CN203621669U - 一种三维数控电火花线切割机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三维数控电火花线切割机床，包括床身、设在床身上的十字拖板和固定在床身上的左右两侧立柱，所述左右两侧立柱上部设有连接左右两侧立柱的横梁，所述左侧立柱上设有左线臂导轨，所述左线臂导轨上安装有左线臂，所述左线臂下端设有左导轮，所述右侧立柱上设有右线臂导轨，所述右线臂导轨上安装有右线臂，所述右线臂下端设有右导轮，所述左线臂上端与右线臂上端通过横臂相连接，所述横臂设有z轴丝杆，所述z轴丝杆活动连接在丝杆副上。本实用新型结构简单、在原普通线切割机床的基础上增加了三个导轮，增加一组z拖板，改变了电极丝绕丝的路径，即实现工件一次装夹，实现三维立体面的切割，此机型成本低，易用，好推广。

Description

一种三维数控电火花线切割机床

技术领域

本实用新型涉及一种数控线切割机床，具体涉及一种三维数控电火花线切割机。 

背景技术

现今，使用电火花线切割机床对三维立体面的切割方法： 

A、使用普通线切割机床，转动工件或夹具，繁累地校对后切割。概括为2种方法：a、一般都用多次转动工件再夹紧，再校对法；局限性是：校对繁累，人为因素多，精度低，成品几维度切割面相交角度每次差异，再次装夹积累误差大。b、用夹具定位法，局限性是：校对夹具、装夹工件繁累和积累误差大，夹具成本高。 

B、用锥度或大摇摆线切割机床，四轴以上机械结构，四轴以上联动系统；局限性是：工人难学，操作难而慢，机器价格高；长期都没普及。 

现今线切割业内切割三维立体面机型及方法的局限性，影响线切割在三维立体面加工的使用率。三维立体面加工大多考滤用加工中心。但是，加工中心切削余料多、机械结构复杂、复杂的四轴以上联动系统，三维造型、编程复杂，用工贵，机器价格高。 

数控电火花线切割加工几乎无切割加工力，由于其加工效率高、稳定可靠、经济耐用，维修方便、加工余量小、加工精度高、能切超硬工件高等优点；并且，最近几年，线切割高频加工速度提高了 几倍；又有中走丝线切割加工粗糙度降低了很多。只要解决现今三维立体面的切割方法局限性，线切割在三维立体面加工的使用率就会大大提高。因此，简单省力又精确切割三维立体面的线切割机型或技术工艺是机械加工界之所盼。 

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提供一种由多个高频切割头构成的数控电火花线切割机，该数控电火花线切割机上设有多个高频切割头，工件一次装夹，通过变换电极丝绕丝的路径，分别进行平行切割、斜切割、垂直切割来实现三维切割，还可同时对x方向排列的多个工件或叠置的工件进行加工。 

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种三维数控电火花线切割机床，包括床身、设在床身上的十字拖板和固定在床身上的左右两侧立柱，所述左右两侧立柱上部设有连接左右两侧立柱的横梁，所述左侧立柱中部设有下线臂，所述横梁的中部设有上线臂、移动导轨和丝杆副，所述上线臂滑动安装在移动导轨上，通过上线臂位置调节，使得切割头和工作平台的角度改变，可进行多向切割，所述十字拖板上设有工作台面，所述工作台面上设有工件夹具，还包括固定在床身上的卷丝筒，所述左侧立柱上设有左线臂导轨，所述左线臂导轨上安装有左线臂，所述左线臂下端设有左导轮，所述右侧立柱上设有右线臂导轨，所述右线臂导轨上安装有右线臂，所述右线臂侧边设有T型槽，所述T型槽上设有滑动组件，所述滑动组件上设有滑块，所述滑块上设有滑槽，可通过滑块的滑槽在滑动组件上进行左右调整并通过滑动组件上的螺丝紧固，所述滑块上设有右导轮和右导电块。 

