一種電火花帶式切割裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型的切割裝置，解決目前高溫硬質(zhì)合金鋼大厚度材料切割難、切割效率低、切割成本高的問題。本發(fā)明是這樣的實現(xiàn)的，新型的切割裝置，包括床身、走帶機構(gòu)、工作臺、工作液系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及電氣控制柜組成。走帶機構(gòu)在伺服電機的驅(qū)動下進行進給。床身上安裝有限位開關(guān)和標尺，走帶機構(gòu)提供普通鋼帶張緊裝置、斷帶檢測裝置、鋼帶導向裝置和帶輪絕緣裝置。電氣控制柜包括變壓器電源系統(tǒng)、信號采集模塊、信號數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、工藝處理芯片及指令輸出模塊、伺服控制模塊、PLC以及控制電路等組成。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，在使用過程中，操作簡單、維護簡單、效率高、使用成本極低，具有很強的實用性與經(jīng)濟性。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 該裝置屬于中、大厚度高溫硬質(zhì)合金材料切割領(lǐng)域，具體涉及一種陽極一電化學 切割裝置。 一種電火花帶式切割裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 目前機械加工行業(yè)中，合金材料的切割難度極大，對切割設(shè)備要求高，而市場上已 有的切割方式有：激光切割、水刀切割、火焰切割、電火花線切割、等離子切割等方式，但這 些切割方式受原理所限制，只能用于切割板材類材料，無法切割中、大厚度的材料，并且這 些設(shè)備具有使用成本維護高、環(huán)境污染大、設(shè)備價格昂貴等缺點。
[0003] 此外，目前市場上使用最廣泛的帶鋸床雖然能實現(xiàn)中、大厚度的材料切割，但其耗 材(鋸帶）損耗嚴重，尤其是對于切割耐高溫、高硬度的合金材料所用鋸帶價格昂貴且加工 效率低。因此，開發(fā)一款切割裝置以解決機械加工過程中特種材料切割難、切割效率低、切 縫寬、切割成本高的問題具有很重要的現(xiàn)實意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明是建立在陽極一電化學切割原理基礎(chǔ)上，進一步完善優(yōu)化設(shè)計與合理有效 利用而得到的成果。旨在解決耐高溫、硬質(zhì)合金材料的切割成本高、切割效率低的現(xiàn)狀。尤 其是對于中、大厚度材料的切割成本的降低起到極好的效果。通過對現(xiàn)有同類產(chǎn)品的機械 結(jié)構(gòu)缺陷和控制方式進行改進，改變維護成本高及安裝復雜且加工效率低的情況。從而獲 得一種切割能力更強、切割效率更快、使用和維護成本更低的裝置。
[0005] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，所訴裝置由床身、走帶機構(gòu)、工作臺、工作液系統(tǒng)、液壓系統(tǒng) 及電氣控制柜組成。床身上安裝有限位開關(guān)和標尺，走帶機構(gòu)提供普通鋼帶張緊裝置、斷帶 檢測裝置、鋼帶導向裝置和帶輪絕緣裝置，走帶機構(gòu)在伺服電機的驅(qū)動下進行進給。電氣 控制柜包括電源系統(tǒng)、信號采集模塊、信號數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、加工工藝處理芯片及指令輸出模 塊、伺服控制模塊、PLC以及控制電路等組成。
[0006] 進一步，所訴電火花帶切割裝置的工作臺固定在床身上，床身內(nèi)側(cè)安裝有限位開 關(guān)，并預留有導流槽。帶輪安裝于走帶機構(gòu)上，鋼帶安裝并緊繃與帶輪邊緣；帶輪與走帶機 構(gòu)絕緣，鋼帶斷帶檢測裝置安裝在其中一個帶輪上；通過導線和電刷將加工電流負極連接 至鋼帶。鋼帶導向器固定在走帶機構(gòu)的加工區(qū)域內(nèi)，以夾持鋼帶，保證鋼帶平穩(wěn)運行。
[0007] 進一步，工作液系統(tǒng)由泵將工作液抽至加工區(qū)域。
[0008] 進一步，液壓系統(tǒng)為走帶機構(gòu)其中一個帶輪提供動能，并為工件夾緊裝置提供動 能。
