CN208132148U - 一种单丝筒电火花线切割机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单丝筒电火花线切割机床，其包括床体、线架、运丝机构、工作台，线架包括安装于床体上的立柱以及与立柱相连接的上臂、下臂、若干过渡导轮，上臂上设置有上主导轮，下臂上设置有下主导轮，运丝机构安装于床体或立柱，工作台设置于下主导轮下方，工作台包括上工作台板、下工作台板、移动电机，上工作台板与下工作台板通过移动电机的驱动，实现在X轴、Z轴方向十字型移动，运丝机构包括运丝电机、储丝筒、活动机构、支架，电极丝缠绕于储丝筒的两端并于储丝筒的中间位置处汇合，且两端电极丝从储丝筒引出的方向相反，电极丝从储丝筒排出经过若干过渡导轮、上主导轮、下主导轮，并在上主导轮、下主导轮之间形成闭合环路。

Description

一种单丝筒电火花线切割机床

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种电火花线切割机床。

背景技术

现有的电火花线切割机床占地面积较大，对场地的大小有较高的要求，不利于操作，且在切割加工部件时，切削液飞溅导致机床不美观且造成切削液的浪费，且现有的工作台连接的导轨副不够稳定，影响加工精度，加工部件的不合格率较高，电极丝需经过很多导轮，降低了加工精度。

针对上述的缺点，发明人王炎秋的电火花线切割机床（专利号 CN 101007363 B,2011.06.22)虽然解决了占地面积大、电极丝需经过很多导轮等问题，但其尚未解决切削液浪费问题，和导轨副不够稳定、加工精度低的问题，上述的问题还亟需解决。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种单丝筒电火花线切割机床。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种单丝筒电火花线切割机床，其包括床体、用于架设电极丝的线架、用于引出和运转电极丝的运丝机构、用于在X轴、Z轴方向十字型移动待加工部件的工作台，

线架设置于床体上，线架包括安装于床体上的立柱以及与立柱相连接的上臂、下臂、若干过渡导轮，上臂上设置有上主导轮，下臂上设置有下主导轮；

运丝机构安装于床体或立柱，运丝机构包括运丝电机、储丝筒、活动机构、支架，运丝机构通过支架与床体可拆卸连接，运丝电机固定于储丝筒一端侧并与储丝筒同轴线布置，运丝电机的输出端通过联轴器驱动储丝筒绕自身轴线旋转，储丝筒的输出端安装有主动件，活动机构的驱动端通过轴承座活动连接有运丝丝杆，运丝丝杆的驱动端安装有从动件；

活动机构包括与运丝丝杆的输出端活动连接的运丝丝母、导轨副c、拖板，运丝丝杆的延伸方向与运丝电机的输出轴轴线方向平行且可绕自身轴线转动，运丝电机和储丝筒均设置于拖板上端部，轴承座与拖板固定连接，运丝丝杆同轴套设于轴承座内，运丝丝杆包括光杆段、丝杆段，轴承座套设于光杆段外部，运丝丝母套设于丝杆段外部，运丝丝母与支架固定连接；

工作台设置于下主导轮下方，工作台包括上工作台板、下工作台板、移动电机，上工作台板与下工作台板通过导轨副a连接，下工作台板通过导轨副b与床体连接，并且通过移动电机的驱动，实现上工作台板与下工作台板在X轴、Z轴方向十字型移动，待加工部件安装于上主导轮、下主导轮之间的加工区；

电极丝缠绕于储丝筒的两端并于储丝筒的中间位置处汇合，且两端电极丝从储丝筒引出的方向相反，电极丝从储丝筒排出经过若干过渡导轮、上主导轮、下主导轮，并在上主导轮、下主导轮之间形成闭合环路。

