专利名称：电火花线切割机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种电火花线切割机床，更确切地说，是一种低速(单向式)走丝、并使加工液在上下导丝机构之间包裹电极丝以进行电火花放电加工的电火花线切割机床。
背景技术：
公知的电火花线切割机的运丝及吹丝机构的结构复杂，其需通过丝卷驱动电机、送丝电机及收丝电机来完成运丝过程，为保证丝速的稳定，张紧力恒定，则需使该三个电机的运转协调，因此，其机械结构及电控部分均较为复杂，要保证丝的张力恒定较为困难。
电火花线切割机床通常都有X、Y、U、V、Z轴的移动机构，其具体结构种类繁多，但从布局架构来说，公知的电火花线切割机床的UV轴大多采用盒装悬挂式，或小滑枕式，如图7所示，这种结构的缺陷是刚性差、行程小、不利于密封。
上述切割机的切割“刀具”是电极丝，其在加工作业中即为一个电极，具有高频电流通过并产生一定强度的电磁辐射，在不设置屏蔽的环境中作业，对人对环境都有不利影响。
本设计人鉴于上述公知结构存在的缺陷，遂乃构思研发加以改进，经过了潜心的研究之后，终于克服了上述缺陷，完成了本实用新型。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种采用自适应动态平衡机构以保证工作时电极丝张力恒定的电火花线切割机床。
本实用新型进一步通过设置在一摆动平衡轮上的磁敏元件来调整收丝电机和送丝电机之间的速度，达到保证电极丝张力恒定的目的。
本实用新型还通过采用大架构滑台式布局，提高设备的刚性和结构可靠性；并利用设置屏蔽网避免机床作业过程中的电磁辐射。
本实用新型的技术解决方案是一种电火花线切割机床，具有五轴坐标移动机构，一运丝传动机构设置在垂直运动轴部及切割机床本体上，其中所述运丝传动机构包括在垂直运动轴部支架上设置有一丝卷，其一侧设有一对由送丝电机驱动的送丝夹持轮，该对夹持轮的其中一个为送丝导出轮，一导向过渡轮与该送丝导出轮同一水平高度地设置其侧边，所述送丝导出轮与导向过渡轮之间设有一平衡轮，上述导向过渡轮的下部设有压丝机构；上述运丝传动机构还包括设置在垂直运动轴底部的上导丝嘴，一下导丝嘴设置在该垂直运动轴下方的下臂上，由收丝电机驱动的一对收丝轮设置在所述切割机床本体上，该下导丝嘴与收丝轮之间设有一半自动吹丝机构；上述平衡轮为可摆动地设置，其上设有一磁敏元件，该磁敏元件分别与上述送丝电机和收丝电机的控制单元电连接。
如上所述的电火花线切割机床，所述半自动吹丝机构包括设置在下导丝嘴侧边的一吹气管，该吹气管的一端为渐缩的出丝口，另一端为入丝口端，其连接一送丝管，该送丝管具有一设置在吹气管外部的喇叭口状的送丝口，所述送丝管与出丝口同轴，上述收丝轮位于出丝口侧；该吹气管的入丝口端与气路相连接。
如上所述的电火花线切割机床，所述送丝管具有一伸入吹气管内的延伸管部。
如上所述的电火花线切割机床，所述切割机本体包括一床身，该床身的一端部连接一立柱，第一滑台相对于该立柱顶面可水平滑移地设置在立柱的顶部，第二滑台可水平滑动地设置在第一滑台顶部，其滑动方向与第一滑台的滑动方向相垂直，上述垂直运动轴部支架与该第二滑台的端部固定连接，沿其垂直方向设有导轨，所述垂直运动轴部可垂直滑动地与该导轨相连接，所述垂直运动轴部的下端设有一工作台，所述工作台可在水平面内前后、左右、且相互垂直位移地设置在床身上。
如上所述的电火花线切割机床，所述第一、第二滑台为大架构滑台，所述立柱顶面、第一滑台的顶面分别设有一电机，所述电机连接一丝杠，所述丝杠分别与第一滑台和第二滑台相连接。
如上所述的电火花线切割机床，所述工作台与床身之间设有第三、第四滑台，其中该第三滑台可水平滑动地设置在所述床身上，该第四滑台可水平滑动地设置在第三滑台上部，且其滑动方向与第四滑台的滑动方向相垂直，所述工作台与该第四滑台相连接。
