CN106964858A_一种电火花线切割机床自动穿丝装置及穿丝方法

一种电火花线切割机床自动穿丝装置及穿丝方法

tekninen ala

本发明关乎一种装置, 此装置是电火花线切割机床自动穿丝装置。具体而言, 此线切割机床自动穿丝装置还涉及一种穿丝方法。特别的是, 这种装置及穿丝方法适用于高速走丝电火花线切割机床。

背景技术

我国独创的电火花加工机种高速走丝电火花线切割机床, 能加工大厚度、大锥度工件, 机床成本低（4 – 5万元）, 是我国目前应用较多的机床之一, 在模具制造等领域有独特优势和广泛市场前景。然而高速走丝电火花线切割机床带来的经济效益远比不上低速单向走丝电火花线切割机床, 即便现在采用了多次切割技术, 电极丝智能刀库化控制系统以及智能张力控制系统等等, 可极大提高电火花线切割加工精度。但实际生产中存在常见的、重 要的缺陷——断丝。

当下, 现存的高速走丝电火花线切割机床的穿丝皆是手动穿丝, 穿丝操作是一项耗费时间, 消耗力气, 并且具备技术含量的工作, 要达成熟练且快速的穿丝就一定要历经大量训练才行, 在确保质量的情形下, 如今都是追求效率以及追求自动化的时代, 要是能在机床上安装一个自动穿丝装置, 改善上丝环境, 降低穿丝难度, 便能够大幅缩短穿丝时间, 有利于机床的自动化程度, 提升生产效率。

发明内容

本发明所应对解决的技术问题在于, 提供一种电火花线切割机床自动穿丝装置, 它能够在整个穿丝过程里, 自动去完成引丝以及穿丝的操作, 并且还有与之对应的穿丝方法。

一种电火花线切割机床自动穿丝装置, 采用了如下技术方案，该装置包括夹丝机构、送丝机构和牵丝机构, 夹丝机构又分为上丝臂的夹丝机构和下丝臂的夹丝机构, 送丝机构设置在上丝臂右侧导轮外侧下方, 上丝臂的夹丝机构安装在上丝臂的丝杆上, 用于将电极丝夹紧并牵引向上丝臂的右侧运动穿过上丝臂右侧导轮, 再送入送丝机构的送丝体, 送丝机构用于夹住电极丝并将其向下输送, 下丝臂的夹丝机构夹紧送丝机构输送过来的电极丝并牵引向下丝臂的左侧运动, 以此完成自动穿丝过程；牵丝机构包括上丝臂的牵丝机构和下丝臂的牵丝机构, 它们分别通过固定支座固定设置在丝臂上, 固定支座包括第一固定支座和第二固定支座, 第一固定支座和第二固定支座之间设置有光杆, 光杆上设置有固定支撑板，固定支撑板和第二固定支座之间设置有丝杆, 还包括滑动底座, 其配合安装在丝杆和光杆上且能够沿丝杆轴线运动, 还包括第一步进电机, 设置在固定支撑板上, 输出轴与丝杆相连接并保持同轴度, 为丝杆的旋转提供动力, 丝杆为滑动底座提供导向作用, 使得滑动底座不能转动, 只能沿着丝杆的轴线运动；第一步进电机的正反转带动丝杆的正反转, 进而使滑动底座沿着丝杆的轴线来回移动；夹丝机构通过夹丝底座固定在滑动底座上, 包括第一夹丝体和第二夹丝体, 第一夹丝体和第二夹丝体共同作用将位于两者之间的电极丝夹紧或松开, 且两者的运动方向与滑动底座的运动方向垂直, 第二夹丝体通过转轴与转轴座子配合设置, 使第一夹丝体和第二夹丝体能够绕转轴座子转动, 转轴座子固定设置在夹丝底座上, 还包括设置在第二夹丝体上的第一推拉式电磁铁, 为第一夹丝体的移动提供动力, 从而促使第一夹丝体和第二夹丝体对电极丝夹紧或松开, 还包括与转轴固定相连的第二步进电机, 为转轴绕转轴座子的旋转提供动力；送丝机构包括机构壳体、送丝壳体、第二推拉式电磁铁、杠杆、杠杆限定部和送丝体, 杠杆限定部将杠杆中间位置固定在机构壳体或上丝臂上, 使杠杆只能绕杠杆限定部做旋转运动, 机构壳体与上丝臂固定连接, 且送丝壳体固定在机构壳体上, 第二推拉式电磁铁固定在机构壳体上, 为杠杆的摆动提供动力, 杠杆的摆动带动送丝体穿过送丝壳体上下运动, 送丝体贯穿有能够通过电极丝的丝孔, 送丝体上端一段宽于送丝体上端下面一段, 送丝体向下运动时, 送丝壳体夹紧送丝体上端, 从而实现对电极丝的夹紧, 送丝体向上运动时, 送丝体上端离开送丝壳体, 从而实现对电极丝的松开。