作为本发明的进一步改进。

上臂上设置有锥度头，上主导轮设置于锥度头上。

作为本发明的进一步改进。

导轨副a用于控制上工作台板实现轴向移动，导轨副b用于控制下工作台板实现轴向移动，上述的两个轴向互相垂直且两个轴向均垂直于Y；

上述的导轨副a包括一对Z轴向平移机构，两个Z轴向平移机构左右相对设置且互相平行，所述的Z轴向平移机构包括两个相互平行布置的平移导轨并且呈上下分布，两个平移导轨之间通过滚珠滑移机构滑动连接，位于上层的平移导轨与上工作台板固定连接、位于下层的平移导轨与下工作台板连接，上工作台可接受Z轴向移动电机的驱动并实现在Z轴向移动；

导轨副b的结构与导轨副a的结构相同。

作为本发明的进一步改进。

滚珠滑移机构包括呈圆柱状结构的滚珠，设置于位于Z轴向平移机构左侧的两个平移导轨之间的滚珠呈水平布置，设置于位于Z轴向平移机构右侧的两个平移导轨之间的滚珠呈倾斜布置，滚珠滑移机构还包括设置于位于Z轴向平移机构左侧的两个平移导轨的相对端面上开设有与水平布置的滚珠滑动配合并且沿平移导轨长度方向延伸布置的浅沟槽、设置于位于Z轴向平移机构右侧的两个平移导轨的相对端面上开设有与倾斜布置的滚珠滑动配合并且沿平移导轨长度方向延伸布置的V型导槽，倾斜布置的滚珠的上圆面与位于上端的V型导槽的壁部贴合、下圆面与位于下端的V型导槽的壁部贴合；

V型导槽内匹配有多组呈倾斜布置的滚珠，并且相邻的两个滚珠之间的中心轴线相互垂直。

作为本发明的进一步改进。

床体上设置有出液口a，床体上还设置有与出液口a相连通的用于引导从电极丝上掉落的切削液进入出液口a的引流槽a，出液口a连接有导管且通过导管连接储液筒。

作为本发明的进一步改进。

上工作台板上设置有对溅入至上工作台板上的含金属颗粒的混合切削液引流的引流槽b，上工作台板上还设置有与引流槽b相接通并且可接收引流槽b所引导的混合切削液的出液口b，出液口b连接有输液管并通过输液管连接过滤水箱。

作为本发明的进一步改进。

主动件、从动件为皮带轮或链轮，并分别通过皮带或者链条连接传动。

作为本发明的进一步改进。

导轨副c包括一对Z轴向移动机构，两个Z轴向移动机构左右相对设置且互相平行，所述的Z轴向移动机构包括两个相互平行布置的移动导轨并且呈左右分布，两个移动导轨之间通过滚珠滑移机构滑动连接，导轨副c中位于外侧的移动导轨与拖板固定连接、位于内侧的移动导轨与支架固定连接，拖板可接受外力的驱动并实现在Z轴向移动。

作为本发明的进一步改进。

拖板上还设置有用于感应电极丝运动至储丝筒一端并触发运丝电机反转的行程控制机构，行程控制机构包括行程控制开关。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：占地面积较小，可对切削液进行分类收集并过滤后循环利用，节省了切削液使用量，降低了成本，导轨副的结构稳定，精度高，加工零件的合格率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的床体结构示意图。

图3为本发明的线架结构示意图。

图4为本发明的工作台结构示意图。

图5为本发明的导轨副a结构示意图。

图6为本发明的导轨副a结构示意图。

图7为本发明的上工作台板结构示意图。

图8为本发明的运丝机构结构示意图。

图9为本发明的活动机构结构示意图。

图10为本发明的活动机构结构示意图。

图中标示为：10、床体；110、引流槽a；120、出液口a；

20、线架；210、立柱；220、上臂；230、下臂；240、锥度头；

30、运丝机构；310、运丝电机；320、储丝筒；330、活动机构；340、支架；

331、导轨副c；332、拖板；

40、工作台；410、上工作台板；420、下工作台；430、导轨副a；440、导轨副b；

411、引流槽b；412、出液口b；

431、Z轴向平移机构；432、滚珠滑移机构。

具体实施方式

下面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，都属于本发明保护范围。

如图1所示，一种单丝筒电火花线切割机床，其包括床体10、用于架设电极丝的线架20、用于引出和运转电极丝的运丝机构30、用于在X轴、Z轴方向十字型移动待加工部件的工作台40，电极丝从运丝机构30引出后架设在线架20上形成闭合回路并切割工作台40上的加工件。

