一种线切割机床的制作方法

本实用新型涉及一种机床，尤其涉及一种线切割机床。

背景技术：

目前市面上的线切割机床没有能同时加工多个工件的能力。

因此本领域迫切需要一种能够同时加工多个工件的线切割机床。

技术实现要素：

本实用新型之目的是提供一种线切割机床，具有多个工作台，其中，每个加工件的电流从加工件流入从导电块流出，而不会流到别的位置上去，电流分摊到同一根电极丝不同的位置上，因而每段电极丝不需要承担太大的电流，能有效防止电极丝熔断，并且，能够通过一根电极丝来同时产生多个电火花。

本实用新型提供一种线切割机床，包括：

支撑床体、走丝机构、电极丝、绝缘块、多个脉冲电源、多个工作台和多个导电块，其中，

走丝机构用于控制电极丝的往复运动；

电极丝用于通过往复运动来切割加工件；

在纵轴和横轴方向上间隔设置有多个工作台，用于安装加工件，其中，同一纵轴上的工作台之间以及工作台与支撑床体之间均设置有绝缘块，并且，电极丝连接所有导电块；

每根电极丝均经过所有工作台上的加工件；

脉冲电源用于将工频交流电流转换成脉冲电流，以提供火花放电间隙所需要的能量来切割加工件；并且

每个工作台分别各自连接一个脉冲电源的正极，并且，所有脉冲电源的负极均与所有电极丝相连接。

作为优选方式，提供一种线切割机床，其中，走丝机构包括：多个导轮，用于控制电极丝的切割方向和电极丝的转向，其中，电极丝穿过导轮。

作为优选方式，提供一种线切割机床，其中，支撑床体还包括：上支架和下支架，用于固定导轮和导电块。

作为优选方式，提供一种线切割机床，其中，同一纵轴的工作台上的加工件均设置于同一纵轴上。

作为优选方式，提供一种线切割机床，其中，工作台包括：顶层工作台、中层工作台和底层工作台，其中，在同一纵轴上自上而下分别间隔设置有顶层工作台、中层工作台和底层工作台。

作为优选方式，提供一种线切割机床，其中，自左至右分别间隔设置有 3组顶层工作台、中层工作台和底层工作台，包括：

第一组的顶层工作台、中层工作台和底层工作台，均位于第一左纵轴上；

第二组的顶层工作台、中层工作台和底层工作台，均位于第一中纵轴上；

第三组的顶层工作台、中层工作台和底层工作台，均位于第一右纵轴上。

作为优选方式，提供一种线切割机床，其中，导电块包括设置在上支架的第一导电块、第二导电块和第三导电块，以及设置在下支架上的第四导电块、第五导电块、第六导电块，其中，

第一导电块、第二导电块、第三导电块、第四导电块、第五导电块和第六导电块之间均存在间隙。

作为优选方式，提供一种线切割机床，其中，每根电极丝依次连接第四导电块、第一导电块、第二导电块、第五导电块、第六导电块和第三导电块。

作为优选方式，提供一种线切割机床，其中，左上导轮、中上导轮、右上导轮、左下导轮、中下导轮和右下导轮，其中，左上导轮、中上导轮和右上导轮自左至右分别设置在所有工作台的上方，并且，左下导轮、中下导轮和右下导轮自左至右分别设置在所有工作台的下方。

作为优选方式，提供一种线切割机床，其中，电极丝依次穿过左下导轮、左上导轮、中上导轮、中下导轮、右下导轮和右上导轮。

这样一方面实现了一种线切割机床具有多个工作台，其中，每个加工件的电流从加工件流入从导电块流出，而不会流到别的位置上去，电流分摊到同一根电极丝不同的位置上，因而每段电极丝不需要承担太大的电流，能有效防止电极丝熔断；另一方面使用一根电极丝同时产生多个电火花，同时切割多个加工件，从而大幅提高切割效率；此外，这样结构简单且易于实现，环保节约成本低，易于批量生产,尤其可用于旧机床的改造。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅用于解释本实用新型的构思。

