一種單絲多工位線切割加工機(jī)床的制作方法
【專利摘要】一種單絲多工位線切割機(jī)床，用于環(huán)形零件的分塊加工，屬于機(jī)械制造領(lǐng)域技術(shù)。它采用一根絲線在機(jī)床的不同位置，對工件，主要是對環(huán)形工件同時進(jìn)行自內(nèi)向外的加工，工作臺上布置有二個或二個以上的移動絲架組件(1)，能夠沿工作臺徑向移動，絲架上臂短，下臂長，絲線以內(nèi)共切線的形式通過上下臂端部導(dǎo)輪，每個移動絲架都固定在可以繞工作臺中心轉(zhuǎn)動的底板(11)上，以實(shí)現(xiàn)不等分切割，工作臺上還布置有引導(dǎo)輪組件(3)，(4)，(12)以引導(dǎo)絲線過渡到相鄰絲架、卷絲筒，另還布置有工件支撐組件(2)。該機(jī)床目的在于提高加工效率和減少變形。
【專利說明】—種單絲多工位線切割加工機(jī)床【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型線切割加工機(jī)床，主要用于對環(huán)形零件自內(nèi)向外的切割，可以是對環(huán)形零件進(jìn)行分塊切割，也可以是在環(huán)形零件內(nèi)圓表面開槽，屬于機(jī)械制造領(lǐng)域技術(shù)和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]許多環(huán)形機(jī)械零件需要自內(nèi)向外進(jìn)行切割加工，例如根據(jù)不同的型號、規(guī)格，輪胎模具需要切割為4，8，16份等多塊，如果采用現(xiàn)有的線切割機(jī)床順序一塊塊切割，加工周期長、內(nèi)應(yīng)力分布不均勻，零件變形大。為解決此問題，本發(fā)明人曾提出了一種多槽同步線切割加工機(jī)床方案，專利號200810026060.5，可以實(shí)現(xiàn)多工位同步加工。但存在的缺點(diǎn)是，為保證卷絲筒之外的絲線長度不因絲架位置變動而發(fā)生變化，設(shè)計了含有眾多導(dǎo)輪的儲絲機(jī)構(gòu)，使得機(jī)床的走絲路徑蜿蜒曲折，機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，頻繁的折轉(zhuǎn)也降低了絲線的壽命。另外只能對環(huán)形零件進(jìn)行等分切割或固定位置的分塊切割，而無法實(shí)現(xiàn)位置可調(diào)的不等分切割。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)，尤其是針對本發(fā)明人200810026060.5號專利中所存在的問題做進(jìn)一步的改進(jìn)。
[0004]機(jī)床總體結(jié)構(gòu)如圖1所示,機(jī)床工作臺面上布置有: [0005]I) 二個及以上可沿徑向移動的絲架組件(I)；
[0006]2)多個工件支撐組件(2);
[0007]3)多個絲線引導(dǎo)輪組件，包括:工作臺上位于兩個絲架之間引導(dǎo)輪組件(3)，絲架下臂臂長方向上引導(dǎo)輪組件(4)，引導(dǎo)絲線進(jìn)出卷絲筒的引導(dǎo)輪組件(12)；
[0008]4)位于工作臺中心處的立柱(15)及其上的多個轉(zhuǎn)向?qū)л?16)
[0009]移動絲架組件由絲架和移動導(dǎo)軌副組成，圖2，絲架底部實(shí)際上也就是絲架下臂
(8)與移動導(dǎo)軌副滑塊聯(lián)結(jié)，電機(jī)固定在電機(jī)安裝塊(7)上通過聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)絲杠，通過驅(qū)動絲杠帶動滑塊，也就是帶動絲架(1)前后運(yùn)動。