进一步的，所述左线臂上端与右线臂上端通过横臂相连接，所述横臂上设有丝杆架，所述丝杆架上设有z轴丝杆，所述z轴丝杆活动连接在丝杆副上，z轴丝杆下端连接在横臂中部，另一端连接在丝杆架上端。 

进一步的，所述左线臂和右线臂通过直线导轨滑块与左线臂导轨和右线臂导轨相连接。 

进一步的，所述左线臂导轨和右线臂导轨垂直于工作台面。 

进一步的，所述丝杆副上设有内螺纹，内螺纹与z轴丝杆上的外螺纹相啮合，z轴丝杆下端固定设有丝杆齿轮，丝杆齿轮和电机齿轮相啮合，电机齿轮与z轴驱动电机相连接。 

进一步的，所述左侧立柱上部设有左上导轮，左侧立柱下部设有左下导轮。 

进一步的，所述右侧立柱上部设有右上导轮。 

进一步的，所述上线臂上设有上导轮和上导电块，所述下线臂上设有下导轮。 

进一步的，所述卷丝筒绕有电极丝。 

进一步的，所述电极丝分别绕在上导轮、下导轮、左上导轮、左下导轮和上导电块上构成垂直高频切割头，所述电极丝分别绕在右导轮、右导电块、左导轮、右上导轮、左上导轮和左下导轮上构成平行高频切割头。 

根据本实用新型的另一发明目的，提供一种三维数控电火花线切割机床，包括床身、设在床身上的十字拖板和固定在床身上的左右两侧立柱，所述左右两侧立柱上部设有连接左右两侧立柱的横梁，所述左侧立柱中部设有下线臂，所述横梁的中部设有上线臂、移动导轨和丝杆副，所述上线臂滑动安装在移动导轨上，所述十字拖板上设有工作台面，所述工作台面上设有工件夹具，还包括固定在床身上的卷丝筒，所述左侧立柱上设有左线臂导轨，所述左线臂导轨上安装有左线臂，所述左线臂下端设有左导轮，所述右侧立柱上设有右线臂导轨，所述右线臂导轨上安装有右线臂，所述右线臂侧边设有T型槽，所述T型槽上设有滑动组件，所述滑动组件上设有滑块，所述滑块上设有滑槽，可通过滑块的滑槽在滑动组件上进行左右调整，所述滑块上设有右导轮和右导电块；所述左线臂上端与右线臂上端通过横臂相连接；所述横臂一侧设有丝杆副，所述丝杆副上活动连接z轴丝杆，所述z轴丝杆外部设有外螺纹，所述丝杆副上设有内螺纹，所述内螺纹与外螺纹相啮合；所述z轴丝杆两端活动连接在左侧立柱的固定块上，所述z轴驱动电机上端固定设有丝杆齿轮，所述丝杆齿轮一侧设有与其通过电机齿轮相啮合的z轴驱动电机；所述左线臂和右线臂通过直线导轨滑块与左线臂导轨和右线臂导轨相连接；所述左线臂导轨和右线臂导轨垂直于工作台面；所述左侧立柱上部设有左上导轮，左侧立柱下部设有左下导轮，所述右侧立柱上部设有右上导轮；所述上线臂上设有上导轮和上导电块，所述下线臂上设有下导轮；所述卷丝筒绕有电极丝；所述电极丝分别绕在上导轮、下导轮、左上导轮、左下导轮和上导电块上构成垂直高频切割头，所述电极丝分别绕在右导轮、右导电块、左导轮、右上导轮、左上导轮和左下导轮上构成平行高频切割头。 

