[發明專利]電火花線切割機床六連桿大錐度隨動導絲及噴水機構

無效

• 申請號: 201210322858.0
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN102806396A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 劉志東
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23H7/10
• 分類號: B23H7/10;B23H11/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

技術領域

本發明涉及一種電火花線切割機床，尤其是一種電火花線切割機床進行大錐度變厚度切割時使用的隨動機構，具體地說是一種電火花線切割機床六連桿大錐度隨動導絲及噴水機構。

背景技術

?目前，作為高速往復走絲電火花線切割(HS-WEDM)機床的重要的品種——錐度線切割機床，已廣泛運用在成形刀具、電火花成形加工用電極、塑料和五金擠出模、拉絲模、模具鑲拼件及多種零件(如斜齒輪、葉片等)的加工方面，但對于錐度特別是大錐度（≥±5°）的切割，由于受較多因素尤其是因為電極絲采用導輪定位產生的各種結構誤差的影響，加上大錐度切割時工作液不能很好地包裹住電極絲并隨著電極絲沿傾斜方向進入加工區域，其加工精度和表面粗糙度要比常規加工差很多，至于錐度零件的多次切割，特別是大錐度零件的多次切割則更加困難，其最根本的原因還是沒有可以保持電極絲空間及重復位置精度的隨動導絲器及噴水機構。

對于錐度切割走絲系統，采用導輪對電極絲進行定位的方式必然會產生錐度切割時電極絲的交切誤差，如圖1所示，錐度切割時當采用導輪對電極絲定位進行U向平移時，電極絲在導輪上的切點將從直體切割時的A、C點，轉變成錐度切割時的B、D點，這就形成了實際電極絲位置和理論電極絲位置的誤差——交切誤差(如圖中b所示)，交切誤差將使得電極絲加工誤差的產生，并且錐度越大、導輪直徑越大，誤差也越大；而錐度切割時導輪進行V向平移，當切割錐度較大時，必須保證上下導輪同時繞下線臂軸線偏轉（如圖2所示），否則，如果只是導輪平移，當切割錐度增加后，電極絲必將脫離導輪的定位槽失去導向作用。對于低速單向走絲電火花線切割機床（LS-WEDM）而言，因其走絲速度很低（<12m/min）,且不用導輪對電極絲進行最終定位而采用電極絲導絲器限位，在進行錐度切割時，電極絲在U、V工作臺的帶動下進行平移，從而完成電極絲的錐度切割運動，因此導絲器內只需要設計有足夠大的過渡圓弧(如圖3所示),其孔徑與電級絲間保持無間隙狀態，以確保電極絲的平滑轉彎和在導絲器中不出現移位，并選用延伸率較大而屈服及斷裂強度較低的黃銅絲即能實現大錐度切割；但對于HS-WEDM大錐度切割而言，此種定位方式由于鉬絲的高速運行（10m/s）及鉬絲比黃銅絲高的多的硬度和強度，很快就會造成導絲器的磨損，同時也會對電極絲產生損傷，必然導致斷絲機率大大增加。因此HS-WEDM大錐度機構的導絲器導向方式必須采用盡可能減少與電極絲的硬性摩擦方式，也即盡可能保障在錐度切割時始終保持電極絲垂直通過導絲器定位面的方式進行；同時為增強冷卻效果，噴水結構也應該跟隨著電極絲進行傾斜，爭取工作液盡可能多的包裹住電極絲；此外還要方便電極絲在導輪上的掛絲及方便穿過導絲器限位塊的操作。

現有技術中，能夠進行大錐度切割的HS-WEDM通常由普通四連桿擺動式大錐度線架實現，如圖4所示，所謂四連桿是由上下線臂、套筒連桿及電極絲組成的。導輪在四連桿帶動下可以在U方向進行平移及在V方向進行偏擺，但不能解決U方向導輪平移后的交切誤差，其對電極絲冷卻的噴水嘴為避免與電極絲在U方向平移時形成干涉，通常做成沿U方向長條型的多出水孔噴嘴（圖5），因此無法保證工作液從噴嘴出來后包裹住電極絲，所以對加工區域的冷卻效果很差，加上不能解決交切問題，因此切割精度也無法保障。

發明內容

本發明的目的是針對現有的高速電火花切割機床（HS-WEDM）在切割大錐度工件時電極絲定位不精確以及噴水裝置不能實現跟蹤噴液的問題，設計一種在大錐度切割時始終能通過導絲器對電極絲進行限位，并且電極絲能始終垂直穿過導絲器限位塊以減少電極絲和限位塊的相互磨損，且同時又能實現噴水嘴跟蹤電極絲進行噴液，使得工作液盡可能包裹住電極絲的電火花線切割機床六連桿大錐度隨動導絲及噴水機構。

本發明的技術方案是：

一種電火花線切割機床六連桿大錐度隨動導絲及噴水機構，其特征是它包括上線臂8、上導輪9、上隨動噴水導絲器10、上連桿11、下隨動噴水導絲器12、下導輪13、下連桿15、下線臂16和套筒連桿17；所述的上線臂8安裝在電火花線切割機床的錐度頭拖板下并由U向驅動電機6及V向驅動電機5驅動，下線臂16安裝在機床的立柱上；所述的套筒連桿17通過軸承連接在上線臂8和下線臂16上；所述的上連桿11的一端與套筒連桿17通過軸承連接，另一端與上隨動噴水導絲器10通過軸承A連接；所述的下連桿15的一端與套筒連桿17通過軸承連接，另一端與下隨動噴水導絲器12通過軸承B連接；所述的上隨動噴水導絲器10與導輪9通過軸承C連接，下隨動噴水導絲器12與下導輪13通過軸承D連接。