[0010]工件支撐組件由固定在機(jī)床臺面上帶“T”型槽的固定塊(9)和能沿“T”型槽徑向移動的支撐塊(10)組成，嵌在“T”型槽內(nèi)的螺栓由支撐塊上的孔伸出，用螺帽將支撐塊壓緊在固定塊(9)上。
[0011]下臂臂長方向靠近工作臺外緣處，安裝有絲線轉(zhuǎn)向引導(dǎo)輪組件(4)，圖1中顯示了該引導(dǎo)輪組件(4)的一種安裝方式，即固定在電機(jī)安裝塊(7)上。引導(dǎo)輪組件(4)上的導(dǎo)輪
(5)軸線垂直工作臺，與絲架下臂的導(dǎo)輪(6)軸線垂直。絲架下臂導(dǎo)輪(6)與轉(zhuǎn)向?qū)л?5)相互位置可以微量調(diào)整，使這兩個導(dǎo)輪中任意一個的“V”型槽槽底圓周和另一個導(dǎo)輪“V”型槽槽底所在平面相切或接近，這里接近主要是考慮了絲線直徑，接近距離等于r/sin α，r為絲線半徑，α為導(dǎo)輪“V”型槽底角的一半，兩導(dǎo)輪相互位置最終是要保證兩導(dǎo)輪之間的絲線，更準(zhǔn)確地說應(yīng)該是絲線的中心在兩導(dǎo)輪“V”型槽底部圓周所在平面的交線上，也就是既位于下臂導(dǎo)輪“V”型槽底部圓周所在的平面上，又位于引導(dǎo)輪“V”型槽底部圓周所在的平面上，當(dāng)然這是理想情況，實(shí)際加工中應(yīng)盡量滿足這一要求。在絲架之間還布置有若干個輔助導(dǎo)輪組件(3)，其作用是避免絲線從一個絲架轉(zhuǎn)向另一個絲架時碰到工件支撐組件
(2)，或作為其它特定作用的過渡輪。另外還有一個引導(dǎo)輪組件(12)負(fù)責(zé)引導(dǎo)絲線進(jìn)出卷絲筒，圖3，它實(shí)際包含兩組引導(dǎo)輪組件(A) (B)，每一組都含有兩個軸線互相垂直的引導(dǎo)輪(17) (18)，引導(dǎo)輪(17)負(fù)責(zé)將絲線位置調(diào)整至與引導(dǎo)輪(18)的“V”型槽高度一致，該高度與過渡引導(dǎo)輪(3)和絲架下臂臂長方向的引導(dǎo)輪(5)高度相同。
[0012]工作臺中心處立柱(14)的上表面安裝有多個導(dǎo)輪組件，圖1中是安裝兩個導(dǎo)輪組件的情況。導(dǎo)輪軸線垂直工作臺面，其作用是負(fù)責(zé)將一個絲架上臂過來的絲線引導(dǎo)至相鄰絲架上臂。該導(dǎo)輪組件用螺栓穿過其上的槽孔固定在立柱上表面。
[0013]絲線的空間走線路徑見圖4。
[0014]本發(fā)明與200810026060.5專利的區(qū)別主要體現(xiàn)在下面兩點(diǎn):
[0015]1.為了簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)，減少導(dǎo)輪數(shù)量，本發(fā)明的絲架結(jié)構(gòu)設(shè)計為上臂短下臂長，見圖2。普通機(jī)床上下臂長度一致，它們端部的兩個導(dǎo)輪上下位置對齊，絲線以外公切線的形式繞過這兩個導(dǎo)輪。而本發(fā)明機(jī)床的上下臂(13)(8)長短不同，其端部的兩個導(dǎo)輪在徑向上位置錯開，絲線是以兩個導(dǎo)輪內(nèi)公切線的形式繞過導(dǎo)輪，具體來說對上臂端部導(dǎo)輪，絲線從導(dǎo)輪“V”型槽對著工作臺邊緣的這面繞過它，對下臂端部導(dǎo)輪，絲線是從導(dǎo)輪“V”型槽對著工作臺中心的這一面繞過它。這樣上下臂隨絲架進(jìn)退時，絲線沿絲架上臂增加(減少)的長度剛好等于絲線沿絲架下臂減少(增加)的長度，絲線長度不隨絲架位置變動而變化，與本發(fā)明人的200810026060.5專利比較，減去了多個起儲絲作用的導(dǎo)輪，機(jī)床結(jié)構(gòu)大為簡化；