图1为本实用新型的一种线切割机床设置三组工作台的结构示意图；

图2为本实用新型的一种线切割机床设置一组工作台的结构示意图；

图3为本实用新型的一种线切割机床的导轮和电极丝安装示意图。

附图标记汇总：

1、电极丝 2、走丝机构 21、左上导轮

22、中上导轮 23、右上导轮 24、左下导轮

25、中下导轮 26、右下导轮 3、工作台

311、第一组的顶层工作台 312、第一组的中层工作台

313、第一组的底层工作台 321、第二组的顶层工作台

322、第二组的中层工作台 323、第二组的底层工作台

331、第三组的顶层工作台 332、第三组的中层工作台

333、第三组的底层工作台

4、加工件 41、第一加工件 42、第二加工件

43、第三加工件 44、第四加工件 45、第五加工件

46、第六加工件 47、第七加工件 48、第八加工件

49、第九加工件 5、绝缘块 6、导电块

61、第一导电块 62、第二导电块 63、第三导电块

64、第四导电块 65、第五导电块 66、第六导电块

7、上支架 8、下支架

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本实用新型的一种线切割机床的实施例。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括对在此记载的实施例做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部分的结构，各附图之间不一定按照相同的比例绘制。相同或相似的参考标记用于表示相同或相似的部分。

参见图1，本实用新型的一种线切割机床，包括：支撑床体、走丝机构 2、电极丝1、绝缘块5、脉冲电源、多个工作台3和多个导电块6，其中，走丝机构2用于控制电极丝1的往复运动；电极丝1用于通过往复运动来切割加工件；

在纵轴和横轴方向上间隔设置有多个工作台3，用于安装加工件，其中，同一纵轴上的工作台3之间以及工作台3与支撑床体之间均设置有绝缘块5，并且，电极丝1连接所有导电块6；

每根电极丝1均经过所有工作台上的加工件4；

脉冲电源用于将工频交流电流转换成脉冲电流，以提供火花放电间隙所需要的能量来切割加工件；

每个工作台3分别各自连接一个脉冲电源的正极，并且，所有脉冲电源的负极均与所有电极丝1相连接。

在本实施例中，线切割机床的基本原理如下：

工作台3连接正极，电极丝1连接负极，通过自由正离子和电子在场中的积累，形成一个被电离的导电通道，进而在工作台3与电极丝1之间形成电流并产生电火花。上述粒子发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到8000到12000度的高温，能够瞬间熔化一些材料，从而切割加工物，使之成为合乎用户需求的尺寸和形状的产品。

每个工作台3上均设置有加工件4，加工件可以设置电极丝1一侧，加工件固定在工作台3上。当电极丝1在走丝结构的控制下往复运动时，向电极丝1一侧不断挪动加工件，就实现了加工件的切割。这样每个加工件的电流从工作台3流入,然后到加工件4，再到电极丝，再从相应导电块6流出，而不会流到别的位置上去，电流分摊到同一根电极丝1不同的位置上，从而保证每段钼丝不需要承担太大的电流。

在本实施例中，可以通过固定在各个工作台3上的夹持装置来固定加工件，并且，在切割加工件时，通过调整夹持装置来实现加工件的挪动。这样线切割加工时加工件不会位移。

在本实施例中，绝缘块5可以为有机玻璃。这样一方面提高了一种线切割机床使用时的安全性且易于清理和维护；另一方面选用有机玻璃能方便而直观的观测切割过程，一旦本实用新型出现异常，也能直观的发现问题，易于清理和维护；此外，这样结构简单，易于实现和批量生产。

绝缘块5可以包括第一绝缘块5和第二绝缘块5；在每个工作台3的下侧分别设置第一绝缘块5，上侧分别设置第二绝缘块5；工作台3之间通过第一绝缘块5和第二绝缘块5相互绝缘。这样工作台3间的双绝缘块5能大幅提高使用的安全性。

