[發明專利]不導電板材線切割加工機

在審

• 申請號: 201710087781.6
• 申請日: 2017-02-18
• 公開（公告）號: CN106695516A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 程廣振;賈玉景
• 申請（專利權）人: 湖州師范學院
• 主分類號: B24B27/06
• 分類號: B24B27/06;B24B41/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種線切割加工機，尤其是用于非導電材料切削加工的不導電板材線切割加工機。

背景技術

通常線切割是指電火花線切割加工，其基本工作原理是，利用連續移動的電極絲接脈沖電源負極，被切割工件接脈沖電源正極，電極絲對工件脈沖火花放電，蝕除金屬，工件隨工作臺與電極絲相對運動切割成型，:線切割加工具有構造簡單、鋸口損失小，加工效率高等優點，被廣泛應用，但對于不導電材料無法直接用電火花線切割加工。

發明內容

為了用線切割加工方法加工不導電材料，設計了不導電板材線切割加工機，本發明包括供絲機構，導向機構，二維聯動工作臺，由數控裝置控制線切割加工機工作，具有結構簡單，自動化程度高、生產成本低、加工效率高的特點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：不導電板材線切割加工機包括供絲機構、導向機構，二維聯動工作臺三部分。

供絲機構由絲筒電機，聯軸器，小齒輪，大齒輪，移動螺母，絲杠，絲筒，絲筒軸，滑鍵組成。絲筒電機為伺服電機，絲筒電機固定在機架上，通過聯軸器與絲筒軸固定連接，絲筒軸的另一端用軸承支撐在機架上，小齒輪與絲筒軸固定連接，絲筒軸通過滑鍵與絲筒連接，絲筒可隨絲筒軸轉動，同時又能沿滑鍵相對絲筒軸移動。絲杠兩端用軸承支撐在機架上，大齒輪與絲杠固定連接，大齒輪與小齒輪嚙合，移動螺母套在絲杠上，可相對絲杠轉動的同時沿絲杠軸向移動，移動螺母不能相對機架轉動，移動螺母的外表面加工有溝槽，絲筒靠近絲筒電機一端的凸臺嵌入移動螺母外表面的溝槽中。切割絲緊密纏繞在絲筒上，從絲筒的一端放出，另一端進入。小齒輪與大齒輪的傳動比、絲杠與移動螺母的旋向和導程，保證絲筒每轉一轉，移動螺母推動絲筒沿滑鍵軸向相應方向上移動的位移等于切割絲的直徑，從而保證絲筒上切割絲放出和進入的位置始終正對導輪導輪I。

導向機構由導輪、導輪、導輪、導輪、導輪、導輪I組成。各導輪通過各自的銷軸安裝在機架上，各銷軸與機架相對固定，各導輪可繞各自的銷軸相對轉動。導輪、導輪和導輪在同一平面內，導輪和導輪在同一平面內，而且導輪和導輪所在的平面與導輪、導輪和導輪所在的平面垂直，導輪I所在的平面與導輪、導輪和導輪所在的平面平行。

對于熱敏感且熱加工性能好的板材或薄膜材料，可利用安裝在機架上的加熱器對切割絲加熱，利用高溫切割絲加工，效率更高，質量更好。

二維聯動工作臺由工作臺，中間臺，臺座，Y軸電機，X軸電機組成，Y軸電機和X軸電機采用步進電機，臺座固定在機架上，Y軸電機安裝在臺座上，中間臺通過導軌安裝在臺座上，Y軸電機（11）驅動中間臺相對臺座沿Y軸方向移動，X軸電機安裝在中間臺上，工作臺通過導軌安裝在中間臺上，X軸電機驅動工作臺相對中間臺沿X軸方向移動，數控裝置對Y軸電機和X軸電機聯動控制，使工作臺在XY平面內實現加工要求的運動軌跡。

本發明的工作原理為：切割絲是在高強度的金屬絲表面涂鍍高硬度、高耐磨的碳化硅磨粒作為切割刀具，切割絲也可用高強度的碳纖維表面固結碳化鈦碳化硅磨粒作為切割刀具，實現往復線切割。工件封閉內輪廓切割加工時，需先打孔，切割絲穿過工件孔后張緊在供絲機構和導向機構上。供絲機構的絲筒上緊密纏繞切割絲，切割絲從絲筒的一端放出，另一端進入，并通過導向機構的導輪、導輪、導輪、導輪、導輪、導輪I張緊，形成閉環。工作時，絲筒電機帶動絲筒順時針轉動，切割絲從絲筒遠離電機端放出，依次通過導輪、導輪、工件、導輪、導輪、導輪、導輪I，進入絲筒，切割絲切削工件，同時，與絲筒軸固定連接的小齒輪帶動大齒輪和絲杠轉動，使移動螺母相對絲杠軸向移動，移動螺母推動絲筒沿滑鍵軸向移動，絲筒每轉軸向移動的位移等于切割絲的直徑，絲筒上切割絲放出和進入的位置始終正對導輪導輪I，保證供絲機構和導向機構工作順暢。當絲筒順時針轉動走絲到位后, 數控裝置發出指令使絲筒電機帶動絲筒逆時針轉動，切割絲反向運動。反之亦然，所以連續工作過程中，切割絲相對工件在Z軸方向的運動是往復直線運動。

對于木材、塑料、橡膠等不同的材質，不同的板料厚度，要求不同的切削速度，絲筒電機采用伺服電機，具有寬調速范圍，可滿足走絲速度要求，Y軸電機和X軸電機采用步進電機，控制簡單，經濟實用，滿足X軸和Y軸進給速度要求。工件在XY平面內加工軌跡，由數控裝置對Y軸電機和X軸電機聯動控制實現。