在第一推拉式电磁铁通电之际, 电磁铁弹簧会出现收缩的情况, 进而带动第一夹丝体朝着第二夹丝体的方向进行运动, 最终达成对电极丝的夹紧效果；而当第一推拉式电磁铁处于断电状态时, 电磁铁弹簧会伸长, 此时第一夹丝体自动回弹, 于是致使第一夹丝体与第二夹丝体相互分离, 以此实现对电极丝的松开操作, 当电极丝被运送到上丝臂的右侧时, 由第二步进电机带动夹丝体会做顺时针旋转90度的动作。

若第二推拉式电磁铁断电, 电磁铁弹簧会拉伸, 进而将杠杆推动使其逆时针转动, 致使送丝体向上运动着, 送丝体上端张开, 达成对电极丝的松开, 电极丝不受力处于静止状态；若第二推拉式电磁铁通电, 电磁铁弹簧收缩, 拉动杠杆顺时针转动, 带动送丝体向下运动, 送丝体上端受挤压闭合, 电极丝被夹紧一起向下运动。于整个过程里, 随着第二推拉式电磁铁断电与通电的持续重复, 实现对电极丝向下输送。

还包含球头座, 它与第二推拉式天磁铁稳固相连, 所述杠杆的两端呈球头形状, 其中一端的球头安置在所述球头座内部, 另一端的球头设置在送丝体的凹槽当中。

这里面还涵盖限位环, 它是固定安置在送丝体跟前的, 其作用在于对送丝体向上移动的距离予以限制。

上述所讲那送丝体涵盖送丝上体以及送丝下体, 杠杆出现的摆动会促使送丝下体产生上下方面的运动, 送丝下体进行的上下运动又会带动送丝上体产生上下运动。

所述杠杆另一端设置在送丝下体的凹槽内。

所述限位环固定设置在送丝体下体上。

并且, 还存在水引丝机构, 它是被固定设置在送丝机构下方的, 此机构含有水引丝外壳、引丝嘴、喷嘴；其中, 该引丝嘴被置于喷嘴里面, 其作用是引导电极丝穿过自身内部；水引丝外壳与喷嘴是固定相连接的, 连接之后的整体有着一个中空的腔体；这个腔体是用来装高压水的；高压水是从引丝外壳侧面的孔进入到腔体内的, 而后喷嘴会将高压水喷出, 进而带动引丝嘴中的电极丝进行运动。经由水引丝机构的引导, 电极丝能够更轻易地进入下丝臂上的第一夹丝体与第二夹丝体之间。