[0016]2.每一個絲架均固定在一塊可以單獨(dú)繞工作臺中心旋轉(zhuǎn)的板(11)上，可以方便地沿圓周轉(zhuǎn)動調(diào)整絲架位置，方便進(jìn)行不等分切割。
[0017]另外的區(qū)別表現(xiàn)在:
[0018]1.上臂位置可做上下調(diào)整以適應(yīng)不同厚度工件的切割，為保證上臂位置調(diào)整不影響絲線在固定高度轉(zhuǎn)向進(jìn)入工作臺中心立柱(15)上的導(dǎo)輪(16)，在上臂之上增加了一個固定的輔助短臂(14)，輔助短臂前端布置有一導(dǎo)輪，見圖1 ;
[0019]2.下臂實(shí)際上即為絲架的底板⑶，固定在導(dǎo)軌運(yùn)動副的滑塊上，下臂導(dǎo)輪(7)通過其安裝塊活動聯(lián)結(jié)在絲架底板(8)上，可以實(shí)現(xiàn)前后位置調(diào)整，保證上下臂之間的絲線垂直，或者呈所需要的角度；
[0020]3.工作臺中心立柱上的轉(zhuǎn)向?qū)л?16)位置可以調(diào)整，方便絲架旋轉(zhuǎn)做不等分切割時其作相應(yīng)的移動，保證絲架轉(zhuǎn)向時，沿上臂的絲線仍能指向工作臺中心，也即可以保持
與上臂方向一致。
[0021]4.支撐工件的支撐塊(2)可以沿工作臺徑向移動，適應(yīng)不同尺寸零件的安裝。
[0022]本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn):1.相對已有方案，導(dǎo)輪數(shù)大幅減少，機(jī)床結(jié)構(gòu)大為簡化；2.可以對環(huán)形零件實(shí)現(xiàn)不等分的多工位同步加工；3.上臂高度和下臂伸出長度均可調(diào)，前者可適應(yīng)不同厚度工件加工，后者可保證上下臂導(dǎo)輪間的絲線垂直或成要求的角度。
[0023]本發(fā)明采用的工藝原理可以是電火花放電加工，也可以是電化學(xué)加工或者機(jī)械切割加工，或多種工藝的復(fù)合加工。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0024]圖1為機(jī)床總體結(jié)構(gòu)圖
[0025]圖2為絲架結(jié)構(gòu)側(cè)面圖
[0026]圖3為進(jìn)出卷絲筒的引導(dǎo)輪組件
[0027]圖4為絲架走絲路線圖
【具體實(shí)施方式】:
[0028]如圖1所示多槽線切割機(jī)床，按照圖(4)所示走絲路線預(yù)先上好絲線，根據(jù)工件外徑大小，預(yù)先調(diào)整好支撐塊(2)至合適位置，啟動絲架驅(qū)動電機(jī)，使絲架向工作臺中心回退，將工件放在支撐塊上，然后打開工作液泵和高頻脈沖電源，啟動卷絲筒電機(jī)和絲架控制電機(jī)，驅(qū)動各個絲架進(jìn)給，通過絲架上下臂導(dǎo)輪之間的絲線對工件進(jìn)行切割，直至走完預(yù)定行程。
[0029]如果需要不等分切割，在上絲前需要調(diào)整墊板(11)，使其繞工作臺中心旋轉(zhuǎn)所需角度，墊板(11)通過螺栓固定在機(jī)床臺面上。旋轉(zhuǎn)絲架后，沿上臂的絲線不再與絲架上臂重合，也即不再指向工作臺中心，會有一個微小的偏差，此時可以通過調(diào)整中心導(dǎo)輪(16)位置，保證上臂絲線指向工作臺中心。
【權(quán)利要求】