本实用新型与现有技术相比，优点是： 

1、和用普通线切割机床相比，变复杂工艺为简单操作，提高效率，减少工资，省去夹具成本。具体优点表现：a、免切割、制作或购买夹具；b、免校对夹具；c、减少一半以上再次装夹、校对工件的工作量；d、免每次装夹工件前对夹具清洗；e、本实用新型通用性好，本实用新型对工件的重量、大小、形状、装夹余料等切割范围更大，操作方便、效率更高；f、无多次装夹的积累误差，保证成品几维度切割面相交角度的统一，准确度和稳定性高，减少质量管理成本，减少次品；g、实现了多个x方向陈列工件同时横向切割，效率高；h、对校对工件和切割头角度的关系的操作简单，把原来移动导轮套或转动工件变为移动线臂，不伤及导轮轴承；i、换导轮时直接换线臂，换带有导轮组的线臂，对导轮进行更换是需要专业技术支持，而直接换线臂操作简单，普通工人即可完成操作，节约时间和成本。 

2、和用锥度或大摇摆线切割机床相比，本实用新型采用三条轴（三个拖板）机械结构，二轴联动电气控制装置，可节省四轴以上机械结构及三轴以上的电气控制装置，机器成本低，机器维修成本低；延用原普及通用的二轴电气控制软件系统，一般线切割工人不用学即会用，间单易用，容易推广普及。 

3、本实用新型只是在原普通线切割机床的基础上增加了三个导轮，增加一组z拖板，改变了电极丝绕丝的路径，改不稳定单立柱线架为稳定的龙门线架，上线臂、右线臂设有T型槽，所述T型槽上设有滑动组件，缩短上线臂，不改变其它部分，不增加其它部件，即实现工件一次装夹，实现三维立体面的切割；电极丝和工作台面平行时，可实现了x方向多个陈列工件同时平行切割；此机型成本低，易用，好推广。 

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。 

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中： 

图1为本实用新型的三维数控电火花线割机床的结构示意图； 

图2为本实用新型的三维数控电火花线割机床的立柱线臂处局部俯视图（竖向放大图）； 

图3为本实用新型的三维数控电火花线割机床的左线臂局部放大图； 

图4为本实用新型的三维数控电火花线割机床的右线臂局部放大图； 

图5为本实用新型的三维数控电火花线割机床的控制器控制信号线和x轴驱动电机、y轴驱动电机的电路示意图； 

图6为本实用新型的三维数控电火花线割机床的控制器控制信号线和y轴驱动电机、z轴驱动电机的电路示意图；以及 

图7为本实用新型的另一发明目的结构示意图。其中 

附图标记： 

1为床身、2为十字托板、3为立柱、4为横梁、5为下线臂、6为上线臂、7为工作台面、8为工件夹具、9为卷丝筒、10为左线臂导轨、11为左线臂、12为左导轮、13为右线臂导轨、14为右线臂、15为T型槽、16为滑动组件、17为滑块、18为滑槽、19为右导轮、20为右导电块、21为横臂、22为丝杆架、23为z轴丝杆、24为丝杆副、25为丝杆齿轮、26为电机齿轮、27为z轴驱动电机、28为左上导轮、29为左下导轮、30为右上导轮、31为上导轮、32为上导电块、33为下导轮、34为电极丝、35为垂直高频切割头、36为平行高频切割头、37为工件、38为移动导轨、39为x轴驱动电机、40为y轴驱动电机、41为控制器、42为直线导轨滑块。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 

参考图1至图4，如图1、图2和图3所示的一种三维数控电火花线切割机床，包括床身1、设在床身1上的十字拖板2和固定在床身1上的左右两侧立柱3，所述左右两侧立柱3上部设有连接左右两侧立柱3的横梁4，所述左侧立柱3中部设有下线臂5，所述横梁4的中部设有上线臂6、移动导轨38和丝杆副24，所述上线臂6滑动安装在移动导轨38上；所述十字拖板2上设有工作台面7，所述工作台面7上设有工件夹具8，还包括固定在床身1上的卷丝筒9，所述左侧立柱3上设有左线臂导轨10，所述左线臂导轨10上安装有左线臂11，所述左线臂11下端设有左导轮12，所述右侧立柱3上设有右线臂导轨13，所述右线臂导轨13上安装有右线臂14，所述右线臂14侧边设有T型槽15，所述T型槽15上设有滑动组件16，所述滑动组件16上设有滑块17，所述滑块17上设有滑槽18，所述滑块17上设有右导轮19和右导电块20；所述左线臂11上端与右线臂14上端通过横臂21相连 接，所述横臂21上设有丝杆架22，所述丝杆架22上设有z轴丝杆23，所述z轴丝杆23活动连接在丝杆副24上，z轴丝杆23下端连接在横臂4中部，另一端连接在丝杆架22上端。 