所述夹丝底座通过螺栓槽用螺栓固定在滑动底座上。

所述第二夹丝体和转轴通过键槽中的平键连接。

所述转轴座子通过螺栓槽安装固定在夹丝底座上。

所述第一推拉式电磁铁通过螺栓固定在第二夹丝体上。

对于依照上述呈现的自动穿丝装置所对应的自动穿丝方法来讲, 其具体的方法步骤是这样的: 首先, 工作人员开展手动操作, 把电极丝朝着上丝臂的夹丝机构予以牵引 ；第二步, 上丝臂夹丝机构里的那个呈第一推拉式的电磁铁接入电流, 使之达成夹丝机构针对电极丝的紧紧夹住状况 ；第三步, 上丝臂的第一步进电机促使丝杆进行转动, 进而达成上丝臂夹丝机构以及滑动底座所构成的那个机构朝着右边产生移动, 当移动到预先设定好的位置之际, 上丝臂的第一步进电机就停止施展工作 ；第四步, 上丝臂夹丝机构之处的第二步进电机驱动第一夹丝体以及第二夹丝体按照顺时针方向做旋转九十度的动作, 将电极丝穿透上丝臂右侧的导轮进而送至电力处于中断状态下的送丝机构送丝体之中段的上端里面 ；第五步, 送丝所涉及结构的第二推拉式电磁铁持续进行接通电流以及切断电流的反复操作, 带动送丝体内部的电极丝朝着下方运动, 一直到把电极丝传达到下丝臂之上的夹丝机构那里 ；第六步, 将第二推拉式电磁铁的电流截断, 下丝臂的夹丝机构在它自身携带的所述第一推拉式电磁铁发挥作用期间紧紧锁住电极丝 ；第七步, 下丝臂的第一步进电机带动丝杆进行运作, 促使夹丝机构朝着左边运动, 到达设定的位置而后停止工作 ；第八步为工作人员把电极丝缠绕到丝筒之上, 实现穿丝的完成。

第一步, 工作人员手动把电极丝牵引到上丝臂的夹丝机构那儿, 第二步, 上丝臂夹丝机构的第一推拉式电磁铁通上电, 达成夹丝机构对电极丝的夹紧, 第三步, 上丝臂的第一步进电机让丝杆转动起来, 使得上丝臂夹丝机构和滑动底座组成的机构朝向右边移动, 等移动到设定位置时, 上丝臂的第一步进电机就停止工作, 第四步, 上丝臂夹丝机构的第二步进电机带着第一夹丝体和第二夹丝体按顺时针转动90度, 把电极丝穿过上丝臂右侧的导轮送到断电状态下送丝机构送丝体的上端里面, 第五步, 送丝机构的第二推拉式电磁铁反复地通电、断电, 带动送丝体内的电极丝朝着下面运动直到把电极丝送进水引丝机构, 第六步, 第二推拉式电磁铁断电, 高压栗把高压水送进水引丝机构, 将水引丝机构中的电极丝向下运输, 直到电极丝抵达下丝臂上的夹丝一`机构, 第七步, 下丝臂的夹丝机构在其第一推拉式电磁铁的作用之下夹紧电极丝, 第八步, 下丝臂的第一步进电机带动丝杆运动, 带着夹丝机构向左运动到设定位置后停止工作’, 第九步, 工作人员把电极丝绕在丝筒上, 完成穿丝。

本发明有益效果是，与现有技术比, 它有一整套夹丝机构, 还有牵丝机构以及送丝机构。它弥补了之前只能小部分自动穿丝的缺陷, 能有效解决自动穿丝装置里电极丝的自动引丝问题, 还能解决自动穿丝问题。它可完全代替人工在机床部分进行穿丝引丝, 是高速往复走丝电火花线切割机床能否实现自动穿丝的关键技术。

havainnollistaa

设有夹丝机构, 还有送丝机构, 另外存在牵丝机构, 图1是关于本发明其中由这三种机构组成的一实施例的安装结构图。

图2为本发明其中一实施例的牵丝机构结构示意图。

图3为图2所示实施例的牵丝机构的立体视图。

图4为本发明其中一实施例的夹丝机构结构示意图。

图5是由图4所展示的实施例之中的夹丝机构的剖面图 , LU^6」图6是本发明其中一个实施例的送丝机构结构示意图形。

图7为本发明其中一实施例的送丝机构的送丝上体的结构示意图。

图8为本发明其中一实施的水引丝机构的结构示意图。

图9为本发明图8所示实施例中水引丝机构剖面立体图。

图10为本发明其中一实施例的推拉式电磁铁芯结构示意图。

käytännöllinen tapa tehdä mitä tahansa.