[0009] 進一步，被切割工件安裝在工作臺上，通過導線與加工電流正極相連；鋼帶通過導 線與加工電流負極相連。
[0010] 進一步，將電源系統(tǒng)、信號采集模塊、信號數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、加工工藝處理芯片及指 令輸出模塊、伺服控制模塊、PLC以及控制電路布局于電氣控制柜中。 toon] 本發(fā)明提供了一種適合高溫合金材料、易碎導電材料、超硬材料切割設(shè)備，解決了 耐高溫、硬質(zhì)合金材料難切割的缺點，以及現(xiàn)有進口設(shè)備及傳統(tǒng)其它切割設(shè)備的費用高昂， 安裝復雜，維護和使用成本高昂，加工效率低的問題，開發(fā)出簡易實用的設(shè)備，以滿足加工 實用性、普遍性和可行性的技術(shù)問題。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，在使用過程中，維護簡 單、效率高、使用成本極低，具有很強的實用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的外部整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明鋼帶導向器結(jié)構(gòu)A- A剖視 圖。
[0013] 圖中：1-床身，2-工作臺，3-走帶機構(gòu)，4-被切割工件，5-工作液系統(tǒng)，6-液壓系 統(tǒng)，7-電箱控制柜，8-鋼帶，9-電纜線，10-電源系統(tǒng)，11-信號采集模塊，12-伺服控制模 塊，13-信號數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，14-處理芯片及指令發(fā)出模塊，15-伺服電機，16-鋼帶導向器， 17-導向軸，18-硬質(zhì)合金輥環(huán)，19-擋板，20-密封圈，21-軸承，22-鋼帶（同8-鋼帶)。

【具體實施方式】
[0014] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明 進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本 發(fā)明。
[0015] 圖1示出了本發(fā)明實施例提供的新型電火花帶切割機的結(jié)構(gòu)。為了便于說明，僅 不出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。
[0016] 該設(shè)備整體結(jié)構(gòu)（圖1)由床身1，工作臺2,走帶機構(gòu)3,工作液系統(tǒng)5、液壓系統(tǒng)6 以及電箱控制柜7組成。走帶機構(gòu)3由直線滑塊導軌和滾珠絲桿聯(lián)接在床上1上，在伺服 電機15的驅(qū)動下進行伺服進給。被切割工件4安裝在工作臺2上，并通過電纜線9連接至 電氣控制柜7中的直流電源10的正極接頭上。鋼帶8通過帶輪由電纜線9連接至電氣控 制柜中直流電源10的負極接頭上。工作液系統(tǒng)5由泵將工作液抽至加工區(qū)域。鋼帶導向 器16將鋼帶8被夾持在兩個硬質(zhì)合金輥環(huán)中，以獲得平穩(wěn)的縱向鋼帶運動方式。液壓系統(tǒng) 6由電氣控制柜7控制，用于鋼帶8的張緊和工件4的夾緊作用。
[0017] 在加工過程中：走帶機構(gòu)3使鋼帶縱向運行，以便于工作過程中碎屑的排除，并簡 化了龍門式走帶機構(gòu)的的復雜機械結(jié)構(gòu)，同時配有鋼帶斷帶信號采集機構(gòu)，使其在加工過 程中鋼帶斷帶后，能及時使電源系統(tǒng)10停止供電并停機報警。走帶機構(gòu)3由直線滑塊導軌 和滾珠絲桿聯(lián)接在鑄鐵床上1上，通過伺服電機15進行伺服進給。工作液系統(tǒng)5由泵將工 作液抽至加工區(qū)域，工作液為廉價的硅酸鈉水溶液(俗稱：水玻璃)。加工過程中，以廉價的 普通無齒鋼帶作為加工電極(代替昂貴的鋸帶)，鋼帶與工件在電場(大電流，低電壓）作用 和工作液的化學作用下發(fā)生電弧放電反應，達到陽極電火花加工原理，從而達到加工的目 的。
