專利名稱：水平走絲的分體式微細(xì)電火花線切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種特種加工技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體地說，是一種水平走絲的分體式微細(xì)電火花線切割裝置。
背景技術(shù)：
電火花線切割加工是一種利用火花放電所產(chǎn)生的熱效應(yīng)蝕除工件材料的加工方法，具有不受工件材料強(qiáng)度、硬度等機(jī)械性能的限制及無宏觀切削力的優(yōu)點(diǎn)，特別適合難加工材料及復(fù)雜形狀零件的加工，在航空、航天、汽車、電子、模具、輕工等行業(yè)有較廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著微型機(jī)械的發(fā)展、成熟和應(yīng)用，對(duì)微小零件(如微齒輪、微小花鍵、微小連接器、微小模具、微小異形空等典型零件)需求的日益增加。微細(xì)電火花線切割加工由于其獨(dú)特的加工方法及較高性價(jià)比得到了迅速發(fā)展，并在微機(jī)械領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用?，F(xiàn)有的電火花線切割裝置(或機(jī)床)采用垂直走絲方式(兩絲嘴上下布置，用垂直的電極絲切割工件)。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利號(hào)為03238483，名稱為電火花線切割機(jī)床，該專利自述為一種電火花線切割機(jī)床，具有五軸坐標(biāo)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，一運(yùn)絲傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在垂直運(yùn)動(dòng)軸部及切割機(jī)床本體上，其包括在垂直運(yùn)動(dòng)軸部支架上設(shè)置有一絲卷，其一側(cè)設(shè)有一對(duì)由送絲電機(jī)驅(qū)動(dòng)的送絲夾持輪，該對(duì)夾持輪的其中一個(gè)為送絲導(dǎo)出輪，一導(dǎo)向過渡輪與該送絲導(dǎo)出輪同一水平高度地設(shè)置其側(cè)邊，該送絲導(dǎo)出輪與導(dǎo)向過渡輪之間設(shè)有一平衡輪，該過渡輪的下部設(shè)有壓絲機(jī)構(gòu)；該運(yùn)絲傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括設(shè)在垂直運(yùn)動(dòng)軸底部的上導(dǎo)絲嘴，一下導(dǎo)絲嘴設(shè)在該垂直運(yùn)動(dòng)軸下方的下臂上，一對(duì)收絲輪設(shè)置在該切割機(jī)床本體上，該下導(dǎo)絲嘴與收絲輪間設(shè)有一半自動(dòng)吹絲機(jī)構(gòu)；該平衡輪為可擺動(dòng)地設(shè)置，其上設(shè)有一磁敏元件，該磁敏元件分別與上述送絲電機(jī)和收絲電機(jī)的控制單元電連接。
該專利、其他專利及現(xiàn)有的線切割機(jī)床均采用垂直走絲方式(利用垂直方向的電極絲切割工件)，這種走絲方式有如下不足之處1、必須有桶狀懸臂導(dǎo)絲裝置，導(dǎo)致機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大。2、機(jī)床的工作液箱密封困難，一般只能采用工作液噴淋加工方式。3、采用圓形絲嘴，容易產(chǎn)生電極絲抖動(dòng)、定位不準(zhǔn)確等問題，影響加工精度和表面粗糙度。上述不足之處，是目前電火花線切割機(jī)床(或裝置)發(fā)展和改進(jìn)的巨大障礙，制約了電火花線切割的快速發(fā)展。電火花線切割機(jī)床的上述不足，是當(dāng)前迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有電火花線切割機(jī)床(或裝置)的問題，設(shè)計(jì)了一種水平走絲的分體式微細(xì)電火花線切割裝置。本發(fā)明體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作液箱易于密封、電極絲定位準(zhǔn)確且不易抖動(dòng)，能獲得良好的加工精度和表面光潔度。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括三部分張力控制裝置、行絲裝置、收絲裝置。采用分體式結(jié)構(gòu)，張力控制裝置置于工作液箱的左側(cè)(或右側(cè))，行絲裝置位于工作液箱之內(nèi)，收絲裝置位于工作液箱右側(cè)(或左側(cè))。
