：在圆柱类工件的其中一端加工至少两个周向均布的第二定位平面，或者将圆环类工件套在芯轴上，所述芯轴的其中一端设有至少两个周向均布的第二定位平面

步骤二：用上顶尖和下顶尖顶住圆柱类工件或芯轴的端面中心位置，并使定位块的第一定位平面贴在其中一个第二定位平面上，从而对圆柱类工件或圆环类工件进行周向定位；

步骤三：使用线切割设备按照设定的程序进行切割，完成圆柱类工件或圆环类工件远离安装主体一侧的加工；

步骤四：驱动定位块远离圆柱类工件或芯轴，之后转动圆柱类工件或芯轴，驱动定位块朝向圆柱类工件或芯轴移动，以使第一定位平面与另一个第二定位平面贴合，使用线切割设备继续对圆柱类工件或圆环类工件进行加工。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过在安装主体上设置定位主体以及在定位主体内滑动的定位块，使用时使定位块的第一定位平面用于与圆柱类工件或芯轴上的多个周向均布的第二定位平面中的其中一个贴合，，圆柱类工件或圆环类工件外露一侧加工完成后，转动圆柱类工件或圆环类工件，使定位块的第一定位平面顶压到待加工的圆柱类工件或圆环类工件的另一个第二定位平面上，从而完成周向定位，防止转动圆柱类工件或圆环类工件后，加工位置难以定位的问题。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为线切割工装的结构示意图；

图2为线切割工装的正视图；

图3为线切割工装的左视图；

图4为线切割工装的俯视图；

图5为定位主体的结构示意图；

图6为安装主体的结构示意图；

图7为圆环类工件安装到芯轴上的结构示意图；

图8为图1的正视图；

图9为图8中A-A向的剖视图；

图10为现有技术中加工放置结构示意图；

图11为图10的俯视图。

附图标记说明：

1、安装主体；2、定位主体；3、上支座；4、转动杆；5、丝杆；6、定位块；7、上顶尖；8、第二定位平面；9、芯轴；10、下支座；11、下顶尖；12、第二腰形孔；13、顶杆；14、凹槽；15、第一腰形孔；16、避让孔；17、安装柱；18、紧固螺母；19、圆环类工件；20、锁紧螺母；21、上机头；22、线切割丝；23、横梁；24、压板；25、工件；26、下机头。

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，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，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。

下面具体介绍本发明的各种非限制性实施方式。附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1-图6所示，一种用于外轮廓加工的线切割工装，包括安装主体1、上顶尖7和下顶尖11以及定位主体2，其中安装主体1用于安装到线切割设备上，上顶尖7和下顶尖11之间为圆柱类工件的安装区域，定位主体2及其相关的部件用于进行圆柱类工件的周向定位。圆柱类工件使用本实施例中的线切割工装加工的话，需要预先在工件的一端面加工出来两个沿竖直方向延伸的第二定位平面8，同时这两个第二定位平面8是相互平行的；或者也可以在工件的一端面加工出来三个第二定位平面8，但是这三个第二定位平面8需要围成一个等边三角形；或者也可以在工件的一端面加工出来四个第二定位平面8，但是这四个第二定位平面8需要围成一个正方形；或者也可以在工件的一端面加工出来五个第二定位平面8，但是这五个第二定位平面8需要围成一个正五方形；根据上述相似的方法，也可以是正六边形、正七边形等等，应注意上述所说的正多少边形，是按照该结构的水平剖面的形状，或者说第二定位平面8在圆柱类工件周向上均布。上述的第二定位平面8所在的部位，在工件加工完成后可以切除。

具体地，安装主体1上设有上下间隔排布的上支座3和下支座10，即安装主体1上端面固设有上支座3，安装主体1下端面固设有下支座10。上顶尖7和下顶尖11沿上下方向相对布置且同轴线，上顶尖7和下顶尖11用于顶压圆柱类工件的端面中心位置。上支座3上螺纹安装有沿上下方向延伸的丝杆5，丝杆5贯穿上支座3，丝杆5上螺纹安装有锁紧螺母20，锁紧螺母20用于压在上支座3上，以锁紧丝杆5。上顶尖7转动连接在丝杆5的下端面，下顶尖11转动连接在下支座10上，以使上顶尖7顶压在圆柱类工件上时，使只有丝杆5转动，而上顶尖7和下顶尖11与圆柱类工件相对静止，防止上顶尖7和下顶尖11与圆柱类工件的端面摩擦，损伤圆柱类工件。