如上所述的电火花线切割机床，所述半自动吹丝机构设置于上述下臂，该下臂与立柱相连接，其设有下导丝嘴的一端延伸至上述工作台内，所述收丝轮及收丝电机设置在立柱的一侧。
如上所述的电火花线切割机床，所述第四滑台上、环绕工作台周边设有一工作液槽，该工作液槽的上部设有电磁屏蔽网。
如上所述的电火花线切割机床，所述屏蔽网具有一可开启的活动门，该门的开关与切割机起动电机的控制单元连动设置。
如上所述的电火花线切割机床，所述电磁屏蔽网为金属网格式屏蔽网。
本实用新型的优点和特点是本实用新型具有X、Y、U、V、Z五轴坐标移动机构，采用自适应动态平衡机构，保证电极丝在上下导丝嘴之间处于张紧状态，通过可摆设置的平衡轮及其上设置的与送丝、收丝驱动电机的控制单元电连接的磁敏元件，使工作时电极丝保持张力恒定，该运丝机构经济、可靠，使电极丝的运行速度平稳，且便于穿丝操作。本实用新型的UV轴为大架构滑台式布局，且为电机与丝杠直联结构，刚性好、利于密封、结构可靠、工艺性好、成本低。采用手工穿丝加气动吹丝，具有方便快捷的优点。由于在工作液槽上方加设了金属网格式屏蔽网，并具有门开关和防护开关，隔离了电磁波的干扰，使操作安全，符合国际CE认证要求。
图1为本实用新型的立体外观示意图；图2为本实用新型的罩体、屏蔽网开启状态立体外观示意图；图3为本实用新型的侧视结构示意图；图4为本实用新型的运丝机构示意图；图5为本实用新型的吹丝机构示意图；图6为本实用新型的导丝嘴及收丝轮的安装位置示意图；图7为公知的电火花切割机床的结构示意图。
具体实施方式
兹配合附图及具体实施例对本实用新型的具体实施方式
作进一步的详细说明。
如图1、2、3所示，本实用新型提出的一种电火花线切割机床，包括X、Y、Z、U、V五轴坐标移动机构，由机床本体1、立柱2构成所述切割机本体，该机床本体1的一端部刚性连接一立柱2，第一滑台3相对于该立柱2顶面可水平滑移地设置在立柱2的顶部，第二滑台4可水平滑动地设置在第一滑台3顶部，其滑动方向与第一滑台的滑动方向相垂直，一垂直运动轴部支架51与该第二滑台4的端部固定连接，沿其垂直方向设有导轨52，所述垂直运动轴部5可垂直滑动地与该导轨52相连接，所述垂直运动轴部5的下端设有一工作台6，所述工作台可在水平面内前后、左右、且相互垂直位移地设置在床身上。
所述工作台6与机床本体1之间设有第三、第四滑台7、8，其中该第三滑台7可水平滑动地设置在所述机床本体1上，该第四滑台8可水平滑动地设置在第三滑台7上部，且其滑动方向与第四滑台8的滑动方向相垂直，所述工作台6与该第四滑台8相连接。
所述第一、第二滑台3、4为大架构滑台，所述立柱顶面、第一滑台的顶面分别设有一电机，所述电机连接一丝杠，所述丝杠分别与第一滑台3和第二滑台4相连接。本实用新型由于采用了大架构滑台式布局，及电机与丝杠直联结构，刚性好、利于密封、结构可靠、工艺性好、成本低。
上述第一、二、三、四滑台及垂直运动轴部分别构成了本实用新型的U、V、X、Y、Z五轴坐标移动机构。
电火花线切割机床的运丝机构是该机床的核心部件，本实用新型的运丝机构，如图4至图6所示，所述垂直运动轴部及切割机床本体1上设有一运丝传动机构，其中，所述运丝传动机构包括在垂直运动轴部支架51上设置有一丝卷91，其一侧设有一对由送丝电机驱动的送丝夹持轮92、93，在本实施例中夹持轮93为驱动轮。该对夹持轮的其中一个为送丝导出轮93，一导向过渡轮95与该送丝导出轮93同一水平高度地设置其侧边，所述送丝导出轮93与导向过渡轮95之间设有一平衡轮94，上述导向过渡轮95的下部设有压丝机构96；上述运丝传动机构还包括设置在垂直运动轴5底部的上导丝嘴97，一下导丝嘴98设置在该垂直运动轴下方的下臂21上，所述下臂21与立柱2相连接，其设有下导丝嘴的一端延伸至上述工作台6内。由收丝电机驱动的一对收丝轮99、99’设置在所述切割机构本体1上，在本实施例中为设置在立柱2的一侧，该下导丝嘴98与收丝轮99、99’间设有一半自动吹丝机构，且该半自动吹丝机构F设置于所述上臂。