进一步的，所述左线臂11和右线臂14通过直线导轨滑块42与左线臂导轨10和右线臂导轨13相连接。 

进一步的，所述左线臂导轨10和右线臂导轨13垂直于工作台面7。 

进一步的，所述丝杆副24上设有内螺纹，内螺纹与z轴丝杆23上的外螺纹相啮合，z轴丝杆23下端固定设有丝杆齿轮25，丝杆齿轮25和电机齿轮26相啮合，电机齿轮26安装在z轴驱动电机27上。 

进一步的，所述左侧立柱3上部设有左上导轮28，左侧立柱3下部设有左下导轮29。 

进一步的，所述右侧立柱3上部设有右上导轮30。 

进一步的，所述上线臂6上设有上导轮31和上导电块32，所述下线臂上设有下导轮33。 

进一步的，所述卷丝筒9绕有电极丝34。 

进一步的，所述电极丝34分别绕在上导轮31、下导轮33、左上导轮28、左下导轮29和上导电块32上构成垂直高频切割头35，所述电极丝34分别绕在右导轮19、右导电块20、左导轮12、右上导轮30、左上导轮28和左下导轮29上构成平行高频切割头36。 

对工件37在zy平面上的轨迹切割时，加工前调节滑块17相对于右线臂14的相对上下高度，调节平行高频切割头36和工作台面7角度（例如常规零位状态为平行），卷丝筒9上引出的一根电极丝34选择在右导轮19、右导电块20、左导轮12、右上导轮30、左上导轮28和左下导轮29上绕丝，十字拖板2中的y拖板和横梁上的z拖板联动，如图5所示，选对应的z轴驱动电机27、y轴驱动电机40和控制器41进行信号联通，十字拖板2中的y拖板和龙门线架上的z拖板联动，平行高频切割头36对工件37进行yz平面轨迹进行切割。 

对工件37在xy平面上的轨迹切割时，卷丝筒上引出的一根电极丝34选择在上导轮31、下导轮33、左上导轮28、左下导轮29和上导电块32上绕丝，如图6所示，选对应的x轴驱动电机39、y轴驱动电机40和控制器41进行信号联通，十字拖板2中的x、y拖板联动，垂直高频切割头35对工件24进行xy平面上的轨迹进行切割。 