具体地，如图5所示，定位主体2左右两侧分别设有上下方向延伸的第一腰形孔15，穿过第一腰形孔15的紧固件将定位主体2螺纹安装在安装主体1上，以实现定位块6对不同长度圆柱类工件的周向定位。同时，定位主体2位于上支座3和下支座10之间，定位主体2的侧面设有凹槽14，凹槽14内滑动安装有定位块6，定位块6具有第一定位平面，定位主体2上还螺纹安装有轴线前后方向延伸的顶杆13，并且安装主体1上设有避让孔16，顶杆13穿过避让孔16和定位主体2转动连接在定位块6上，顶杆13与定位块6在顶杆13的周向上相对转动，并且在顶杆13的轴向上相对固定地装配在一起。顶杆13转动能够驱动定位块6的第一定位平面顶压在待加工的圆柱类工件端面具有的竖直方向延伸的第二定位平面8上，以实现圆柱类工件的周向定位。

丝杆5上端面设有花键，丝杆5通过花键连接有能够在水平面内旋转的转动杆4。当上顶尖7和下顶尖11将工件紧固后，可以将转动杆4拿走，防止转动杆4影响线切割的作业。

如图6所示，安装主体1上还可以设有多个前后方向延伸的第二腰形孔12，这样便于线切割工装调整安装位置。

本实施例中通过在安装主体1上设置定位主体2以及在定位主体2的凹槽14内滑动的定位块6，使用时使定位块6顶压到待加工的圆柱类工件的一个第二定位平面8上，圆柱类工件外露一侧加工完成后，转动圆柱类工件，使定位块6顶压到待加工的圆柱类工件的另一个第二定位平面8上，从而完成周向定位，防止了转动圆柱类工件后，加工位置难以定位的问题。

本实施例还提供一种用于外轮廓加工的线切割加工方法，采用线切割工装，具体包括以下步骤：

步骤一：使用线切割设备加工圆柱类工件前，需要将圆柱类工件的其中一个端面加工出两个相互平行的第二定位平面8，该第二定位平面8沿竖直方向延伸。

步骤二：将圆柱类工件放置到工装的安装区域，使用上顶尖7和下顶尖11顶住圆柱类工件的端面中心位置，并使定位块6的第一定位平面贴在其中一个第二定位平面8上，从而对圆柱类工件进行周向定位；。

步骤三：使用线切割设备按照设定的程序进行切割，完成圆柱类工件远离安装主体1一侧的加工。

步骤四：驱动定位块6远离圆柱类工件，之后转动圆柱类工件，驱动定位块6朝向圆柱类工件移动，以使第一定位平面与另一个第二定位平面8贴合，之后使用线切割设备继续对圆柱类工件工件进行加工。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中的线切割工装还可以加工圆环类工件19。

如图1以及图7-图9所示，线切割工装还包括芯轴9，芯轴9上用于套接待加工的圆环类工件19，芯轴9包括安装柱17，安装柱17一端面外侧面设有用于放置圆环类工件19的抵止台阶，安装柱17另一端面螺纹连接有用于顶压圆环类工件19的紧固螺母18，通过紧固螺母18的锁紧和抵止台阶的抵止，使圆环类工件19固定到安装柱17上，紧固螺母18周向上均布有两个相互平行的第二定位平面8，每个第二定位平面8均沿竖直方向延伸，芯轴9放置于安装区域，上顶尖7顶压在芯轴9的一端面中心位置，下顶尖11顶压在芯轴9另一端面中心位置。并且芯轴9的外侧面可以放置多个圆环类工件19。

其中本实施例中芯轴9的一端面也可以设为和实施例1中一致的结构，而不必一定是两个相互平行的两个第二定位平面8，也可以是等边三角形或正方形或正五边形或正六边形等等，多个第二定位平面8需要在紧固螺母18周向上均布。定位块6具有第一定位平面，第一定位平面用于与芯轴9上的多个周向均布的第二定位平面8中的其中一个贴合，以对芯轴9进行周向定位。

本实施例还提供一种用于外轮廓加工的线切割加工方法，采用线切割工装，具体包括以下步骤：

步骤一：加工圆环类工件19的外轮廓时，需要将圆环类工件19套接固定在芯轴9的外侧面上，通过紧固螺母18的锁紧和抵止台阶的抵止，使圆环类工件19固定到安装柱17上。

步骤二：将芯轴9放置到工装的安装区域，使用上顶尖7和下顶尖11顶住芯轴9的端面中心位置，并使定位块6的第一定位平面贴在其中一个第二定位平面8上，从而对圆环类工件19进行周向定位。

