CN208033856U - 一种线切割机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种线切割机床，包括工作台、电极丝和Z轴，此外，还包括工件装卡机构和U轴切割丝架机构，工件装卡机构安装在工作台上，U轴切割丝架机构包括U轴移动组件、上主导轮、下主导轮和安装座，其中，安装座安装在Z轴下方，U轴移动组件和下主导轮安装在安装座上，上主导轮安装在U轴移动组件上并能在U轴移动组件的带动下沿自身轴向方向移动，且上主导轮和下主导轮可随Z轴上下移动，电极丝依次通过上主导轮和下主导轮。本实用新型实施例提供的线切割机床，可自动实现对盘状刀具的角度测量与切削加工，结构简单操作方便、装夹拆卸刀具方便、自动化程度高、加工精度和效率高、应用广泛。

Description

一种线切割机床

技术领域

本实用新型涉及机床领域，尤指一种线切割机床。

背景技术

目前的标准线切割机床所能加工的工件种类较少，不能满足机械行业需求(如：不能直接加工盘状刀具)，部分线切割机床经结构改造后增加了可加工工件的种类，可直接加工盘状刀具，但机床结构复杂，且盘状刀具的固定、加工位置的调节等都需手动进行，自动化程度低，生产加工效率低，且加工完成后的盘状刀具的精度也难以保证。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种线切割机床，本线切割机床可自动化批量加工盘状刀具，且加工成本低、操作简单、精度高。

为了达到本实用新型的目的，本实用新型采取的技术方案如下：

本实用新型提供了一种线切割机床，包括工作台、电极丝和Z轴，此外，还包括工件装卡机构和U轴切割丝架机构，所述工件装卡机构安装在所述工作台上，所述U轴切割丝架机构包括U轴移动组件、上主导轮、下主导轮和安装座，其中，所述安装座安装在所述Z轴下方，所述U轴移动组件和所述下主导轮安装在所述安装座上，所述上主导轮安装在所述U轴移动组件上，所述上主导轮能在所述U轴移动组件的带动下移动，且所述上主导轮和所述下主导轮可随所述Z轴上下移动，所述电极丝依次通过所述上主导轮和所述下主导轮。

可选地，所述U轴移动组件包括滑体、丝杠、导轨、电机和移动板，所述电机、所述丝杠和所述导轨安装在所述安装座上，所述电机带动所述丝杠转动，所述滑体与所述丝杠配合并能在所述丝杠的带动下沿所述导轨移动，所述移动板固定在所述滑体上，所述上主导轮安装在所述移动板上。

可选地，所述线切割机床还包括角度测量机构，所述角度测量机构用于测量盘状待加工刀具的两个相邻刀齿之间的角度，并通过连接臂安装到所述安装座上。

可选地，所述角度测量机构包括固定座、壳体、偏摆杆、测针和电路模块，其中，所述固定座设置在所述安装座上，所述壳体固定在所述固定座上，所述偏摆杆一端处于所述壳体内部，另一端伸出所述壳体，所述测针安装在所述偏摆杆的所述另一端上，所述电路模块与所述偏摆杆电联接。

可选地，所述固定座与所述壳体之间设有绝缘套。

可选地，待加工工件为具有刀齿的盘状刀具时，所述下主导轮的直径设置成使所述下主导轮能够插入所述盘状刀具的相邻刀齿之间。

可选地，所述工件装卡机构包括A轴、角度偏摆机构和芯轴，其中，所述角度偏摆机构设置在所述工作台上，所述A轴安装在所述角度偏摆机构上，所述芯轴设置在所述A轴末端。

可选地，所述U轴切割丝架机构还包括稳丝机构和喷淋机构。

可选地，所述线切割机床为中走丝线切割机床，或者为快走丝线切割机床，或者为慢走丝线切割机床。

可选地，所述电极丝为钼丝，或者为铜丝。

本实用新型的技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型提供的线切割机床，在普通线切割机床的基础上进行结构改进，增加了工件装卡机构、角度测量机构和U轴切割丝架机构，工件装卡机构用于固定需要加工的工件，U轴切割丝架机构整体安装在Z轴下方，可随Z轴上下移动，电极丝依次通过上主导轮和下主导轮，电极丝可随上主导轮的移动而偏摆，使工件(如：盘状刀具刀齿的侧后角)加工更为方便。

进一步地，U轴移动组件包括滑体、丝杠、导轨、电机和移动板，通过电机带动，使滑体可相对U轴切割丝架机构左右移动，进而带动上主导轮沿自身轴向方向移动，使电极丝随上主导轮偏摆从而方便的加工工件(如：盘状刀具刀齿的侧后角)。

