[其他]电火花线切割机床大锥度切割装置

说明书

本实用新型属于一种电火花数控线切割机床的线架装置。

本实用新型是对《机床》杂志1980年第8期16页上公开的电火花数控线切割机床锥度切割线架的改进。图1是原来的线架结构示意图。步进电机〔1〕通过齿轮组〔19〕、丝杆〔20〕、螺母〔21〕、连杆〔22〕和杠杆〔23〕推动线架主体以回转轴A为中心作V向摆动，使上导轮〔3〕和下导轮〔4〕随之作V向摆动，而使得两导轮间的电极丝〔5〕在V方向倾斜，步进电机〔2〕通过齿轮组〔16〕、丝杆〔17〕、螺母〔18〕、连杆〔6〕和杠杆〔7〕推动线架主体以支点D为中心作U向摆动，使上导轮〔3〕和下导轮〔4〕随之作U向摆动，电极丝〔5〕在U方向倾斜，当步进电机〔1〕、〔2〕同时作用时，电极丝〔5〕就同时作V向和U向摆动，形成通过A点以Q轴为回转中心的圆锥面，通过电子计算机将电极丝〔5〕的运动轨迹和工作台X轴、y轴的运动有机地联合起来，就可以实现工件的锥度切割，但是线架在作U向摆动时，由于电极丝〔5〕倾斜而在导轮〔3〕、〔4〕上切点位置发生变化，从而引起电极丝偏离理想位置，电极丝的位移量与线架摆动角度有关，摆动角度越大，电极丝偏离理想位置的位移量越大，加工精度就越低，位移量的大小可用如下公式计算：

δ＝R（1－COSα）

其中δ为电极丝偏离理想位置的位移量，R为导轮半径，α为线架U向摆动角度。假如导轮半径为15毫米，当线架U向摆动角为15    时，位移量达到0.5毫米，所以不适应较大锥度的切割加工。

本实用新型的要点在于线架的U向摆动机构中设置了电极丝位移补偿部件，可使加工精度提高和增大切割锥度。

图2是本实用新型的锥度切割线架U向摆动机构示意图。线架的U向摆动是这样实现的：步进电机〔2〕通过齿轮组〔16〕、丝杆〔17〕、螺母〔18〕的作用推动连杆〔6〕、连杆〔6〕推动杠缸〔7〕以D点为支承点摆动，杠杆〔7〕的两端分别与上导轨〔12〕、下导轨〔13〕后部的靠模〔8〕、〔9〕的扇形面相接触，靠模与杠杆的切面间隙用弹簧片〔10〕、〔11〕来消除，杠杆〔7〕摆动后带动导轨〔12〕、〔13〕互相作前后逆向运动，上下导轮〔3〕、〔4〕随导轨〔12〕、〔13〕的运动而运动，从而使两导轮间的电极丝〔5〕经过A点实现U向摆动。

电极丝〔5〕位移补偿分析如图3所示。杠杆〔7〕在垂直位置时与靠模〔8〕、〔9〕的C点相切，当杠杆〔7〕摆动时，切点变化移至F点，这时杠杆的实际位置F－F与C－C连线在水平方向上形成一位移量δ。导轮〔3〕、〔4〕间的电极丝〔5〕在未摆动时处于垂直位置，与导轮的B点相切，摆动时，切点位置变化使电极丝实际位置与B′－B′连线在水平方向上形成一位移量δ′。由于杠杆〔7〕的支承点D是固定的，所以杠杆〔7〕与C′－C′连线的位移量δ和电极丝〔5〕与B′－B′连线的位移量δ′方向正好相反，当靠模〔8〕、〔9〕的扇形半径与导轮〔3〕、〔4〕的工作半径相同时，位移量δ和δ′的大小正好相等，从而使得两个位移量正好抵消，达到补偿目的，保证电极丝〔5〕在U向摆动过程中实际上不发生位移，满足切割加工精度要求和可以实现较大锥度的切割。

为满足大锥度切割的要求，本实用新型还设计有一种新的皂化液喷咀。图4是这种喷咀的剖面图。喷咀主体由内衬套〔24〕和外衬套〔25〕组成，皂化液通道包括环形槽〔26〕，导向孔〔27〕和锥形环道〔28〕等部分，电极丝〔5〕从喷咀中心通过，皂化液进入环形槽〔26〕、经导向孔〔27〕、最终从锥形环道〔28〕的缝隙喷出，喷出的皂化液为一圆锥形液面，在锥顶处汇合后沿电极丝〔5〕的方向形成液柱。在加工直壁模具时，喷咀的进液压力可调节得较高。在加工带锥度的模具时，喷咀的进液压力可调节得较低；这样在电极丝〔5〕倾斜偏离垂直位置后，电极丝将从喷出的锥形液面上通过，由于高速运行的电极丝的吸附作用，使液面上的部分皂化液改变原来方向而沿电极丝的运行方向喷出，达到良好的供液效果。图5是作锥度切割时喷咀工作状态示意图。

本实用新型的锥度切割线架适用于走丝速度为6米－10米／秒的电火花数控线切割机床，最大加工锥度可达到30，而同时具有良好的切割加工精度。