如图1、3所示，线架20设置于床体10上，线架20包括安装于床体10上的立柱210以及与立柱210相连接的上臂220、下臂230、若干过渡导轮，上臂220上设置有上主导轮，下臂230上设置有下主导轮。

优选的，上述的上臂220上设置有锥度头240，上主导轮设置于锥度头240上，加装锥度头240可使本发明具有锥度切割的功能，提高了功效，适用性强，如若不加装锥度头240，则本发明将不具备锥度切割功能，减少了功效。

如图4所示，上述的工作台40设置于下主导轮下方，工作台40包括上工作台板410、下工作台板420、移动电机，上工作台板410与下工作台板420通过导轨副a430连接，下工作台板通过导轨副b440与床体10连接，并且通过移动电机的驱动，实现上工作台板410与下工作台板420在X轴、Z轴方向十字型移动，待加工部件安装于上主导轮、下主导轮之间的加工区。

具体的，如图5-6所示，上述的导轨副a430用于控制上工作台板410实现轴向移动，导轨副b440用于控制下工作台板420实现轴向移动，上述的两个轴向互相垂直且两个轴向均垂直于Y。

上述的导轨副a430包括一对Z轴向平移机构431，两个Z轴向平移机构431左右相对设置且互相平行，所述的Z轴向平移机构431包括两个相互平行布置的平移导轨并且呈上下分布，两个平移导轨之间通过滚珠滑移机构432滑动连接，位于上层的平移导轨与上工作台板410固定连接、位于下层的平移导轨与下工作台板420连接，上工作台410可接受Z轴向移动电机的驱动并实现在Z轴向移动。

就目前的线切割加工领域而言，同行业普遍采用的位于上层的平移导轨与位于下层的平移导轨直接滑动连接，其摩擦的接触面较大，稳定性较好，但易磨损、且更换维修较为繁琐，如上所述，本发明采用了两个平移导轨之间通过滚珠滑动连接的方式，其减小了摩擦面积并且滑动性能好，易润滑；为进一步的提高滚珠传动的稳定性，本发明采用了全新的滚珠布局方式。

所述的滚珠滑移机构432包括呈圆柱状结构的滚珠，设置于位于Z轴向平移机构431左侧的两个平移导轨之间的滚珠呈水平布置，设置于位于Z轴向平移机构431右侧的两个平移导轨之间的滚珠呈倾斜布置，滚珠滑移机构432还包括设置于位于Z轴向平移机构431左侧的两个平移导轨的相对端面上开设有与水平布置的滚珠滑动配合并且沿平移导轨长度方向延伸布置的浅沟槽、设置于位于Z轴向平移机构431右侧的两个平移导轨的相对端面上开设有与倾斜布置的滚珠滑动配合并且沿平移导轨长度方向延伸布置的V型导槽，倾斜布置的滚珠的上圆面与位于上端的V型导槽的壁部贴合、下圆面与位于下端的V型导槽的壁部贴合。通过位于左侧并且呈水平布置的滚珠与位于右侧并且呈倾斜布置的滚珠相结合并约束一对Z轴向平移机构431的移动，可显著的提高Z轴向平移机构431在移动过程中的稳定性，并且可防止颠簸，并且在拆卸、维修过程中易操作，另外，还需要强调的是，呈倾斜布置的滚珠用于约束Z轴向平移机构431的移动很有必要，其可以有效的避免呈水平布置的滚珠发生侧移。

更为优化的，V型导槽内匹配有多组呈倾斜布置的滚珠，并且相邻的两个滚珠之间的中心轴线相互垂直；其可进一步的稳定Z轴向平移机构431的移动，并降低滚珠所承受压力，提高机构的稳定性以及耐磨性。