进一步地，角度测量机构用于测量盘状待加工刀具两个相邻刀齿上相对应的点到刀具轴线的连线的夹角，并通过连接臂安装到安装座上，角度测量机构包括固定座、壳体、偏摆杆和测针，偏摆杆可小角度偏摆，使偏摆杆上的测针能够移动，壳体内部还安装有电路模块，用于检测记录测针的轻微移动，进而获得每个齿的定位、记录和角度自动测量，有利于实现批量加工。

进一步地，角度测量机构的固定座与壳体之间设有绝缘套，使绝缘套内部导电线与外部固定座、壳体相互绝缘，并且能够防止小型异物进入固定座与壳体之间造成卡涩，此外，偏摆杆与测针之间也设置有绝缘件以使两者绝缘。

进一步地，下主导轮有多种配置，当被加工刀具为多齿刀具时，下主导轮直径较小，可以深入到刀齿之间加工，方便操作且加工更为精密；当被加工刀具为少齿刀具时可更换为大直径导轮，在保证加工质量的同时有利于提高下主导轮的使用寿命。

进一步地，工件装卡机构中的角度偏摆机构设置在工作台上，对于加工特殊要求的工件时，可以通过手动控制角度偏摆机构使工件左右偏摆，进一步完善线切割机床加工工件的功能，芯轴通过A轴与角度偏摆机构相连，芯轴的轴径有多种，适配不同尺寸的工件，使得线切割机床可加工多种类型的工件，应用更加广泛。

进一步地，在上主导轮下方设置有稳丝机构和喷淋机构，稳丝机构使电极丝在加工过程中平稳运行，喷淋机构对电极丝和被加工刀具进行喷淋冷却，防止加工过程中电极丝和被加工刀具温度过高，稳丝机构和喷淋机构保证了加工过程稳定的进行。

进一步地，本实用新型提供的线切割机床为中走丝线切割机床，采用往复走丝放电的方法加工工件，对工件作多次反复的切割，初始时用较快走丝速度、较强高频电流来切割，最后一刀则用较慢走丝速度、较弱高频电流来修光，提高了表面光洁度，从而改善了工件的加工质量，同时将生产成本保持在了较低水平。

进一步地，线切割机床采用钼丝作为电极丝，钼丝不仅强度高、放电性能好、表面光洁度高、寿命长，并且，钼丝的精度高，线径公差可控制在很小范围内；断线发生率低、加工速率高、具有高性价比；可实现稳定的长时间连续加工。

更进一步地，本实用新型提供的线切割机床所增加的结构简单、成本低、操作便捷、装夹拆卸刀具方便，可实现刀具角度的自动化测量及加工，提高了线切割机床的加工精度、加工效率和可靠性，同时也避免了手动旋转角度精度低、存在一定危险的弊端，实用性更强，应用广泛。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为本实用新型实施例所述的线切割机床的结构示意图；

图2为图1中工件装卡机构的结构示意图；

图3为图1中角度测量机构的结构示意图；

图4为图1中U轴切割丝架机构的结构示意图。

其中，图1-图4中附图标记与部件名称之间的关系为：

1工件装卡机构，11A轴，12角度偏摆机构，13芯轴，2角度测量机构，21固定座，22壳体，23偏摆杆，24测针，25绝缘套，3U轴切割丝架机构，31U轴移动组件，311电机，312丝杠，313导轨，314滑体，315移动板，32上主导轮，33稳丝机构，34喷淋机构，35下主导轮，36安装座，37过渡导轮，38挡水板，4工作台，5Z轴，6盘状刀具，7电极丝。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。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任意组合。

下面以中走丝线切割机床加工盘状刀具为例，具体说明本实用新型的线切割机床。

本实用新型提供了一种线切割机床，如图1所示，包括工作台4、电极丝7和Z轴5，此外，还包括工件装卡机构1、角度测量机构2、U轴切割丝架机构3，工件装卡机构1安装在线切割机床左侧的工作台4上，U轴切割丝架机构3安装在Z轴5下方，角度测量机构2固定在U轴切割丝架机构3的左侧。

本实用新型提供的用于加工盘状刀具6的线切割机床，在普通线切割机床的基础上进行结构改进，如图1所示，在线切割机床左侧的工作台4上设置工件装卡机构1，用于固定需要加工的盘状刀具6，在Z轴5下方设置U轴切割丝架机构3，用于固定电极丝7以加工盘状刀具6，在U轴切割丝架机构3的左侧设置角度测量机构2，用于测量需要加工的角度以及进一步实现自动化加工。