1.一種單絲多工位線切割加工機(jī)床，由工作臺，移動絲架，工件支撐塊，中心立柱，引導(dǎo)輪組件、卷絲筒總成，電源及控制系統(tǒng)組成，工作臺上有兩個及兩個以上絲架組件，絲架固定在可以沿工作臺徑向運(yùn)動的移動導(dǎo)軌副上，其特征在于:絲架的上臂(13)下臂(8)長短不同，其端部導(dǎo)輪在徑向上位置錯開，絲線是以內(nèi)共切線的形式順序繞過上下臂端部導(dǎo)輪，具體來說絲線是從外面包絡(luò)上臂的端部導(dǎo)輪，從里面包絡(luò)下臂的端部導(dǎo)輪，這里的外面、里面分別是指導(dǎo)輪“V”型槽面向工作臺外緣和工作臺中心的部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床，其特征在于:移動導(dǎo)軌副固定在底板(11)上，該底板可以帶動移動導(dǎo)軌副及其上的絲架繞工作臺中心旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床，其特征在于:機(jī)床絲架下臂上的導(dǎo)輪(6)可以沿臂長方向調(diào)整位置，實(shí)際上也就是調(diào)整下臂長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床，其特征在于:絲架上臂(13)之上還有一個輔助短臂(14)，輔助短臂長度不大于上臂，輔助短臂端部導(dǎo)輪和中心立柱上的轉(zhuǎn)向?qū)л?16)配合，任一個導(dǎo)輪“V”型槽底部圓周都與另一個導(dǎo)輪“V”型槽底部所在平面相切或接近，接近距離為r/sina，！.為絲線半徑，α為“V”型槽底角的一半。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)床，其特征在于:工作臺中心有一立柱(15)，立柱上表面裝有兩個或以上導(dǎo)輪軸線垂直工作臺的引導(dǎo)輪組件，該組件上的引導(dǎo)輪(16)的“V”型槽底圓周與輔助短臂(14)上的導(dǎo)輪“V”型槽底所在平面相切或接近，接近距離為r/sina，!.為絲線半徑，α為“V ”型槽底角的一半。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床，其特征在于:工作臺上，沿絲架下臂延長線上裝有一個引導(dǎo)輪組件(4)，其上導(dǎo)輪(5)的軸線垂直于工作臺，絲架下臂導(dǎo)輪(6)和該引導(dǎo)輪(5)之間的位置關(guān)系為，任一個導(dǎo)輪“V”型槽底部圓周都與另一個導(dǎo)輪“V”型槽底部所在平面相切或接近，接近距離等于r/sina，r為絲線半徑，α為“V”型槽底角的一半。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床，其特征在于:在絲架之間布置有過渡引導(dǎo)輪組件(3)，其上導(dǎo)輪軸線垂直工作臺，“V”型槽底部所在平面高度與絲架下臂臂長方向上的引導(dǎo)輪(5)“V”型槽底部所在平面高度相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床，其特征在于:絲線進(jìn)出卷絲筒處，有兩組引導(dǎo)輪，每一組引導(dǎo)輪由軸線分別為水平和垂直的兩個導(dǎo)輪(17) (18)構(gòu)成，該兩個導(dǎo)輪的位置關(guān)系是:每個導(dǎo)輪的“V”型槽底部圓周都與另一個導(dǎo)輪的” V”型槽底部所在平面相切或接近，接近距離為r/sina，r為絲線半徑，α為“V”型槽底角的一半，同時，軸線垂直導(dǎo)輪(18)與權(quán)利要求6所述的絲架下臂臂長方向引導(dǎo)輪(5) “V”型槽底部平齊。
【文檔編號】B23H7/02GK104002001SQ201410255435
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】張永俊, 劉桂賢, 彭祥, 王冠, 羅紅平, 郭鐘寧, 唐勇軍, 李風(fēng) 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)