所述的張力控制裝置由貯絲筒、壓簧、第一單絲道固定導(dǎo)輪、第一氈圈、雙絲道固定導(dǎo)輪、單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪、杠桿、拉簧和張力控制裝置載體組成。貯絲筒、壓簧、單絲固定道導(dǎo)輪、第一氈圈、雙絲道固定導(dǎo)輪、杠桿的固定端均由螺釘固定在張力控制裝置載體上，除第一氈圈外均可繞螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)；單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪由螺釘固定在杠桿的活動(dòng)端；拉簧的一端固定在杠桿上，另外一端固定在張力控制裝置載體上。電極絲從貯絲筒上抽出，經(jīng)第一單絲道固定導(dǎo)輪、第一氈圈、雙絲道固定導(dǎo)輪的一個(gè)絲道、單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪，然后返回雙絲道固定導(dǎo)輪的另外一個(gè)絲道，再進(jìn)入行絲裝置。
行絲裝置由兩個(gè)V形絲嘴、行絲裝置載體組成。兩個(gè)V形絲嘴水平布置，分別由螺釘固定在行絲裝置載體上。由張力控制裝置引出的電極絲經(jīng)兩個(gè)V形絲嘴進(jìn)入收絲裝置。
收絲裝置由壓力杠桿、壓塊、壓力彈簧、收絲裝置載體、固定主動(dòng)輪、浮動(dòng)從動(dòng)輪、第二、第三單絲道固定導(dǎo)輪、第二氈圈組成。第二、第三兩個(gè)固定單絲道導(dǎo)輪、第二氈圈、固定主動(dòng)輪、壓塊、壓力杠桿的固定端由螺釘固定在收絲裝置載體上，除第二氈圈外均可繞螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)；浮動(dòng)從動(dòng)輪固定在壓力杠桿上，并可繞其軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。壓力彈簧位于壓塊和壓力杠桿之間。從行絲裝置抽出的電極絲，經(jīng)第二單絲道固定導(dǎo)輪、第二氈圈、第三單絲道固定導(dǎo)輪，進(jìn)入固定主動(dòng)輪、浮動(dòng)從動(dòng)輪之間。
本發(fā)明提出了微細(xì)電火花線切割裝置的分體式設(shè)計(jì)思想，行絲裝置位于工作液箱之內(nèi)，而張力控制裝置和收絲裝置分別置于工作液箱的兩側(cè)。工件安裝在主軸上，利用Z軸和Y軸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)微細(xì)二維形狀的線切割加工。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步。1、利用水平的電極絲切割工件，省去了垂直走絲機(jī)構(gòu)中必須的桶狀懸臂導(dǎo)絲裝置及相應(yīng)結(jié)構(gòu)，機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，體積小。2、采用分體式結(jié)構(gòu)，張力控制裝置、收絲裝置放在工作液箱之外，便于實(shí)現(xiàn)行絲裝置乃至整個(gè)機(jī)床的小型化，安裝調(diào)整方便，同時(shí)可防止工作液污染。3、行絲機(jī)構(gòu)置于工作液箱之內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)浸液(加工區(qū)在工作液面以下)加工，同時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)工作液噴淋加工。4、工件安裝在主軸上，利用Z軸和Y軸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)微細(xì)二維形狀的切割加工。5、行絲裝置采用V型絲嘴，能夠?qū)崿F(xiàn)電極絲準(zhǔn)確定位，并能有效減小電極絲抖動(dòng)，有效提高加工精度、降低加工表面粗糙度。
綜上所述，本發(fā)明提出全新的水平走絲的分體式微細(xì)電火花線切割裝置，能夠有效解決現(xiàn)有電火花加工機(jī)床(裝置)的缺點(diǎn)和不足，能夠有效簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)機(jī)床的小型化；能夠?qū)崿F(xiàn)浸液和工作液噴淋兩種加工方式，實(shí)現(xiàn)電極絲準(zhǔn)確定位、減小電極絲抖動(dòng)，提高加工精度和表面粗糙度。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意中貯絲筒1、壓簧2、第一單絲道固定導(dǎo)輪3、第一氈圈4、雙絲道固定導(dǎo)輪5、主軸6、Z軸7、電極絲8、第二氈圈9、第二單絲道固定導(dǎo)輪10、壓力杠桿11、壓塊12、壓力彈簧13、收絲裝置載體14、浮動(dòng)從動(dòng)輪15、固定主動(dòng)輪16、第三單絲道固定導(dǎo)輪17、工作液箱18、Y軸19、行絲裝置載體20、工件21、絲嘴22、單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪23、杠桿24、拉簧25、張力控制裝置載體26。