[0018] 進一步，鋼帶導向器(見圖2)結(jié)構(gòu)為硬質(zhì)合金輥環(huán)18表面經(jīng)過熱處理，使其更加 耐磨，內(nèi)部安裝軸承21，通過軸17固定在導向器座上，導向器座上的安裝孔為腰形孔，可使 硬質(zhì)合金輥環(huán)進行位置調(diào)節(jié)以便于安裝。密封圈20在擋板19將軸承空間密封，防止工作 液和加工碎屑進入軸承中，影響軸承使用壽命。鋼帶22被夾持在兩個硬質(zhì)合金輥環(huán)中，以 獲得需要的鋼帶運動方式。此結(jié)構(gòu)使鋼帶與導向器之間的摩擦為滾動摩擦，提高鋼帶和導 向器的利用率，從而降低導向器的成本。
[0019] 進一步，電氣控制部分(如圖1)由變壓電源系統(tǒng)10,信號采集模塊11，信號數(shù)模 轉(zhuǎn)換模塊13,工藝處理芯片及指令發(fā)出模塊14,伺服控制模塊12以及控制電路等組成。在 加工過程中，電源系統(tǒng)提供控制電能和加工電流，通過導線9連接至被切割工件4和鋼帶8 上，信號采集模塊11將實時采集加工中作用在鋼帶8上的電信號，并傳輸至信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 模塊13中，信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊13將采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后傳輸至處理芯片 及指令發(fā)出模塊14,經(jīng)程序分析后，輸出相應的控制信號至伺服控制模塊12以及電源控制 組件，輸出伺服電機控制信號和電源控制信號。以匹配加工過程中的進給量和電壓電流施 加量。工藝處理芯片模塊內(nèi)還包括程序控制模塊PLC等，結(jié)合外部電氣控制電路，共同完成 工作液系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等手動或自動控制過程。
[0020] 該設(shè)備還包括外部連接電纜，工作液管道，液壓管道和工件簡易支撐架。
[0021] 改進后，該設(shè)備的使用耗材為廉價的工作液，廉價的普通鋼帶和電能。并且由于原 理的特點所至，加工過程中幾乎沒有切削力產(chǎn)生，具備機械結(jié)構(gòu)更簡單、伺服智能進刀、操 作簡單、鋼帶的利用率更高、貴金屬浪費率更低、加工的效率更快以及設(shè)備的使用維護成本 更低的特點。
【權(quán)利要求】
1. 一種電火花帶切割裝置，包括床身（1)，工作臺（2)，走帶機構(gòu)（3)，工作液系統(tǒng)（5)、 液壓系統(tǒng)（6)以及電箱控制柜（7)組成，被切割工件（4)安裝在工作臺（2)上，并通過電纜 線（9)連接至電氣控制柜（7)中的直流電源（10)的正極接頭上，鋼帶（8)通過帶輪經(jīng)電纜 線（9)連接至電氣控制柜（7)中直流電源（10)的負極接頭上，工作液系統(tǒng)（5)由泵將工作 液抽至加工區(qū)域。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所訴的一種電火花帶切割裝置，其特征在于走帶機構(gòu)（3)為立式結(jié) 構(gòu)，鋼帶運行方式為縱向運行，鋼帶張緊方式為液壓張緊方式，走帶機構(gòu)（3)的進給運動由 伺服電機驅(qū)動，所訴走帶機構(gòu)形式為立式機械結(jié)構(gòu)形式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所訴的一種電火花帶切割裝置，其特征在于鋼帶導向器由硬質(zhì)合金 輥環(huán)（18)、軸承（21)、導向器軸（17)、擋板（19)、密封圈（20)組成，導向器軸的安裝孔為腰 形孔，所訴導向器為間隙可調(diào)式鋼帶固定裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所訴的一種電火花帶切割裝置，其特征在于電氣控制柜（7)由電 源系統(tǒng)（10)、信號采集模塊（11)、信號數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊（13)、工藝處理芯片及指令發(fā)出模塊 (14 )、伺服控制模塊（12)、伺服電機驅(qū)動器、PLC等控制電路等組成。
【文檔編號】B23H1/00GK104117740SQ201410268914
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:曾義鋒