[发明专利]多轴联动切割设备及其用途

说明书

一种多轴联动切割设备，包括第一回转机构和第二回转机构。第一回转机构设置于进给运动部件上，包括第一回转运动轴。第二回转机构设置于底座上，包括所述的第二回转运动轴。切割部件与第二回转机构连接，受第二回转机构驱动，绕第二回转运动轴转动，其上设置实施切削加工的切割线。本发明的设备，不仅能加工出空间复杂的曲面零件，还能有效降低断线发生的可能性，主要适用于机加工领域中切削刀具金属材料的加工。

技术领域

本发明涉及一种对工件实施机械加工的设备，尤其涉及一种以多轴联动方式对工件实施高速线切割的设备，提高机加工的连续性和加工精度。

背景技术

硬质合金刀具、零件等的精密加工目前主要采用砂轮磨削、电火花线切割两种工艺。

磨削主要通过五轴工具磨床实现，五轴工具磨床一般具有2个以上的回转轴，可以通过砂轮实现各种复杂轮廓的磨削和修制。五轴工具磨床一般都配有专门的计算机辅助制造程序，可以较为便利地对各轴加工动作进行控制和编程，大部分五轴工具磨床的空间结构都经过一定程度的优化，可以一定程度上避免加工中各轴之间的碰撞和干涉，但与加工中心一样，砂轮具有相对较大的直径，这使得加工不可避免地会受到砂轮直径的干涉，而且另一方面，先进五轴工具磨床往往都采用点磨削形式进行加工，依靠砂轮外圆面和侧面的交角和工件发生点接触来磨削，这样的优点是在加工中尽量避免砂轮直径对工件的干涉，但遗憾的是随着加工的进行砂轮交角时刻发生着磨损并造成圆角变圆，并且这种圆钝的趋势一般要等交角被逐渐倒圆至R0.5以上时才开始趋缓。过大的圆弧会影响最终可达到的尺寸精度，例如：用交角为R0.5的砂轮就无法加工出小于R0.5的工件交线形状。

电火花线切割简称线切割，是借助电火花产生的电腐蚀来完成复杂形状的工件切割，主要用于对各类刀具、模具、电极和精密零部件制造，硬质合金、铝合金、结构钢和金刚石等各种导电体的复杂型腔和曲面形体加工。作为特种加工技术的一种，凭借其高加工精度、高生产效率、低功耗和制造成本低等特点，在机械加工中的生产应用范围越来越广，并且加工效率和加工精度都有极大的提高。根据电极丝的运行方式和速度，电火花线切割机床主要可分为两大类，即低速单向走丝电火花线切割机床和高速往复走丝电火花线切割机床。

低速单向走丝电火花线切割机床，俗称“慢走丝”，采用单项走丝形式，多以黄铜、铜、钨、钼等金属材料作为电极丝，走丝速度低于0.2m/s，电极丝在放电后不再使用，而且采用无电阻防电解电源，一般均带有自动穿丝和恒张力装置。工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高、表面质量较好，往往用于放电精密成型切割(即大角度倾斜切割)但不宜加工大厚度工件。由于机床结构精密，技术含量高，机床价格高，因此使用成本也高。

高速往复走丝电火花线切割机床，俗称“快走丝”，一般最大走丝速度8m/s～12m/s，多采用钼、钨钼合金等作为电极丝材料，排屑容易，加工速度较高，可加工大厚度工件，但不能对电极实施恒张力控制，故电极丝振动大，在加工过程中易断丝。由于电极丝是往复使用，所以会造成单边放电，电极丝易变形，加工精度和表面质量精度较差，主要用于切断切割，不能用于精密的成型切割(即大角度倾斜切割)。

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件的控制单元，数控机床的操作和监控全部在数控单元中完成。