具體實(shí)施例方式
如圖本發(fā)明由張力控制裝置、行絲裝置和收絲裝置三部分組成。
1.張力控制裝置張力控制裝置由貯絲筒1、壓簧2、第一單絲道固定導(dǎo)輪3、第一氈圈4、雙絲道固定導(dǎo)輪5、單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪23、杠桿24、拉簧25和張力控制裝置載體26組成。貯絲筒1、壓簧2、第一單絲固定道導(dǎo)輪3、第一氈圈4、雙絲道固定導(dǎo)輪5、杠桿24的固定端(圖中為左端)均由螺釘固定在張力控制裝置載體26上，除第一氈圈4外均可繞螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)；單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪23由螺釘固定在杠桿24的活動(dòng)端(圖中為右端)；拉簧25的一端固定在杠桿24上，另外一端固定在張力控制裝置載體26上。電極絲8從貯絲筒1上抽出，經(jīng)第一單絲道固定導(dǎo)輪3、氈圈4、雙絲道固定導(dǎo)輪5的一個(gè)絲道、單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪23，然后返回雙絲道固定導(dǎo)輪5的另外一個(gè)絲道，再進(jìn)入行絲裝置。張力控制裝置置于工作液箱18的左側(cè)或右側(cè)。
2.行絲裝置行絲裝置由兩個(gè)V形絲嘴22、行絲裝置載體20組成。兩個(gè)V形絲嘴22水平布置，分別由兩顆螺釘固定在行絲裝置載體20上。從張力控制裝置引出的電極絲8經(jīng)兩個(gè)V形絲嘴22進(jìn)入收絲裝置。行絲裝置位于工作液箱18之內(nèi)。
3.收絲裝置收絲裝置由壓力杠桿11、壓塊12、壓力彈簧13、收絲裝置載體14、固定主動(dòng)輪16、浮動(dòng)從動(dòng)輪15、第二單絲道固定導(dǎo)輪10、第三單絲道固定導(dǎo)輪17、第二氈圈9組成。兩個(gè)固定單絲道導(dǎo)輪10，17、第二氈圈9、固定主動(dòng)輪16、壓塊12、壓力杠桿11的固定端圖中為左端由螺釘固定在收絲裝置載體13上，除第二氈圈9外均可繞螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)；浮動(dòng)從動(dòng)輪15固定在壓力杠桿11上，并可繞其軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。壓力彈簧13位于壓塊12和壓力杠桿11之間。從行絲裝置抽出的電極絲8，經(jīng)第一單絲道固定導(dǎo)輪10、第二氈圈9、第三單絲道固定導(dǎo)輪17，進(jìn)入固定主動(dòng)輪16、浮動(dòng)從動(dòng)輪15之間。收絲裝置位于工作液箱18右側(cè)或左側(cè)。
本發(fā)明使用時(shí)，電極絲8從貯絲筒1上抽出，經(jīng)第一單絲道固定導(dǎo)輪3、第一氈圈4、雙絲道固定導(dǎo)輪5的一個(gè)絲道、單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪23，然后返回雙絲道導(dǎo)輪5的另外一個(gè)絲道，再進(jìn)入行絲裝置。從張力控制裝置引出的電極絲8經(jīng)兩個(gè)V形絲嘴，進(jìn)入收絲裝置。從行絲裝置抽出的電極絲，經(jīng)第二單絲道固定導(dǎo)輪10、第二氈圈9、第三單絲道固定導(dǎo)輪17，進(jìn)入固定主動(dòng)輪16、浮動(dòng)從動(dòng)輪15之間。靠固定主動(dòng)輪16與浮動(dòng)從動(dòng)輪15間的摩擦力驅(qū)動(dòng)電極絲進(jìn)給。固定主動(dòng)輪16和浮動(dòng)從動(dòng)輪15之間的壓力由壓力彈簧13調(diào)節(jié)。電極絲8張力由壓簧2和拉簧25調(diào)節(jié)。單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪23和杠桿24的作用是使電極絲8的張力趨于恒定。當(dāng)電極絲8的張力大于設(shè)定值時(shí)，單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪23上移，電極絲8瞬間放松，張力恢復(fù)到設(shè)定值；當(dāng)張力變小時(shí)，單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪23下移，電極絲8瞬時(shí)張緊，張力恢復(fù)到設(shè)定值。工件21安裝在主軸6上，Z軸7和Y軸19聯(lián)動(dòng)，利用水平電極絲切割工件。本發(fā)明中行絲裝置位于工作液箱18之內(nèi)，既可以實(shí)現(xiàn)工作液噴淋加工也可以實(shí)現(xiàn)浸液加工。
