水平金刚石砂线切割机床的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械加工设备，尤其是一种适用于大型薄型光学器件的精密切割以及一些通用大型器件切割的线切割机床，具体地说是一种将金刚石线线通过一系列装置水平设置并对工件进行金刚石线切割的水平金刚石砂线切割机床。
【背景技术】
[0002]金刚石线线切割技术已在商业上使用多年。目前市场上应用的3种类型砂线切割机床主要是:1、弓架运动式金刚石砂线切割机床，其原理是弓架带动一根砂线在30?60毫米范围内上下往复运动进行切割加工；2、单线往复走丝结构金刚石砂线切割机床；3、多线金刚石砂线切割机床。金刚石砂线切割机床是利用砂线上下往复、旋转运动，使金刚石线砂线与工件产生切削以达到加工的目的，可以加工任意曲线的工件。适合加工石墨电极，陶瓷，复合材料等零件类产品。
[0003]上述切割方式一般均采用砂线自上而下进给的方式对工件进行切割，一般适合中小尺寸零件的加工，但对于大型薄片式零件，如直径I米以上大型光学玻璃镜片的分片切害J，由于零件尺寸大，加上本身有自重及应力的影响，采用上述切割方法后就会导致装夹困难及切割中破碎率较高，本发明针对上述的问题进行了研宄改进，提出一种水平切割方式的金刚石砂线切割机床。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对大型薄片式零件装夹难度大、垂直切割过程中易破碎的问题，发明一种水平金刚石砂线切割机床，以便提高切割效率，降低成品的破碎率。
[0005]本发明的技术方案是:
一种水平金刚石砂线切割机床，它包括床身1，床身I上安装有用于固定工件的旋转工作台2、龙门架15和安装在龙门架15上的导轮组，龙门架15能在床身上的X向传动机构的带动下作X向移动，其特征是所述的龙门架15的横梁10上安装有放丝筒8和收丝筒9，在龙门架15的两侧立柱上各安装有一个伸出板，每个伸出板的悬臂端上均安装有悬臂端导轮，两侧的伸出板在同一或各自的Z向传动机构的带动下能沿各自的立柱上下移动，控制两侧的伸出板的高度位置，使之保持水平状态从而使经过悬臂端上的悬臂端导轮的金刚石线保持水平状态参与对工件的切割。
[0006]所述的X向传动机构包括安装在床身I上的两个导轨13、每个导轨13上均安装有一个X向滑块16、每个X向滑块16均连接有一根X轴丝杠，两根X轴丝杠之间通过同步带4实现同步转动，其中一根X轴丝杠连接有X向驱动电机14，龙门架两侧的立柱分别与对应的X向滑块16相连。
[0007]所述的Z向传动机构包括Z向丝杠、伸出板导轨和导轮导轨，伸出板导轨上安装有伸出板滑块，导轮导轨上安装有导轮滑块，Z向丝杠由Z向驱动电机驱动带动伸出板滑块和导轮滑块作Z向的上下移动，伸出板安装在伸出板滑块上，导轮安装在导轮滑块上。
[0008]所述的导轮组包括导轮、张紧轮和悬臂端导轮，导轮安装在导轮滑块上，张紧轮和悬臂端导轮均安装在伸出板上，张紧轮由气缸驱动。
[0009]本发明的有益效果:
本发明通过将放丝筒8和收丝筒9安装在横梁10上，导轮6c、6d安装在滚珠丝杠12a、12b上，导轮6a、6、6g、6f和张力调节轮6b、6e安装在伸出板5a、5b上，伸出板5a、5b安装在滚珠丝杠12a、12b上，电极丝7通过放丝筒8放出，通过导轮6c、6a、6和张力调节轮6b运动，连接到导轮6g、6f、6d和张力调节轮6e上运动，回到收丝筒9上，收丝筒9缩进，与放丝筒8做反向运动。水平切割式金刚石线砂线切割装置减少了工件自身重力及应力产生的破碎率，通过旋转工作台的旋转及摆动可以实现对工件360°范围的切割及摆动切割，它不仅提高了切割效率，而且尤其适合对大型薄型零件进行切割。
[0010]本发明结构简单，零件装夹简单，多向切割效率高，零件不易破损。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的立体结构示意图。
[0012]图2是本图1的正视图。
[0013]图3是本图1的左视图。
[0014]图4是本发明的金刚石线走向示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0016]如图1、2所示。
[0017]一种水平金刚石砂线切割机床，它包括床身1，龙门架移动连接于所述床身I上两侧的X向导轨13上，龙门架由横梁10、左立柱及右立柱连接而成，左立柱及右立柱下端左立柱及右立柱下端通过丝杆螺母与X轴丝杆3a、3b联接，丝杆3a、3b的一端用同步齿形带4连接；由滚珠丝杠12a、12b驱动的X向滑块上分别安装有左立柱及由右立柱，同时导轨11a、IlbUlc也分别安装在左立柱及由右立柱上；导轮6c、6d和伸出板5a、5b分别安装在由Z向滚珠丝杠12a、12b驱动的Z向滑块上，张力调节轮6b和导轮6、6a安装在伸出板5a上，张力调节轮6e和导轮6f、6g安装在伸出板5b上；放丝筒8和收丝筒9安装在龙门架上的横梁10上，旋转工作台2安装在床身I上面的工作台上，如图1-3所示。电极丝7通过放丝筒8放出，由导轮6c、6a、6、6g、6f、6d和张力调节轮6b、6e —系列转动，回到收丝筒9上，收丝筒9收丝，与放丝筒8做反向运动，如图4所示。