[发明专利]一种单丝多工位线切割加工机床

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型线切割加工机床，主要用于对环形零件自内向外的切割，可以是对环形零件进行分块切割，也可以是在环形零件内圆表面开槽，属于机械制造领域技术和设备。

背景技术

许多环形机械零件需要自内向外进行切割加工，例如根据不同的型号、规格，轮胎模具需要切割为4，8，16份等多块，如果采用现有的线切割机床顺序一块块切割，加工周期长、内应力分布不均匀，零件变形大。为解决此问题，本发明人曾提出了一种多槽同步线切割加工机床方案，专利号200810026060.5，可以实现多工位同步加工。但是存在的缺点是，为保证卷丝筒之外的丝线长度不因丝架位置变动而发生变化，设计了含有众多导轮的储丝机构，使得机床的走丝路径蜿蜒曲折，机床结构复杂，频繁的折转也降低了丝线的寿命。另外，只能对环形零件进行等分切割或固定位置的分块切割，而无法实现位置可调的不等分切割。

发明内容

本发明是针对现有技术，尤其是针对本发明人200810026060.5号专利中所存在的问题做进一步的改进。

机床总体结构如图1所示，机床工作台面上布置有：

1)二个以上可沿机床工作台径向移动的丝架组件(1)；

2)多个工件支撑组件(2)；

3)多个丝线引导轮组件，包括：工作台上位于两个丝架之间引导轮组件(3)，丝架下臂臂长方向上引导轮组件(4)，引导丝线进出卷丝筒的引导轮组件(12)；

4)位于工作台中心处的中心立柱(15)及其上的多个引导轮(16)

移动丝架组件由丝架和移动导轨副组成，图2，丝架底部实际上也就是丝架下臂(8)与移动导轨副滑块联结，电机固定在电机安装块(7)上通过联轴器联结丝杠，通过驱动丝杠带动滑块，也就是带动丝架(1)前后运动。

工件支撑组件由固定在机床台面上带“T”型槽的固定块(9)和能沿“T”型槽径向移动的支撑块(10)组成，嵌在“T”型槽内的螺栓由支撑块上的孔伸出，用螺帽将支撑块压紧在固定块(9)上。

下臂臂长方向靠近工作台外缘处，安装有丝线转向引导轮组件(4)，图1中显示了该引导轮组件(4)的一种安装方式，即固定在电机安装块(7)上。引导轮组件(4)上的导轮(5)轴线垂直工作台，与丝架下臂的导轮(6)轴线垂直。丝架下臂导轮(6)与转向导轮(5)相互位置可以微量调整，使这两个导轮中任意一个的“V”型槽槽底圆周和另一个导轮“V”型槽槽底所在平面相切或接近，这里接近主要是考虑了丝线直径，接近距离等于r/sinα，r为丝线半径，α为导轮“V”型槽底角的一半，两导轮相互位置最终是要保证两导轮之间的丝线，更准确地说应该是丝线的中心在两导轮“V”型槽底部圆周所在平面的交线上，也就是既位于下臂导轮“V”型槽底部圆周所在的平面上，又位于引导轮“V”型槽底部圆周所在的平面上，当然这是理想情况，实际加工中应尽量满足这一要求。在丝架之间还布置有若干个辅助导轮组件(3)，其作用是避免丝线从一个丝架转向另一个丝架时碰到工件支撑组件(2)，或作为其它特定作用的过渡轮。另外还有一个引导轮组件(12)负责引导丝线进出卷丝筒，图3，它实际包含两组引导轮组件(A)(B)，每一组都含有两个轴线互相垂直的引导轮(17、18)，引导轮(17)负责将丝线位置调整至与引导轮(18)的“V”型槽高度一致，该高度与过渡引导轮(3)和丝架下臂臂长方向的引导轮(5)“V”型槽高度相同。

工作台中心处立柱(14)的上表面安装有多个导轮组件，图1中是安装两个导轮组件的情况。导轮轴线垂直工作台面，其作用是负责将一个丝架上臂过来的丝线引导至相邻丝架上臂。该导轮组件用螺栓穿过其上的槽孔固定在中心立柱(15)上表面。

丝线的空间走线路径见图4。

本发明与200810026060.5专利的区别主要体现在下面两点：

1.为了简化机床结构，减少导轮数量，本发明的丝架结构设计为上臂短下臂长，见图2。普通机床上下臂长度一致，它们端部的两个导轮上下位置对齐，丝线以外公切线的形式绕过这两个导轮。而本发明机床的上下臂(13)(8)长短不同，其端部的两个导轮在径向上位置错开，丝线是以两个导轮内公切线的形式绕过导轮，具体来说对上臂端部的导轮，丝线从导轮“V”型槽对着工作台边缘的这面绕过它，对下臂端部的导轮，丝线是从导轮“V”型槽对着工作台中心的这一面绕过它。这样上下臂随丝架进退时，丝线沿丝架上臂增加(减少)的长度刚好等于丝线沿丝架下臂减少(增加)的长度，丝线长度不随丝架位置变动而变化，与本发明人的200810026060.5专利比较，减去了多个起储丝作用的导轮，机床结构大为简化；