[发明专利]线切割机床在线打孔装置

说明书

技术领域

本发明涉及电火花线切割加工与水射流特种加工技术领域，特别涉及用水射流技术来加工线切割穿丝孔的复合加工方法及装置，可用于线切割机床在线加工穿丝孔。

背景技术

电火花线切割加工是通过工件材料和电极钼丝两极之间脉冲放电瞬间产生的高温来熔蚀工件以去除材料的加工方法。为了提高电火花线切割的加工精度，需要对高速走丝的钼丝进行定位。另一方面，在加工前必须预先加工穿丝孔，以便穿电极钼丝。穿丝孔加工的精度对线切割加工精度有重要影响，在实际加工中，穿丝孔作为加工的起点，通常也作为后续加工工序的定位基准。因此，穿丝孔的位置精度至关重要。目前，传统线切割加工穿丝孔，都是首先在有较高精度的机床上采用机械加工方法来实现，然后在线切割机床上二次装夹定位对刀后进行线切割加工。

该方法存在以下不足：1）需要另外一台设备加工穿丝孔，增加了设备投资；2）增加了加工工序和加工时间；3）必须进行二次装夹定位，这样不仅增加了准备时间，更重要的是二次装夹定位对刀影响了后续加工精度。

因此，设计一种集成在电火花线切割机床上的在线打孔装置，减少设备投入，简化工艺，节约时间和成本以及避免二次装夹、对刀等不良影响，具有很高实用价值。

磨料水射流加工技术由于其功能的完善、效率的提高加之投资成本的下降，使得该技术和设备在各项领域中备受关注。磨料水射流加工技术作为一种新兴的柔性制造技术,具有冷态切割、单点切割、切割能力强、绿色加工等特点。能切割各种塑性、脆性、韧性材料、各种复合材料等,在各行各业得到广泛的应用。为此，本专利将磨料水射流技术引入线切割加工中，设计一种特殊装置，利用水射流来在线加工线切割穿丝孔。该装置既可作为电火花线切割机床的钼丝定位器（导丝嘴），又可作为水射流切割头，实现电火花与水射流复合加工。解决传统线切割打穿丝孔环节存在的不足，提高线切割加工质量，因而具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是：为了克服传统线切割加工不能在线打穿丝孔等不足，提供一种电火花线切割机床用在线加工钼丝穿丝孔的方法和装置。它既可作为电火花线切割机床的钼丝定位器（导丝嘴），又可作为水射流切割头，实现电火花与水射流复合加工。其特征是水射流切割头的宝石喷嘴和线切割钼丝定位器（导丝嘴）共用一个装置，实现了在线切割机床上用水射流来打线切割加工所必须的穿丝孔，或在线切割机床上切割金属、非金属零件。水射流打孔和线切割加工共享一个加工平台。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：线切割机床在线打孔装置，其特征在于：包括有连接高压软管(13)的快换接头体(11)和接头（12），接头体(11)与压紧环（10）螺纹连接，压紧环（10）的外圆与丝架（1）螺纹连接，连接座(4) 与丝架（1）螺纹连接，将宝石喷嘴座(2)压紧固定在丝架（1）上，宝石喷嘴座(2)中镶嵌的宝石喷嘴(3），有混合腔(6)的磨料喷嘴座(5）螺纹连接在连接座(4)上，一端伸入磨料喷嘴座(5)中与混合腔(6)相通的聚焦管(7），聚焦管(7)外园套装锥形橡胶垫圈(8)，压紧螺母(9)与磨料喷嘴座(5）螺纹连接，将聚焦管(7)固定在磨料喷嘴座(5)上。

上述宝石喷嘴座(2)两端有锥形开口，宝石喷嘴（3）内径为φ0.20～φ0.35mm，聚焦管（7）内径为φ0.50～φ1.0mm。

上述的连接高压软管与水射流打孔装置的接头采用带自密封的高压快换接头。

该装置安装在线切割机床升降臂（16）的丝架（1）上，并位于导丝轮（15）的下方。打孔时，把高压软管(13)通过快换接头体(11)和接头（12）与该装置连接，形成水射流进行打孔（或切割）。

打孔完毕，升起线切割机床升降臂(16)，卸掉磨料喷嘴座(5)及聚焦管(7)、锥形橡胶垫圈(8)、锁紧螺母(9)，快换接头体(11)和接头(12)，将钼丝(14)穿过宝石喷嘴(3)中间的小孔，钼丝穿好后形成闭环，即可进行正常的线切割加工。此时，宝石喷嘴(3)作为线切割的钼丝定位器（导丝嘴），防止线切割加工时钼丝的摆动，从而提高线切割加工质量，同时，由于打孔和线切割加工为同一定位基准，所以进一步提高了线切割加工的精度。