上述的导轨副b440的结构与导轨副a430的结构相同，下工作台板420通过导轨副b440可实现X轴向移动，上工作台板410与下工作台板420通过导轨副a430和导轨副b440实现将待加工部件在上述的加工区内做X轴、Z轴方向移动。

现有的技术中，机床在切割加工部件时，切削液会四处流淌飞溅，造成资源的浪费和机床外表的不整洁，现实中一部分机床可对切削液进行收集和过滤，但其收集切削液时，将从电极丝上掉落的污染尚不严重的切削液和电极丝切割加工零部件时掉落的混合切削碎屑的切削液混合收集，然后再一起过滤，虽然达到净化切削液和切削液再利用的目的，但在一起过滤的过程中切削液会有较大的损耗，造成了资源的浪费，且收集时会造成较大的浪费，将污染尚不严重的切削液与混合切削碎屑的切削液混合会对污染尚不严重的切削液造成严重的污染，该切削液被严重污染后还需过滤净化，重复做无用功，造成人力和资源的浪费。

为解决现有技术中存在的切削液回收过程中的弊端问题，本发明将污染尚不严重的切削液和混合切削碎屑的切削液分开收集，污染尚不严重的切削液收集后可直接循环使用，无需经过过滤，减少了切削液的损耗率，混合切削碎屑的切削液经过过滤可继续循环使用，混合切削碎屑的切削液量较少，在过滤时损耗较少，节省了切削液的使用量。

具体的，如图2所示，床体10上设置有出液口a120，床体10上还设置有与出液口a120相连通的用于引导从电极丝上掉落的切削液进入出液口a120的引流槽a110，出液口a120连接有导管且导管可将引流到出液口a120内的切削液输送至储液筒内，并可直接利用，便于切削液的循环利用，降低了加工成本，节约了资源，更加环保，且保证了机床的整洁。

如图7所示，上工作台板410上设置有对溅入至上工作台板410上的含金属颗粒的混合切削液引流的引流槽b411，上工作台板410上还设置有与引流槽b411相接通并且可接收引流槽b411所引导的混合切削液的出液口b412，出液口b412连接有输液管，输液管可向切削液过滤水箱输送混合切削液，混合切削液经过过滤并将切削碎屑过滤后可继续循环使用，过滤时损耗较少，降低了加工成本，节约了资源，且保证了机床的整洁。

第一种实施方式。

运丝机构30固定于床体10上且运丝机构30与床体10为可拆卸连接，从而便于运丝机构30的维修、清洗、更换，运丝机构30用于引出和运转电极丝。

如图8-10所示，运丝机构30包括运丝电机310、储丝筒320、活动机构330、支架340，运丝机构30通过支架340与床体10可拆卸连接。

优选的，运丝电机310固定于储丝筒320一端侧并与储丝筒320同轴线布置，运丝电机310的输出端通过联轴器驱动储丝筒320绕自身轴线旋转，储丝筒320的输出端安装有主动件，活动机构330的驱动端通过轴承座活动连接有运丝丝杆，运丝丝杆的驱动端安装有从动件，主动件、从动件为皮带轮或链轮，并分别通过皮带或者链条连接传动。

上述的活动机构330用于控制储丝筒320运动，达到控制电极丝不歪斜的目的，活动机构330包括与运丝丝杆的输出端活动连接的运丝丝母、导轨副c331、拖板332，运丝丝杆的延伸方向与运丝电机310的输出轴轴线方向平行且可绕自身轴线转动，运丝电机310和储丝筒320均设置于拖板332上端部，轴承座与拖板332固定连接，运丝丝杆同轴套设于轴承座内，运丝丝杆包括光杆段、丝杆段，轴承座套设于光杆段外部，运丝丝母套设于丝杆段外部，运丝丝母与支架340固定连接。

拖板332上还设置有用于感应电极丝运动至储丝筒320一端并触发运丝电机310反转的行程控制机构，行程控制机构包括行程控制开关，行程控制开关感应到储丝筒320上引出的电极丝位于储丝筒320的一端时，运丝电机310反向转动，电极丝的引出端向着储丝筒320的另一端偏移。