由滚珠丝杠12a、12b驱动的滑块分别安装在左立柱及由右立柱上，导轮6c、6d和伸出板5a、5b分别安装在滚珠丝杠12a、12b驱动的滑块上，可以根据不同的加工要求转动滚珠丝杠12a、12b，调节导轮6c、6d和伸出板5a、5b的高度沿Z向上下移动。伸出板5a和伸出板5b是在同一水平位置的，从伸出板5a上导出到伸出板5b的金刚石线7是水平的，通过床身I上的旋转工作台2的旋转，金刚石线7可以切割旋转工作台2上的工件。安装在伸出板5a、5b上的张力调节轮6b、6e可通过采用气动方法调整金刚石线线张力，当金刚石线线松弛时，气缸为了保持内部气压不变，气缸往下压，使导向装置往上升同时拉紧金刚石丝线，使气阀进气推动活塞移动，当金刚石线线张力过大时，气缸往上升，使砂线保持恒定张力。如此循环以达到动态平衡，从而调节金刚石线张力恒定效果。
[0018]本发明的龙门架平移的原理是:左立柱及右立柱分别安装在滑块上，滑块安装在导轨13上并由丝杆3a、3b驱动运动，丝杆3a和丝杆3b用同步齿形带4连接，在其中丝杆3b上安装一伺服电机14，接通电源后，电机14运转，驱动丝杆3b转动，通过同步齿形带4传动，带动丝杆3a做同步转动，两丝杠同步转动转化为两立柱沿导轨X方向同步直线运动。
[0019]本发明的金刚石线采用水平切割及进给的方式，配合水平安装的工件及工件下面的旋转工作台，可以对大型零件克服其自重影响，进行水平金刚石线切割，并通过旋转工作台的转动或水平摆动，可以360°旋转切割工件或通过旋转工作台的摆动加快水平切割工件的速度。
[0020]本发明的工作原理是:
如图1所示，放丝筒8和收丝筒9安装在横梁10上，放丝筒8和收丝筒9应处于同一水平线，通过离合器机构控制，放丝筒8往前进，电极丝7通过导轮6c、6a、6和张力调节轮6b运动，连接到导轮6g、6f、6d和张力调节轮6e上运动，伸出板5a和伸出板5b应处于同一水平线，电极丝7回到收丝筒9上，收丝筒9缩进，与放丝筒8做相反运动。这即是一个简易的运丝装置。导轮6c、6d及伸出板5a、5b在滚珠丝杠12a、12b驱动的单轴滑动机构作用下可以上下移动，以便调节电极丝7高度，以满足切割的不同高度和要求。由于电极丝水平切割，加上旋转工作台的旋转或摆动，保证了切割的表面完整性，提高了表面精度，克服了工件自重的影响，减少了电极丝的抖动，提高了加工效率。
[0021]本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
【主权项】
1.一种水平金刚石砂线切割机床，它包括床身(I )，床身(I)上安装有用于固定工件的旋转工作台(2 )、龙门架(15 )和安装在龙门架(15 )上的导轮组，龙门架(15 )能在床身上的X向传动机构的带动下作X向移动，其特征是所述的龙门架(15)的横梁(10)上安装有放丝筒(8)和收丝筒(9)，在龙门架(15)的两侧立柱上各安装有一个伸出板，每个伸出板的悬臂端上均安装有悬臂端导轮，两侧的伸出板在同一或各自的Z向传动机构的带动下能沿各自的立柱上下移动，控制两侧的伸出板的高度位置，使之保持水平状态从而使经过悬臂端上的悬臂端导轮的金刚石线保持水平状态参与对工件的切割。2.根据权利要求1所述的水平金刚石砂线切割机床，其特征是所述的X向传动机构包括安装在床身(I)上的两个导轨(13)、每个导轨(13)上均安装有一个X向滑块(16)、每个X向滑块(16)均连接有一根X轴丝杠，两根X轴丝杠之间通过同步带(4)实现同步转动，其中一根X轴丝杠连接有X向驱动电机(14)，龙门架两侧的立柱分别与对应的X向滑块(16)相连。3.根据权利要求1所述的水平金刚石砂线切割机床，其特征是所述的Z向传动机构包括Z向丝杠、伸出板导轨和导轮导轨，伸出板导轨上安装有伸出板滑块，导轮导轨上安装有导轮滑块，Z向丝杠由Z向驱动电机驱动带动伸出板滑块和导轮滑块作Z向的上下移动，伸出板安装在伸出板滑块上，导轮安装在导轮滑块上。4.根据权利要求1所述的水平金刚石砂线切割机床，其特征是所述的导轮组包括导轮、张紧轮和悬臂端导轮，导轮安装在导轮滑块上，张紧轮和悬臂端导轮均安装在伸出板上，张紧轮由气缸驱动。
【专利摘要】一种水平金刚石砂线切割机床，它包括床身（1），床身（1）上安装有用于固定工件的旋转工作台（2）、龙门架（15）和安装在龙门架（15）上的导轮组，龙门架（15）能在床身上的X向传动机构的带动下作X向移动，其特征是所述的龙门架（15）的横梁（10）上安装有放丝筒（8）和收丝筒（9），在龙门架（15）的两侧立柱上各安装有一个伸出板，每个伸出板的悬臂端上均安装有悬臂端导轮，两侧的伸出板在同一或各自的Z向传动机构的带动下能沿各自的立柱上下移动，控制两侧的伸出板的高度位置，使之保持水平状态从而使经过悬臂端上的悬臂端导轮的金刚石线保持水平状态参与对工件的切割。本发明装夹方便，加工效率和成品率高。
【IPC分类】B28D1/22, B26D7/26, B26D1/547
【公开号】CN104890036
【申请号】CN201510365269
【发明人】田宗军, 徐晨影, 李曙生
【申请人】泰州市晨虹数控设备制造有限公司, 南京航空航天大学, 泰州职业技术学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月29日