将本发明的目的、技术方案还有优点, 变得更加清楚明白, 为此, 下面结合附图以及实施例, 对本发明进一步详细说明, 应该理解, 这里所描述的具体实施例, 仅仅用来解释本发明, 而非用于限定本发明。

在本说明书里, 包括摘要以及附图所公开的任何一条特征, 若不是特别进行叙述的情况, 都能够被其他具备等效性或者有着类似目的的替代特征给替换掉。也就是说, 只要不是特别叙述的, 每一个特征仅仅只是一系列等效或者类似特征当中的一个例子罢了。

有一个电火花线切割机床自动穿丝装置, 具体实施例 i 如图 1 所示, 它包含夹丝机构 5、送丝机构 7 和牵丝机构 6。夹丝机构 5 又分为上丝臂 8 的夹丝机构以及下丝臂 9 的夹丝机构。送丝机构 7 处在上丝臂右侧导轮外侧下方。上丝臂的夹丝机构安装在上丝臂的丝杆上 , 其作用是把电极丝 3 夹紧且牵引着向上丝臂的右侧移动 , 使之穿过上丝臂右侧导轮 4, 将其送入送丝机构的送丝体。送丝机构用于夹住电极丝 , 并将电极丝向下输送。下丝臂的夹丝机构把送丝机构输送过来的电极丝夹紧 , 并牵引着向下丝臂的左侧运动 , 以此完成自动穿丝过程。

于这个特定的具体实施例子当中, 切割机机床1借助立柱1〇来固定上下丝臂, 上下丝臂的左侧安置有丝筒2。

如图2所示, 有上丝臂的牵丝机构, 它通过固定支座固定设置在丝臂上, 这个固定支座包括第一固定支座61和第二固定支座67。如图3所示, 下丝臂的牵丝机构同样通过固定支座固定在丝臂上, 该固定支座也包含第一固定支座61和第二固定支座67。第一固定支座和第二固定支座之间设有光杆66, 光杆上安装有固定支撑板63。固定支撑板和第二固定支座之间设置了丝杆64。还有滑动底座65, 它配合安装在丝杆和光杆上, 能够沿着丝杆轴线运动。另外有第一步进电机62, 设置于固定支撑板上, 其输出轴与丝杆相连且保持同轴度, 为丝杆旋转提供动力。丝杆为滑动底座给予导向作用, 使得滑动底座无法转动, 只能顺着丝杆轴线运动。

第一步进电机正转, 带动丝杆正转, 滑动底座能沿着丝杆轴心向后移动；第一步进电机反转, 带动丝杆反转, 滑动底座能沿着丝杆轴心向前移动。

如图4和图5所示, 夹丝机构借助夹丝底座56固定于滑动底座上, 夹丝机构包含第一夹丝体51与第二夹丝体52。第一夹丝体以及第二夹丝体共同发挥作用, 把处于两者之间的电极丝夹紧或者松开, 并且两者的运动方向跟滑动底座65的运动方向相互垂直。第二夹丝体经由转轴53与转轴座子58配合设置, 以此让第一夹丝体和第二夹丝体能够围绕转轴座子转动。转轴座子58固定设置于夹丝底座上。夹丝机构还含有设置在第二夹丝体上的第一推拉式电磁铁54, 它为第一夹丝体的移动供给动力, 进而促使第一夹丝体和第二夹丝体对电极丝夹紧或者松开。夹丝机构还包括与转轴固定相连的第二步进电机55, 它为转轴环绕转轴座子的旋转提供动力。在本具体实施例中, 夹丝底座56通过螺栓槽凭借螺栓固定在滑动底座上。第二夹丝体和转轴通过键槽59里的平键连接。转轴座子通过螺栓槽57安装固定在夹丝底座上。第一推拉式电磁铁通过螺栓固定在第二夹丝体上。在本具体实施例中，所述夹丝机构通过螺 栓安装在丝臂上。