所述平衡轮94为可摆动地设置，其上设有一磁敏元件，该磁敏元件分别与上述送丝电机和收丝电机的控制单元电连接。从而保证电极丝在通过工件加工区域内时，丝速可控且稳定，张紧力恒定。
上述运丝传动机构的丝卷91、送丝夹持轮92、93、导向过渡轮95、平衡轮94、压丝机构96均可设置在一箱体/罩体9内，如图2所示，该箱体/罩体9与垂直运动轴部支架51(如图3所示)为可开启地连接。本实用新型中，上述丝卷91上不设置驱动电机。
上述半自动吹丝机构F包括设置在下导丝嘴98与收丝轮99、99’间的一吹气管10，该吹气管10的一端为渐缩的出丝口101，另一端为入丝口端，一送丝管102与该入丝口端固定连接，该送丝管具有一设置在吹气管外部的喇叭口状的送丝口1021，所述送丝管102与出丝口101同轴；该吹气管的入丝口端与气路103相连接。上述送丝管102具有一伸入吹气管内的延伸管部1022。该半自动吹丝机构F设置在工作台6的下部，并位于所述下臂21上，且下导丝嘴98的下部与送丝口1021之间设有导向过渡轮C，以将垂直方向运动的电极丝D改变运动方向，转为横向运动进入吹气管10。
如图1、2所示，所述第四滑台8上、环绕工作台6周边设有一工作液槽，该工作液槽的上部设有电磁屏蔽网11。该屏蔽网11具有一可开启的活动门，该门的开关与切割机起动电机的控制单元连动设置，即工作液槽及屏蔽网必须关上门才能通电加工。所述电磁屏蔽网为金属网格式屏蔽网。该金属网格式屏蔽网，既阻断了电磁波又隔离了工作区。这些结构的实施，达到了国际CE安全防护的认证要求。
上述运丝机构的工作过程是手动把丝从丝卷91拉出，经过渡轮B，把丝夹于由送丝电机驱动轮的送丝导出轮93与从动的送丝夹持轮92之间，再由导出轮93的上半部绕出，经由平衡轮94、导向过渡轮95、过渡轮A及它们之间设置的压丝机构96后，穿过上导丝嘴97、工件E和下导丝嘴98，留够约1米的长度，再经过导向轮C，送入气吹丝装置，即从经送丝口1021进入吹气管10后，按下气动按扭，电极丝在气路103送入的气流的作用下便被送入由收丝电机驱动轮的收丝主动轮99与从动轮99’之间滚出，落于废丝桶内。整个穿丝过程便告完成。工作时，加工液在上下导丝嘴间进行冲淋，工作液包裹着电极丝，并充满加工间隙。本实用新型采用半自动穿丝机构，使穿丝操作更为简便。
收丝电机与送丝电机之间的速度通过设置在可摆动的平衡轮94上的磁敏元件来检测载丝的平衡轮高低位置并进行随时调整，使得平衡轮94工作时始终处于动态调节的平衡之中，从而保证丝的张力恒定，保证整个运丝系统始终处于动态平衡状态。本实用新型可用电极丝径分别为0.1mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm。随着电极丝径的不同，平衡轮处可悬挂大小不同的张力圈，以获得4-16N不同的张力值。
唯上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以之限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖之范畴。
