[发明专利]设计成用于切割在火花腐蚀加工机上使用过的线的装置

说明书

技术领域

本发明涉及切割装置，具体涉及用于火花腐蚀加工机的切割装 置。

背景技术

背景

使用线(wire)作为电极而用于切割导电部件的火花腐蚀加工机， 现在被广泛地使用。通常所使用的线由铜、锌、钢等的合金形成，并 具有0.1至0.3mm的直径。新线的供给存储在能够包含几千米的线的 线架上。线从线架上解绕展开的速度可以从几cm/s到50cm/s。线被 引导至加工区域(machining region)，在此加工区域经受工艺过程，该 工艺过程使得线不再适合于进一步的使用：此线只能用于加工一次。 在通过线进行火花腐蚀的几种加工机的情况中，同一线可重复使用几 次用于加工；但是，本发明不涉及这些类型的加工机。在本发明的框 架内，已通过加工区域的线成为了废料而必须被处理，以使得它能够 被循环使用。一种已知的方法包含将它用任何给定的切割工具切碎为 几厘米的段，用于限制它的堆积和能够将废料传输至具有有限容积的 容器内。

解决的问题

很多装置已被用于切碎使用过的线。它们中的大多数包括移动的 机械部件，此移动的机械部件包括受到磨损的刃口。这些常常是由特 殊的和昂贵的材料制成的部件需要被定期更换。此外，切割装置产生 重复的冲击，这可能使得线在加工区域振动。这需要开发和维护较为 复杂的、昂贵的和易损坏的机械组件。本发明提供了一种更为经济的、 更为简单的和更可靠的解决方案。

现有技术的描述

专利文件JP 61293727描述了用于切碎使用过的线的装置，其采 用电流使线熔化。线在两个滑轮中间被牵引，这两个滑轮夹紧线。这 两个滑轮中的一个由绝缘材料制成，另一个在其外围包括导电部分。 电流在导电部分和布置于上游的固定的接触部之间的正则区间流动。 后者不提供与线的可靠的接触。另一个缺点是机械装置较为复杂。它 包括若干受到磨损的移动部件。进一步地，系统持续地使用熔断效应， 这导致了整个装置发热。

在专利文件JP 4193422中，发现利用线圈产生的感应来熔化线的 原理，在此线圈中，线不产生任何接触。由电源所提供的高频交流电 流在线圈中间歇地流动。这一解决方案的缺点是，此高频源是较为昂 贵的元件，因为它也要在非常小的直径的线中感应产生强涡流。

专利文件US 5,523,538提到在本发明的某些实施例中的元件。该 元件是长管，并且被设计成用于将使用过的线运出加工区域；强的压 缩空气流被注入到此管上游，以便推动线。在管的出口，线被切割装 置回收并被其切割为小段。在这里，机构过于复杂，并且切割工具的 缺点是其必须被定期更换。

专利文件EP 1634668描述了用于高端加工机的线切碎系统。其 进行了特别的预防，以保证切割装置不在加工区域中与线的正常解绕 展开相干扰。图7a和7b显示了一种变型，在其处理通道的出口，线 被压缩空气流所偏转，被喷嘴25所传送，并且被推向刀片15，16。此 示例显示了必须提供可选的低成本的用于入门水平的加工机的解决 方案，这通过本发明而实现了。

发明内容

在一个优选实施例中，本发明使用了管，更一般地说是给定长度 的窄通道，用于将使用过的线从加工区域移出。线在此通道中的前进 由例如来自加工区域的强的压缩空气流、高压水流来保证，或一般地 说，由所述管道中受推动的足够高速的介电流体来保证。本发明利用 了所述通道内的流体流的性质。众所周知，在低的流率下，组成流体 的各层彼此相对地滑动而不会在通道内混合。此流被称为层流。

当高于一定的流率时，流体的各层的前进出现了不稳定性。由摩 擦引起的现象与流相干扰。形成流体的各组粒子不再以平行于通道壁 的常规方式移动。横向运动以随机的方式发生。在流体中出现的混乱 被归类于术语“紊流”。

根据雷诺方程，V＞3000·η/ρ·D，当V已知为大于此值时，紊流态 发生，其中V为通道中流体的平均速度，η为流体的动态粘度，ρ为 流体的密度，D为通道的直径。