權(quán)利要求
1.一種水平走絲的分體式微細(xì)電火花線切割裝置，包括張力控制裝置、行絲裝置和收絲裝置，其特征在于采用分體式結(jié)構(gòu)，張力控制裝置置于工作液箱的左側(cè)或右側(cè)，行絲裝置位于工作液箱之內(nèi)，收絲裝置位于工作液箱右側(cè)或左側(cè)，利用水平方向的電極絲切割工件，其中所述的張力控制裝置由貯絲筒、壓簧、第一單絲道固定導(dǎo)輪、第一氈圈、雙絲道固定導(dǎo)輪、單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪、杠桿、拉簧和張力控制裝置載體組成，貯絲筒、壓簧、單絲固定道導(dǎo)輪、第一氈圈、雙絲道固定導(dǎo)輪、杠桿的固定端固定在張力控制裝置載體上，單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪固定在杠桿的活動(dòng)端，拉簧的一端固定在杠桿上，另外一端固定在張力控制裝置載體上；行絲裝置由兩個(gè)絲嘴、行絲裝置載體組成，兩個(gè)絲嘴固定在行絲裝置載體上；收絲裝置由壓力杠桿、壓塊、壓力彈簧、收絲裝置載體、固定主動(dòng)輪、浮動(dòng)從動(dòng)輪、第二、第三單絲道固定導(dǎo)輪、第二氈圈組成，第二、第三兩個(gè)固定單絲道導(dǎo)輪、第二氈圈、固定主動(dòng)輪、壓塊、壓力杠桿的固定端固定在收絲裝置載體上，浮動(dòng)從動(dòng)輪固定在壓力杠桿上，壓力彈簧位于壓塊和壓力杠桿之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平走絲的分體式微細(xì)電火花線切割裝置，其特征是所述的兩個(gè)絲嘴水平布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的水平走絲的分體式微細(xì)電火花線切割裝置，其特征是所述的絲嘴為V形絲嘴。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平走絲的分體式微細(xì)電火花線切割裝置，其特征是所述的貯絲筒，其上抽出的電極絲，經(jīng)第一單絲道固定導(dǎo)輪、第一氈圈、雙絲道固定導(dǎo)輪的一個(gè)絲道、單絲道浮動(dòng)導(dǎo)輪，然后返回雙絲道固定導(dǎo)輪的另外一個(gè)絲道，再進(jìn)入行絲裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平走絲的分體式微細(xì)電火花線切割裝置，其特征是所述的張力控制裝置，其引出的電極絲經(jīng)兩個(gè)絲嘴進(jìn)入收絲裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平走絲的分體式微細(xì)電火花線切割裝置，其特征是所述的行絲裝置，其抽出的電極絲，經(jīng)第二單絲道固定導(dǎo)輪、第二氈圈、第三單絲道固定導(dǎo)輪，進(jìn)入固定主動(dòng)輪、浮動(dòng)從動(dòng)輪之間。
全文摘要
一種水平走絲的分體式微細(xì)電火花線切割裝置，屬于特種加工領(lǐng)域。本發(fā)明采用分體式結(jié)構(gòu)，由張力控制裝置、行絲裝置和收絲裝置三部分組成。張力控制裝置置于工作液箱的左側(cè)或右側(cè)，行絲裝置位于工作液箱之內(nèi)，收絲裝置位于工作液箱右側(cè)或左側(cè)，工件安裝在主軸上，Z軸和Y軸聯(lián)動(dòng)利用水平方向的電極絲切割工件。本發(fā)明絲嘴水平布置，采用水平走絲，能夠有效解決現(xiàn)有電火花加工機(jī)床的缺點(diǎn)和不足，簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)機(jī)床的小型化；能夠?qū)崿F(xiàn)浸液和工作液噴淋兩種加工方式。本發(fā)明采用V型絲嘴，實(shí)現(xiàn)電極絲準(zhǔn)確定位、減小電極絲抖動(dòng)，提高加工精度和加工表面粗糙度。
文檔編號(hào)B23H7/10GK1876301SQ200610028638
公開日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2006年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月6日
發(fā)明者趙萬生 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)