权利要求1.一种电火花线切割机床，具有五轴坐标移动机构，一运丝传动机构设置在垂直运动轴部及切割机床本体上，其特征在于所述运丝传动机构包括在垂直运动轴部支架上设置有一丝卷，其一侧设有一对由送丝电机驱动的送丝夹持轮，该对夹持轮的其中一个为送丝导出轮，一导向过渡轮与该送丝导出轮同一水平高度地设置其侧边，所述送丝导出轮与导向过渡轮之间设有一平衡轮，上述导向过渡轮的下部设有压丝机构；上述运丝传动机构还包括设置在垂直运动轴底部的上导丝嘴，一下导丝嘴设置在该垂直运动轴下方的下臂上，由收丝电机驱动的一对收丝轮设置在所述切割机床本体上，该下导丝嘴与收丝轮之间设有一半自动吹丝机构；上述平衡轮为可摆动地设置，其上设有一磁敏元件，该磁敏元件分别与上述送丝电机和收丝电机的控制单元电连接。
2.如权利要求1所述的电火花线切割机床，其特征在于所述半自动吹丝机构包括设置在下导丝嘴侧边的一吹气管，该吹气管的一端为渐缩的出丝口，另一端为入丝口端，其连接一送丝管，该送丝管具有一设置在吹气管外部的喇叭口状的送丝口，所述送丝管与出丝口同轴，上述收丝轮位于出丝口侧；该吹气管的入丝口端与气路相连接。
3.如权利要求2所述的电火花线切割机床，其特征在于所述送丝管具有一伸入吹气管内的延伸管部。
4.如权利要求1所述的电火花线切割机床，其特征在于所述切割机本体包括一床身，该床身的一端部连接一立柱，第一滑台相对于该立柱顶面可水平滑移地设置在立柱的顶部，第二滑台可水平滑动地设置在第一滑台顶部，其滑动方向与第一滑台的滑动方向相垂直，上述垂直运动轴部支架与该第二滑台的端部固定连接，沿其垂直方向设有导轨，所述垂直运动轴部可垂直滑动地与该导轨相连接，所述垂直运动轴部的下端设有一工作台，所述工作台可在水平面内前后、左右、且相互垂直位移地设置在床身上。
5.如权利要求4所述的电火花线切割机床，其特征在于所述第一、第二滑台为大架构滑台，所述立柱顶面、第一滑台的顶面分别设有一电机，所述电机连接一丝杠，所述丝杠分别与第一滑台和第二滑台相连接。
6.如权利要求4所述的电火花线切割机床，其特征在于所述工作台与床身之间设有第三、第四滑台，其中该第三滑台可水平滑动地设置在所述床身上，该第四滑台可水平滑动地设置在第三滑台上部，且其滑动方向与第四滑台的滑动方向相垂直，所述工作台与该第四滑台相连接。
7.如权利要求1或2或5所述的电火花线切割机床，其特征在于所述半自动吹丝机构设置于上述下臂，该下臂与立柱相连接，其设有下导丝嘴的一端延伸至上述工作台内，所述收丝轮及收丝电机设置在立柱的一侧。
8.如权利要求1至6任一项所述的电火花线切割机床，其特征在于所述第四滑台上、环绕工作台周边设有一工作液槽，该工作液槽的上部设有电磁屏蔽网。
9.如权利要求8所述的电火花线切割机床，其特征在于所述屏蔽网具有一可开启的活动门，该门的开关与切割机起动电机的控制单元连动设置。
10.如权利要求8所述的电火花线切割机床，其特征在于所述电磁屏蔽网为金属网格式屏蔽网。
专利摘要一种电火花线切割机床，具有五轴坐标移动机构，一运丝传动机构设置在垂直运动轴部及切割机床本体上，其包括在垂直运动轴部支架上设置有一丝卷，其一侧设有一对由送丝电机驱动的送丝夹持轮，该对夹持轮的其中一个为送丝导出轮，一导向过渡轮与该送丝导出轮同一水平高度地设置其侧边，该送丝导出轮与导向过渡轮之间设有一平衡轮，该过渡轮的下部设有压丝机构；该运丝传动机构还包括设在垂直运动轴底部的上导丝嘴，一下导丝嘴设在该垂直运动轴下方的下臂上，一对收丝轮设置在该切割机床本体上，该下导丝嘴与收丝轮间设有一半自动吹丝机构；该平衡轮为可摆动地设置，其上设有一磁敏元件，该磁敏元件分别与上述送丝电机和收丝电机的控制单元电连接。
文档编号B23H7/02GK2612493SQ0323848
公开日2004年4月21日 申请日期2003年4月25日 优先权日2003年4月25日
发明者盛缨 申请人:北京阿奇夏米尔工业电子有限公司