步骤三：使用线切割设备按照设定的程序进行切割，完成圆环类工件19远离安装主体1一侧的加工。

步骤四：驱动定位块6远离芯轴9，之后转动芯轴9，驱动定位块6朝向芯轴9移动，以使第一定位平面与另一个第二定位平面8贴合，使用线切割设备继续对圆环类工件19进行加工。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“宽度”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。

另外，在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体地限定。

Claims (8)

1.一种用于外轮廓加工的线切割工装，其特征在于，包括：

安装主体(1)，其用于安装到线切割设备上，所述安装主体(1)上设有上下间隔排布的上支座(3)和下支座(10)；

上顶尖(7)和下顶尖(11)，其沿上下方向相对布置且同轴线，所述上支座(3)上螺纹安装有沿上下方向延伸的丝杆(5)，所述丝杆(5)贯穿上支座(3)，所述上顶尖(7)设于所述丝杆(5)的下端面，所述下顶尖(11)设于下支座(10)上，上顶尖(7)和下顶尖(11)用于顶压圆柱类工件的端面中心位置或顶压芯轴(9)的端面中心位置，该芯轴(9)用于适配套装圆环类工件(19)；

定位主体(2)，其固设在所述安装主体(1)上且位于上支座(3)和下支座(10)之间，所述定位主体(2)上沿朝向、远离圆柱类工件或芯轴(9)的方向滑动安装有定位块(6)，定位块(6)具有第一定位平面，第一定位平面用于与圆柱类工件或芯轴(9)上的多个周向均布的第二定位平面(8)中的其中一个贴合，以对圆柱类工件或芯轴(9)进行周向定位。

2.根据权利要求1所述的一种用于外轮廓加工的线切割工装，其特征在于，所述定位主体(2)上沿定位块(6)的滑动方向螺纹穿装有顶杆(13)，顶杆(13)与所述定位块(6)在顶杆(13)的周向上相对转动、在顶杆(13)的轴向上相对固定地装配在一起，转动顶杆(13)时可带动定位块(6)进行滑动。

3.根据权利要求1所述的一种用于外轮廓加工的线切割工装，其特征在于，所述定位主体(2)上设有上下方向延伸的第一腰形孔(15)，定位主体(2)通过穿过第一腰形孔(15)的紧固件螺纹安装在所述安装主体(1)上，以实现定位块(6)对不同长度圆柱类工件、芯轴(9)的周向定位。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于外轮廓加工的线切割工装，其特征在于，所述芯轴(9)包括安装柱(17)，所述安装柱(17)一端面外侧面设有用于放置圆环类工件(19)的抵止台阶，安装柱(17)另一端面螺纹连接有用于顶压圆环类工件(19)的紧固螺母(18)，通过紧固螺母(18)的锁紧和抵止台阶的抵止，使圆环类工件(19)固定到安装柱(17)上，所述紧固螺母(18)上设有多个周向均布的所述第二定位平面(8)。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于外轮廓加工的线切割工装，其特征在于，所述丝杆(5)上端面设有花键，丝杆(5)通过花键连接有转动杆(4)。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于外轮廓加工的线切割工装，其特征在于，所述安装主体(1)上设有多个水平方向延伸的第二腰形孔(12)，以调整安装主体(1)的位置。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于外轮廓加工的线切割工装，其特征在于，所述丝杆(5)上螺纹安装有锁紧螺母(20)，锁紧螺母(20)用于压在上支座(3)上，以锁紧丝杆(5)。

8.一种用于外轮廓加工的线切割加工方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的线切割工装，包括以下步骤：

步骤一：在圆柱类工件的其中一端加工至少两个周向均布的第二定位平面(8)，或者将圆环类工件(19)套在芯轴(9)上，所述芯轴(9)的其中一端设有至少两个周向均布的第二定位平面(8)

步骤二：用上顶尖(7)和下顶尖(11)顶住圆柱类工件或芯轴(9)的端面中心位置，并使定位块(6)的第一定位平面贴在其中一个第二定位平面(8)上，从而对圆柱类工件或圆环类工件(19)进行周向定位；

步骤三：使用线切割设备按照设定的程序进行切割，完成圆柱类工件或圆环类工件(19)远离安装主体(1)一侧的加工；

步骤四：驱动定位块(6)远离圆柱类工件或芯轴(9)，之后转动圆柱类工件或芯轴(9)，驱动定位块(6)朝向圆柱类工件或芯轴(9)移动，以使第一定位平面与另一个第二定位平面(8)贴合，使用线切割设备继续对圆柱类工件或圆环类工件(19)进行加工。