导轨副c331包括一对Z轴向移动机构，两个Z轴向移动机构左右相对设置且互相平行，所述的Z轴向移动机构包括两个相互平行布置的移动导轨并且呈左右分布，两个移动导轨之间通过滚珠滑移机构432滑动连接，导轨副c331中位于外侧的移动导轨与拖板332固定连接、位于内侧的移动导轨与支架340固定连接，拖板332可接受外力的驱动并实现在Z轴向移动。

电极丝缠绕于储丝筒320的两端并于储丝筒320的中间位置处汇合，且两端电极丝从储丝筒320引出的方向相反，电极丝从储丝筒排出经过若干过渡导轮、上主导轮、下主导轮，并在上主导轮、下主导轮之间形成闭合环路。

当运丝电机310向储丝筒320输出动力时，储丝筒320绕自身轴线转动，电极丝从储丝筒320引出，随着储丝筒320的转动，电极丝在储丝筒320上的交会点逐渐偏移向着储丝筒320的一端运动时，电极丝绷紧且电极丝有断裂的风险，且同时储丝筒320通过传动机构与运丝丝杆同步旋转，由于运丝丝母固定，当运丝丝杆在运丝丝母上绕自身轴线转动时，运丝丝杆沿着运丝丝杆的轴线方向向着一端移动，并通过轴承座带动拖板332在导轨副c331上运动，拖板332带动储丝筒320运动，储丝筒320继续旋转，当储丝筒320上的一端电极丝没有余量时，触发行程控制开关，运丝电机310立刻反转，储丝筒320反向转动，电极丝在储丝筒320上的交会点逐渐偏移向着储丝筒320的另一端运动，运丝丝杆沿着运丝丝杆的轴线方向向着另一端移动，并通过轴承座带动拖板332在导轨副c331上运动，拖板332带动储丝筒320运动，电极丝的闭合环路向着不再垂直运丝电机310的输出轴轴线方向的趋势被遏制，如此一直循环。

第二种实施方式。

第二种实施方式在第一种实施方式的基础上做出修改，与第一种实施方式的不同在于，运丝机构30设置于立柱210上，为防止工作液的飞溅，可在运丝机构30的外部设置防护罩。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明；对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种单丝筒电火花线切割机床，其包括床体、用于架设电极丝的线架、用于引出和运转电极丝的运丝机构、用于在X轴、Z轴方向十字型移动待加工部件的工作台，其特征在于，

线架设置于床体上，线架包括安装于床体上的立柱以及与立柱相连接的上臂、下臂、若干过渡导轮，上臂上设置有上主导轮，下臂上设置有下主导轮；

运丝机构安装于床体或立柱，运丝机构包括运丝电机、储丝筒、活动机构、支架，运丝机构通过支架与床体可拆卸连接，运丝电机固定于储丝筒一端侧并与储丝筒同轴线布置，运丝电机的输出端通过联轴器驱动储丝筒绕自身轴线旋转，储丝筒的输出端安装有主动件，活动机构的驱动端通过轴承座活动连接有运丝丝杆，运丝丝杆的驱动端安装有从动件；

活动机构包括与运丝丝杆的输出端活动连接的运丝丝母、导轨副c、拖板，运丝丝杆的延伸方向与运丝电机的输出轴轴线方向平行且可绕自身轴线转动，运丝电机和储丝筒均设置于拖板上端部，轴承座与拖板固定连接，运丝丝杆同轴套设于轴承座内，运丝丝杆包括光杆段、丝杆段，轴承座套设于光杆段外部，运丝丝母套设于丝杆段外部，运丝丝母与支架固定连接；

工作台设置于下主导轮下方，工作台包括上工作台板、下工作台板、移动电机，上工作台板与下工作台板通过导轨副a连接，下工作台板通过导轨副b与床体连接，并且通过移动电机的驱动，实现上工作台板与下工作台板在X轴、Z轴方向十字型移动，待加工部件安装于上主导轮、下主导轮之间的加工区；

