[实用新型]电火花线切割机床无交切误差大锥度随动导丝及喷水机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高速往复走丝电火花线切割技术，尤其适用于大锥度及变厚度工件的精密切割，具体来说是一种电火花线切割无交切误差大锥度随动导丝及喷水机构。 

背景技术

作为高速往复走丝电火花线切割(HS-WEDM)机床的重要的品种——锥度线切割机床，已广泛运用在成形刀具、电火花成形加工用电极、塑料和五金挤出模、拉丝模、模具镶拼件及多种零件(如斜齿轮、叶片等)的加工方面，但对于锥度特别是大锥度（≥±5°）的切割，由于受较多因素尤其是因为电极丝采用导轮定位产生的各种结构误差的影响，加上大锥度切割时工作液不能很好地包裹住电极丝并随着电极丝沿倾斜方向进入加工区域，其加工精度和表面粗糙度要比常规加工差很多，至于锥度零件的多次切割，特别是大锥度零件的多次切割则更加困难，其最根本的原因还是没有可以保持电极丝空间及重复位置精度且消除交切误差的随动导丝器及喷水机构。 

对于锥度切割走丝系统，如图1所示，当采用导轮对电极丝定位进行U向平移时，电极丝在导轮上的切点将从直体切割时的A、C点，转变成锥度切割时的B、D点，这就形成了实际电极丝位置和理论电极丝位置的误差——交切误差(如图中b所示)，交切误差将使得锥度加工中产生误差，并且锥度越大、导轮直径越大，误差也越大；而锥度切割时，当切割锥度较大时，必须保证上下导轮同时绕下线臂轴线偏转（如图2所示），否则，如果只是导轮平移，当切割锥度增加后，电极丝必将脱离导轮的定位槽失去导向作用。对于低速单向走丝电火花线切割机床（LS-WEDM）而言，因其走丝速度很低（<12m/min）,且不用导轮对电极丝进行最终定位而采用电极丝导丝器限位，在进行锥度切割时，电极丝在U、V工作台的带动下进行平移，从而完成电极丝的锥度切割运动，因此导丝器内只需要设计有足够大的过渡圆弧(如图3所示),其孔径与电级丝间保持无间隙状态，以确保电极丝的平滑转弯和在导丝器中不出现移位，并选用延伸率较大而屈服及断裂强度较低的黄铜丝即能实现大锥度切割；但对于HS-WEDM大锥度切割而言，此种定位方式由于钼丝的高速运行（10m/s）及钼丝比黄铜丝高的多的硬度和强度，很快就会造成导丝器的磨损，同时也会对电极丝产生损伤，必然导致断丝机率大大增加。因此HS-WEDM大锥度机构的导丝器导向方式必须采用尽可能减少与电极丝的硬性摩擦方式，同时导丝孔始终绕导轮前端半径为中心旋转，以消除或减小交切误差（如图4所示）；同时为增强冷却效果，喷水结构也应该跟随着电极丝进行倾斜，争取工作液尽可能多地包裹住电极丝；此外还要方便电极丝在导轮上的挂丝及方便穿过导丝器限位块的操作。 

现有技术中，能够进行大锥度切割的HS-WEDM通常由普通四连杆摆动式大锥度线架实现，如图5所示，所谓四连杆是由上下线臂、套筒连杆及电极丝组成的。导轮在四连杆带动下可以在U方向进行平移及在V方向进行偏摆，但不能解决U方向导轮平移后的交切误差，其对电极丝冷却的喷水嘴为避免与电极丝在U方向平移时形成干涉，通常做成沿U方向长条型的多出水孔喷嘴（图6），因此无法保证工作液从喷嘴出来后包裹住电极丝，所以对加工区域的冷却效果很差，加上不能解决交切问题，因此切割精度也无法保障。 

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的高速电火花切割机床（HS-WEDM）在切割大锥度工件时电极丝定位不精确以及喷水装置不能实现跟踪喷液的问题，设计一种在大锥度切割时始终能通过导丝器对电极丝进行限位，并且导丝器始终能将电极丝调整至理论位置，消除交切误差，且同时又能实现喷水嘴跟踪电极丝进行喷液，使得工作液尽可能包裹住电极丝的无交切误差大锥度随动导丝及喷水机构。 

本实用新型的技术方案是： 

一种电火花线切割机床无交切误差大锥度随动导丝及喷水机构，它由上线臂4、上导轮5、上随动喷水导丝器6、上连杆7、下随动喷水导丝器8、下导轮9、下连杆10、下线臂11和套筒连杆13组成；所述的上线臂8安装在电火花线切割机床的锥度头拖板3上，下线臂11安装在机床的立柱上；套筒连杆13连接在上线臂4和下线臂11上；上连杆7一端与套筒连杆13通过轴承连接，另一端与上随动喷水导丝器6通过销轴连接于C点；下连杆10一端与套筒连杆13通过轴承连接，另一端与下随动喷水导丝器8通过销轴连接于D点；上随动喷水导丝器6绕上导轮5前端半径A点旋转，下随动喷水导丝器8绕下导轮9前端半径B点旋转，其特征是所述的上随动喷水导丝器6和下随动喷水导丝器8为轴心偏摆式结构或滑槽导向式结构，所述的轴心偏摆式结构或滑槽导向式结构的中心点为上导轮5前端半径A或下导轮9前端半径B。