如图6所示, 有一送丝机构, 它包含机构壳体71, 还有送丝壳体78, 以及第二推拉式电磁铁72, 再有杠杆74, 另外还有杠杆限定部75跟送丝体（76和79）；杠杆限定部将杠杆中间位置于机构壳体或者上丝臂处固定, 使得杠杆仅能围绕杠杆限定部做旋转运动；此机构壳体跟上丝臂固定连接着, 并且送丝壳体固定于机构壳体之上；第二推拉式电磁铁固定于机构壳体上, 给杠杆的摆动提供动力；杠杆摆动让送丝体通过送丝壳体做上下运动；送丝体有能让电极丝穿过的丝孔一；送丝体上端一段比送丝体上端下面一段宽阔, 送丝体向下运行时候, 送丝壳体会夹紧送丝体上端一截, 以此达成对电极丝的夹紧这一动作, 送丝体向上运动之际，送丝体上端会从送丝壳体处脱离离开, 以此达成对电极丝的松开这一动作。在本具体实施例中，所述送丝体上端采用弹性材料。

于本特定具体实施例子当中, 机构壳体跟丝臂借由螺栓这种方式予以连接, 第二推拉式电磁铁借助螺栓稳固于壳体的左侧位置, 杠杆限定部位的固定螺栓, 杠杆能够智能地围绕着固定螺栓的轴线展开旋转运动。

当第一推拉式电磁铁通电时，电磁铁弹簧收缩，带动第一夹丝体向第二夹丝体方 向运动，最终实现对电极丝的夹紧；当第一推拉式电磁铁断电时，电磁铁弹簧伸长，第一夹 丝体自动回弹，从而使第一夹丝体与第二夹丝体分离，实现对电极丝的松开，当电极丝被送 到上丝臂的右侧时，第二步进电机带动夹丝体顺时针旋转90度。

当第二推拉式电磁铁断电时，电磁铁弹簧拉伸，推动杠杆逆时针转动，从而带动送 丝体向上运动，送丝体上端张开，实现对电极丝的松开，电极丝不受力而处于静止状态；当 第二推拉式电磁铁通电时，电磁铁弹簧收缩，拉动杠杆顺时针转动，带动送丝体向下运动， 送丝体上端受挤压闭合，电极丝被夹紧一起向下运动。整个过程中，随着第二推拉式电磁铁 的断电和通电的不断重复，实现对电极丝向下输送。

具体实施例2是在具体实施例1的基础得到的, 如图6所示, 它还包含球头座73, 该球头座73与第二推拉式天磁铁固定连接, 所述杠杆的两端呈球头状, 其中一端的球头安置在所述球头座内, 另一端的球头设置在送丝体的凹槽内。

具体实施例3, 是在具体实施例1或者2的基础之上, 如图6所展示的那样, 还包含有限位环77, 它固定设置在送丝体之上, 起到限制送丝体向上运动距离的作用。在本具体实施例当中, 限位环借助螺纹连接在送丝体上。

送丝体包含送丝上体79以及送丝下体76, 具体实施例4是基于具体实施例1到3中的某项, 如图6所示, 杠杆摆动会促使送丝下体进行上下运动, 送丝下体的上下运动会带动送丝上体做上下运动, 送丝上体的结构呈现于图7, 在本具体实施例里, 送丝体上体选用弹性材料, 送丝上体与送丝下体的连接方式以及送丝壳体与结构壳体的连接方式均为螺纹连接。

于具体实施例4之上的具体实施例5, 如图6呈现的那样, 所述杠杆的另一端被安置于送丝下体的某一凹槽之内。

具体实施例6, 该实施例是在具体实施例4的基础之上。有情况如下, 这里如图6所示, 存在这样的状况, 所述的限位环是固定设置的, 其固定的位置是在送丝体下体之上。

具体实施例7, 是在具体实施例1至6其中之一的基础之上, 于图8所示的情形下, 还涵盖水引丝机构, 该水引丝机构固定安装在送丝机构的下方, 它包含水引丝外壳11、引丝嘴12以及喷嘴13；引丝嘴设置在喷嘴的内部, 用于将电极丝引导使其从中穿过；水引丝外壳与喷嘴固定连接, 连接之后的整体存在一个中空的腔体；这个腔体用于装填高压水；高压水从引丝外壳侧面的孔进入到腔体内, 喷嘴把高压水喷射出去, 进而带动引丝嘴当中的电极丝进行运动。于本特定实施例证之中, 水引丝的外壳依靠螺纹同引丝嘴相连接, 水引丝的外壳凭借螺纹与喷嘴相连接起来, 水引丝的外壳借助螺纹跟送丝体的下方或者送丝下体进行连接。