当然，除盘状刀具6外，本实用新型提供的用于加工盘状刀具6的线切割机床还可加工其他多种刀具，如硬质合金车刀，也可加工模具和量具等。线切割机床除使用钼丝外，还可使用其他电极丝作为切割刀具，如铜丝。

本实用新型提供的用于加工盘状刀具6的线切割机床加工盘状刀具6的基本过程如下：

将盘状刀具6装夹在工件装卡机构1中A轴11末端的芯轴13上，使用角度测量机构2测量记录盘状待加工刀具两个相邻刀齿上相对应的点到刀具轴线的连线的夹角，使用A轴11定位刀具的后角，旋转A轴11，使其中一个刀齿的刀尖与A轴11轴线等高，再数控旋转A轴11，旋转角度等于刀具后角，旋转方向为此刀具正常使用时的切割旋转方向，此时即为加工刀具第一个刀齿后角的状态；使用U轴切割丝架机构3实现自动加工刀具的侧后角，移动U轴移动组件31，上主导轮32沿自身轴向移动，使电极丝7的一端沿主导轮的轴向发生偏移，电极丝7的偏移角度等于刀具的侧后角，对刀齿的侧后角进行加工。加工时，根据之前角度测量机构2所测量记录的角度数值，线切割机床会自动按照程序，依次加工刀具上的每个刀齿；当刀具的所有刀齿均加工完成后，刀具回到加工初始位置，此时拆下加工好的刀具，再装上新的需要加工的刀具，继续加工，即可达到快速批量生产状态。

具体地，如图2所示，工件装卡机构1包括A轴11、角度偏摆机构12和芯轴13，其中，角度偏摆机构12设置在工作台4上，A轴11固定在角度偏摆机构12上，芯轴13设置在A轴11末端，盘状刀具6固定在芯轴13上，工件装卡机构1通过A轴11旋转满足刀具6的后角加工。

工件装卡机构1用于装卡刀具，工件装卡机构1中的角度偏摆机构12设置在工作台4上，对于加工角度大的刀具或者特殊刀具，可以通过手动控制角度偏摆机构12使盘状刀具6左右偏摆，进一步完善线切割机床加工刀具侧后角的功能，芯轴13通过A轴11与角度偏摆机构12相连，芯轴13的轴径有多种，适配不同孔径的被加工刀具，使得线切割机床可加工多种类型的刀具，应用更加广泛。

进一步，如图3所示，角度测量机构2包括固定座21、壳体22、偏摆杆23和测针24，其中，固定座21设置在U轴切割丝架机构3上，壳体22与固定座21连接，偏摆杆23处于壳体22内部，可旋转一定的角度，测针24安装在偏摆杆23上。

角度测量机构2包括固定座21、壳体22、偏摆杆23和测针24，壳体22内部安装有电路模块，用于检测记录测针24的轻微移动。通过A轴11旋转和XY联动，角度测量机构2实现对每个齿的定位、记录和角度自动测量，有利于实现批量加工。

更进一步，壳体22内部安装有电路模块，检测记录测针24的轻微移动。

电路模块通过识别偏摆杆23的旋转角度来检测测针24的轻微移动，并进行记录，最终得出两个相邻刀齿与刀具圆心连线的夹角数值。

而且，如图3所示，固定座21与壳体22之间设有绝缘套25。

角度测量机构2的固定座21与壳体22之间设有绝缘套25，使固定座21与壳体22之间相互绝缘，并且能够防止小型异物进入固定座21与壳体22之间造成卡涩，此外，偏摆杆23与测针24之间也设置有绝缘件以使两者绝缘。

进一步，如图4所示，U轴切割丝架机构3安装在Z轴5下方，整体随Z轴5上下移动，满足不同直径的刀具6的高度要求，U轴切割丝架机构3中的上主导轮32和下主导轮35可通过U轴移动组件31使上主导轮32和下主导轮35之间的电极丝左右移动，满足刀具6侧后角的左右两个方向加工要求。U轴切割丝架机构3包括U轴移动组件31、上主导轮32、下主导轮35、过渡导轮37、安装座36，其中，U轴移动组件31包括固定台311、滑体315、丝杠313、导轨314、电机312、移动板316。U轴移动组件31与上主导轮32相连，上主导轮32与U轴切割丝架之间可沿上主导轮32轴向方向相对移动。