如图4所示，根据本实用新型的另一发明目的，提供一种三维数控电火花线切割机床，包括床身1、设在床身1上的十字拖板2和固定在床身1上的左右两侧立柱3，所述左右两侧立柱3上部设有连接左右两侧立柱3的横梁4，所述左侧立柱3中部设有下线臂5，所述横梁4的中部设有上线臂6、移动导轨38和丝杆副24，所述上线臂6滑动安装在移动导轨38上；所述十字拖板2上设有工作台面7，所述工作台面7上设有工件夹具8，还包括固定在床身1上的卷丝筒9，所述左侧立柱3上设有左线臂导轨10，所述左线臂导轨10上安装有左线臂11，所述左线臂11下端设有左导轮12，所述右侧立柱3上设有右线臂导轨13，所述右线臂导轨13上安装有右线臂14，所述右线臂14侧边设有T型槽15，所述T型槽15上设有滑动组件16，所述滑动组件16上设有滑块17，所述滑块17上设有滑槽18，所述滑块17上设有右导轮19和右导电块20；所述左线臂11上端与右线臂14上端 通过横臂21相连接；所述横臂4一侧设有丝杆副24，所述丝杆副24上活动连接z轴丝杆23，所述z轴丝杆23外部设有外螺纹，所述丝杆副24上设有内螺纹，所述内螺纹与外螺纹相啮合；所述z轴丝杆23两端活动连接在左侧立柱3的固定块上，所述z轴丝杆23上端固定设有丝杆齿轮25，所述丝杆齿轮25一侧设有与其通过电机齿轮26相啮合的z轴驱动电机27；所述左线臂11和右线臂14通过直线导轨滑块42与左线臂导轨10和右线臂导轨13相连接；所述左线臂导轨10和右线臂导轨13垂直于工作台面7；所述左侧立柱3上部设有左上导轮28，左侧立柱3下部设有左下导轮29，所述右侧立柱3上部设有右上导轮30；所述上线臂6上设有上导轮31和上导电块32，所述下线臂上设有下导轮33；所述卷丝筒绕有电极丝34；所述电极丝34分别绕在上导轮31、下导轮33、左上导轮28、左下导轮29和上导电块32上构成垂直高频切割头35，所述电极丝34分别绕在右导轮19、右导电块20、左导轮12、右上导轮30、左上导轮28和左下导轮29上构成平行高频切割头36。 

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种三维数控电火花线切割机床，包括床身、设在床身上的十字拖板和固定在床身上的左右两侧立柱，所述左右两侧立柱上部设有连接左右两侧立柱的横梁，所述左侧立柱中部设有下线臂，所述横梁的中部设有上线臂、移动导轨和丝杆副，所述上线臂滑动安装在移动导轨上，所述十字拖板上设有工作台面，所述工作台面上设有工件夹具，还包括固定在床身上的卷丝筒，其特征在于：所述左侧立柱上设有左线臂导轨，所述左线臂导轨上安装有左线臂，所述左线臂下端设有左导轮，所述右侧立柱上设有右线臂导轨，所述右线臂导轨上安装有右线臂，所述右线臂侧边设有T型槽，所述T型槽上设有滑动组件，所述滑动组件上设有滑块，所述滑块上设有滑槽，所述滑块上设有右导轮和右导电块，所述左线臂上端与右线臂上端通过横臂相连接，所述横臂上设有丝杆架，所述丝杆架上设有z轴丝杆，所述z轴丝杆活动连接在丝杆副上，z轴丝杆下端连接在横臂中部，另一端连接在丝杆架上端。 

2.根据权利要求1所述的三维数控电火花线切割机床，其特征在于：所述左线臂和右线臂通过直线导轨滑块与左线臂导轨和右线臂导轨相连接。 

3.根据权利要求1所述的三维数控电火花线切割机床，其特征在于：所述左线臂导轨和右线臂导轨垂直于工作台面。 

4.根据权利要求1所述的三维数控电火花线切割机床，其特征在于：所述丝杆副上设有内螺纹，所述内螺纹与z轴丝杆上的外螺纹相啮合，所述z轴丝杆下端固定设有丝杆齿轮，所述丝杆齿轮和电机齿轮相啮合，所述电机齿轮与z轴驱动电机相连接。 

5.根据权利要求1所述的三维数控电火花线切割机床，其特征在于：所述左侧立柱上部设有左上导轮，所述左侧立柱下部设有左下导轮，所述右侧立柱上部设有右上导轮。 

6.根据权利要求1所述的三维数控电火花线切割机床，其特征在于：所述上线臂上设有上导轮和上导电块，所述下线臂上设有下导轮。 

7.根据权利要求1所述的三维数控电火花线切割机床，其特征在于：所述卷丝筒绕有电极丝。 

8.根据权利要求7所述的三维数控电火花线切割机床，其特征在于：所述电极丝分别绕在上导轮、下导轮、左上导轮、左下导轮和上导电块上构成垂直高频切割头，所述电极丝分别绕在右导轮、右导电块、左导轮、右上导轮、左上导轮和左下导轮上构成平行高频切割头。 

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