特别针对实施例8而言, 此实施例是在实施例1至6当中的某一个的基础之上展开的，它所涉及的是基于自动穿丝装置的自动穿丝方法并且其具体的方法步骤如下: 首先, 第一步, 工作人员会手动把电极丝牵引至位于上丝臂处的夹丝机构那里；接着, 第二步, 上丝臂夹丝机构的第一推拉式电磁铁通电, 进而达成夹丝机构对电极丝的夹紧操作；然后, 第三步, 上丝臂这儿的第一步进电机促使丝杆转动, 以此实现由上丝臂夹丝机构和滑动底座共同组成的机构朝着右边移动, 当该机构移动到所规定的位置的时候, 上丝臂的第一步进电机就停止运转了；随后, 第四步, 上丝臂夹丝机构的第二部进电机带动第一夹丝体以及第二夹丝体朝着顺时针方向旋转90度, 把电极丝穿过上丝臂右侧的导轮并送至处于断电状态下送丝机构送丝体的上端内部；之后, 第五步, 送丝机构的第二推拉式电磁铁不断地进行通电和断电操作, 带动送丝容器内的电极丝朝着下方运动直至把电极丝送达下丝臂上的夹丝机构那里；再接着, 第六步, 第二推拉式电磁铁断电, 下丝臂的夹丝机构靠着其第一推拉式电磁铁地作用对电极丝予以夹紧；紧接着, 第七步, 下丝臂的第一步进电机带动丝杆开始作运动, 推着夹丝机构朝着左边运动到设定的位置之后就停止工作了；最后, 第八步, 工作人员将电极丝缠绕在丝筒之上, 至此完成穿丝。

具体实施例9, 是在具体实施例7的基础之上, 有着基于自动穿丝装置的自动穿丝方法, 其具体方法步骤是这样的: 第一步, 工作人员手动把电极丝牵引到上丝臂的夹丝机构那里；第二步, 上丝臂夹丝机构的第一推拉式电磁铁通上电, 达成夹丝机构对电极丝的夹紧；第三步, 上丝臂的第一步进电机让丝杆转动起来, 使得上丝臂夹丝机构和滑动底座组成 的机构朝着右侧移动, 等到移动到设定的位置时, 上丝臂的第一步进电机停止工作；第四步，上丝臂夹丝机构的第二步进电机带动第一夹丝体和第二夹丝体顺时针去旋转90度, 把电极丝穿过上丝臂右侧的导轮, 送到断电状态下送丝机构送丝体的上端的里面；第五步, 送丝机构的第二推拉式电磁铁反复地通电和断电, 带动送丝体内的电极丝向下运动, 一直到把电极丝送入水引丝机构；第六步, 第二推拉式电磁铁断电, 高压栗把高压水送入水引丝机构, 将水引丝机构中的电极丝向下运送, 直到电极丝到达下丝臂上的夹丝机构；第七步, 下丝臂的夹丝机构在其第一推拉式电磁铁的作用下夹紧电极丝；第八步, 下丝臂的第一步进电机带动丝杆运动, 带动夹丝机构向左运动到设定位置后停止工作；第九步，工作人员把电极丝绕在丝筒上, 完成穿丝。

对于具体实施例10 在具体实施例1到9其中之一根基之上 如图10所显示样子 这是本发明其中一实施例外推内拉式电磁铁的结构示意图样 它涵盖可动铁芯14 含铜丝的线圈15 外部壳体16以及回位弹簧17 那有着铜质的丝绕成的线圈位置处于可动铁芯和外部壳体两者之间 并且该线圈能够实现通电 可以沿轴的方向进行移动的可动铁芯 其穿过由铜质丝绕成的线圈以及外部壳体 用于回位作用的弹簧安置于可动铁芯一端和外部壳体二者之间。