而且，针对不同齿数的盘状刀具6，存在与之对应的下主导轮35。

下主导轮35有多种配置，当被加工刀具为多齿刀具时，下主导轮35直径较小，可以深入到刀齿之间加工，方便操作且加工更为精密；当被加工刀具为少齿刀具时可更换为大直径导轮，在保证加工质量的同时有利于提高下主导轮35的使用寿命。

进一步，如图4所示，U轴切割丝架机构3还包括稳丝机构33和喷淋机构34。

在上主导轮32下方设置有稳丝机构33和喷淋机构34，稳丝机构33使电极丝7在加工过程中平稳运行，喷淋机构34进行喷淋冷却，防止加工过程中局部部件温度过高，稳丝机构33和喷淋机构34保证了加工过程稳定的进行。

更进一步，U轴切割丝架机构3加工盘状刀具6的后角和侧后角。

盘状刀具6的后角加工是依靠工件装卡机构1中的A轴11旋转来实现：根据设定的参数，加工程序自动旋转A轴11，A轴11带动盘状刀具6旋转，将每个刀齿依次旋转到电极丝7加工的位置，对刀具后角进行加工。刀具的侧后角加工是依靠U轴切割丝架机构3中的U轴移动组件移动来实现：根据设定的参数，加工程序自动移动U轴移动组件，使电极丝7对刀具刀齿的侧后角进行加工。

更进一步地，线切割机床采用往复走丝放电加工方法加工盘状刀具6。

本实用新型提供的用于加工盘状刀具6的线切割线切割机床为中走丝线切割机床，其对刀具作多次反复的切割，初始时用较快走丝速度、较强高频电流来切割，最后一刀则用较慢走丝速度、较弱高频电流来修光，提高了表面光洁度，从而改善了盘状刀具6的加工质量。

此外，如图4所示，在线切割机床工作台4上还设置有挡水板38，防止喷淋装置在喷淋冷却过程中，冷却液喷溅到工作台4的其他部位，影响加工过程。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，这些修改与变化应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种线切割机床，包括工作台、电极丝和Z轴，其特征在于：还包括工件装卡机构和U轴切割丝架机构，所述工件装卡机构安装在所述工作台上，所述U轴切割丝架机构包括U轴移动组件、上主导轮、下主导轮和安装座，其中，所述安装座安装在所述Z轴下方，所述U轴移动组件和所述下主导轮安装在所述安装座上，所述上主导轮安装在所述U轴移动组件上，所述上主导轮能在所述U轴移动组件的带动下移动，且所述上主导轮和所述下主导轮可随所述Z轴上下移动，所述电极丝依次通过所述上主导轮和所述下主导轮。

2.根据权利要求1所述的线切割机床，其特征在于：所述U轴移动组件包括滑体、丝杠、导轨、电机和移动板，所述电机、所述丝杠和所述导轨安装在所述安装座上，所述电机带动所述丝杠转动，所述滑体与所述丝杠配合并能在所述丝杠的带动下沿所述导轨移动，所述移动板固定在所述滑体上，所述上主导轮安装在所述移动板上。

3.根据权利要求1所述的线切割机床，其特征在于：所述线切割机床还包括角度测量机构，所述角度测量机构用于测量盘状待加工刀具的两个相邻刀齿之间的角度，并通过连接臂安装到所述安装座上。

4.根据权利要求3所述的线切割机床，其特征在于：所述角度测量机构包括固定座、壳体、偏摆杆、测针和电路模块，其中，

所述固定座设置在所述安装座上，所述壳体固定在所述固定座上，所述偏摆杆一端处于所述壳体内部，另一端伸出所述壳体，所述测针安装在所述偏摆杆的所述另一端上，所述电路模块与所述偏摆杆电联接。

5.根据权利要求4所述的线切割机床，其特征在于：所述固定座与所述壳体之间设有绝缘套。

6.根据权利要求1所述的线切割机床，其特征在于：待加工工件为具有刀齿的盘状刀具时，所述下主导轮的直径设置成使所述下主导轮能够插入所述盘状刀具的相邻刀齿之间。

7.根据权利要求1所述的线切割机床，其特征在于：所述工件装卡机构包括A轴、角度偏摆机构和芯轴，其中，

所述角度偏摆机构设置在所述工作台上，所述A轴安装在所述角度偏摆机构上，所述芯轴设置在所述A轴末端。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的线切割机床，其特征在于：所述U轴切割丝架机构还包括稳丝机构和喷淋机构。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的线切割机床，其特征在于：所述线切割机床为中走丝线切割机床，或者为快走丝线切割机床，或者为慢走丝线切割机床。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的线切割机床，其特征在于：所述电极丝为钼丝，或者为铜丝。