电极丝缠绕于储丝筒的两端并于储丝筒的中间位置处汇合，且两端电极丝从储丝筒引出的方向相反，电极丝从储丝筒排出经过若干过渡导轮、上主导轮、下主导轮，并在上主导轮、下主导轮之间形成闭合环路。

2.根据权利要求1所述的一种单丝筒电火花线切割机床，其特征在于，上臂上设置有锥度头，上主导轮设置于锥度头上。

3.根据权利要求1所述的一种单丝筒电火花线切割机床，其特征在于，上述的导轨副a用于控制上工作台板实现轴向移动，导轨副b用于控制下工作台板实现轴向移动，导轨副a的轴向与导轨副b的轴向互相垂直且导轨副a的轴向与导轨副b的轴向均垂直于Y轴；

上述的导轨副a包括一对Z轴向平移机构，两个Z轴向平移机构左右相对设置且互相平行，所述的Z轴向平移机构包括两个相互平行布置的平移导轨并且呈上下分布，两个平移导轨之间通过滚珠滑移机构滑动连接，位于上层的平移导轨与上工作台板固定连接、位于下层的平移导轨与下工作台板连接，上工作台可接受Z轴向移动电机的驱动并实现在Z轴向移动；

导轨副b的结构与导轨副a的结构相同。

4.根据权利要求3所述的一种单丝筒电火花线切割机床，其特征在于，滚珠滑移机构包括呈圆柱状结构的滚珠，设置于位于Z轴向平移机构左侧的两个平移导轨之间的滚珠呈水平布置，设置于位于Z轴向平移机构右侧的两个平移导轨之间的滚珠呈倾斜布置，滚珠滑移机构还包括设置于位于Z轴向平移机构左侧的两个平移导轨的相对端面上开设有与水平布置的滚珠滑动配合并且沿平移导轨长度方向延伸布置的浅沟槽、设置于位于Z轴向平移机构右侧的两个平移导轨的相对端面上开设有与倾斜布置的滚珠滑动配合并且沿平移导轨长度方向延伸布置的V型导槽，倾斜布置的滚珠的上圆面与位于上端的V型导槽的壁部贴合、下圆面与位于下端的V型导槽的壁部贴合；

V型导槽内匹配有多组呈倾斜布置的滚珠，并且相邻的两个滚珠之间的中心轴线相互垂直。

5.根据权利要求1所述的一种单丝筒电火花线切割机床，其特征在于，床体上设置有出液口a，床体上还设置有与出液口a相连通的用于引导从电极丝上掉落的切削液进入出液口a的引流槽a，出液口a连接有导管且通过导管连接储液筒。

6.根据权利要求1所述的一种单丝筒电火花线切割机床，其特征在于，上工作台板上设置有对溅入至上工作台板上的含金属颗粒的混合切削液引流的引流槽b，上工作台板上还设置有与引流槽b相接通并且可接收引流槽b所引导的混合切削液的出液口b，出液口b连接有输液管并通过输液管连接过滤水箱。

7.根据权利要求1所述的一种单丝筒电火花线切割机床，其特征在于，主动件、从动件为皮带轮或链轮，并分别通过皮带或者链条连接传动。

8.根据权利要求1所述的一种单丝筒电火花线切割机床，其特征在于，导轨副c包括一对Z轴向移动机构，两个Z轴向移动机构左右相对设置且互相平行，所述的Z轴向移动机构包括两个相互平行布置的移动导轨并且呈左右分布，两个移动导轨之间通过滚珠滑移机构滑动连接，导轨副c中位于外侧的移动导轨与拖板固定连接、位于内侧的移动导轨与支架固定连接，拖板可接受外力的驱动并实现在Z轴向移动。

9.根据权利要求8所述的一种单丝筒电火花线切割机床，其特征在于，拖板上还设置有用于感应电极丝运动至储丝筒一端并触发运丝电机反转的行程控制机构，行程控制机构包括行程控制开关。