在本实施例中，电极丝1可以为钼丝、黄铜丝或镀锌丝。

拉伸强度是衡量材料在受到径向负荷时抵抗断裂的能力。它是用单位截面积所能承受的重量来标度的，如英制的PSI(磅/平方英寸)或公制的 N/mm2(牛顿/平方毫米)。紫铜属于拉伸强度最低的材料(245N/mm2)，而钼则最高(1930N/mm2)。电极丝1的拉伸强度取决于材料的选择以及各种热处理和拉伸处理工艺。电极丝1有时被分为“软丝”和“硬丝”，对于不同的设备和应用来说，各有其长处。记忆效应：这与电极丝1的“软”或“硬”直接相关。软丝抽离线轴时没有恢复成直线的记忆能力，所以无法用于自动穿丝，但这对切割来说并没有影响，因为加工时电极丝1上是加了张力的。软丝适用于上、下滑轮不能倾斜的设备进行超过7度的大斜度切割。而硬丝则是自动穿丝机的最佳选择，同时因为拉伸强度高，其抵抗因切割时电流和冲洗力造成丝的抖动的能力较强。延伸率：延伸率是切割加工中由于张力和热量引起电极丝1长度变化的百分比。软丝的延伸率可大到20％，而硬丝则小于2％。软丝在斜度加工时，延伸率高的电极丝1能更保证斜面的几何精度，并且较软的电极丝1在滑轮中滑动时产生的震动也较小。但是电极丝1 进入切割区后软丝的抖动程度比硬丝大，所以还得折中考虑。

将黄铜中锌的比例加大到极限的40％，可以改善冲洗性，提高切割速度。但是，其切割速度还是比镀锌丝要慢。

普通镀锌丝：由于浸渍这种工艺相对比较简单，所以很多电极丝1制造商都采用这种方法来生产镀锌丝。但是镀锌后再拉丝，其最大的问题是无法控制镀层的均匀性，所以用这种工艺生产的电极丝1放电性能不够稳定，速度只比黄铜丝提高不到10％。有些品质较差的镀锌丝其颜色往往不是均匀的银灰色，可以看到一些浅黄色相间其中，这就是所谓“露铜”现象。这类电极丝1虽然价格比较便宜，只比黄铜丝稍贵一些，但是采用的人不多。

高精度加工用镀锌丝：这类电极丝1多是采用电镀的方法，所以可以较好的控制镀锌层的厚度，放电性能稳定，不易断丝，适合四次切割以上的精密加工。切割速度一般可以比黄铜丝快30％左右。

钼丝为线切割专用钼丝用于各种有色金属、钢铁和磁性材料的切割加工。具有强度高、放电性能好、表面光洁度高、切割速度快、寿命长等特点。

这样通过选用相应电极丝1，能改善切割效率、精度或使用寿命。选用含锌的黄铜丝，可以改善冲洗性，提高切割速度。选用镀锌丝，切割速度高，易于批量生产，成本低。选用钼丝，拉伸强度高，稳定性好，切割精度高，寿命长，可加大高频功率。

在本实施例中，例如可以设置一根电极丝1和三个工作台3，参见图2，工作台3上均设置有独立的加工件4，其中，三个工作台3间设置有绝缘块 5绝缘，脉冲电源的正极电连接三个工作台3，负极电连接电极丝1，从而保证能同时产生3个电火花。三个加工件4相互间隔设置，且各个工作台3分别固定相应工作台3上的加工件4。每一根电极丝1经过三个工作台3和三个工作台3上的三个加工件4，将三个加工件分别设置在各个工作台3上，并且，加工件4紧贴电极丝1的一侧，在电极丝1往复运动时，三个加工件 4能够同时被一根电极丝1切割。三个加工件各自的电流从加工件流入，然后从相应的导电块6流出，而不会流到别的位置上去。三个工作台3可以设置在同一纵轴上，也可以设置在同一横轴上，还可以将三个工作台3随意摆放设置，其中，电极丝1通过多个导轮实现转向，以同时经过两个导电块6，产生多个电火花，实现多个加工件4的切割。导电块6可以分为两组，每组为一个导电块6，其中，第一组导电块连接在工作台上方的电极丝段上，第二组导电块连接在工作台下方的同一根电极丝1的电极丝段上。

例如还可以设置一根电极丝1和九个工作台3，参见图1，工作台3上均设置有独立的加工件4，其中，九个工作台3间设置有绝缘块5绝缘，脉冲电源的正极电连接九个工作台3，负极电连接电极丝1，从而保证能同时产生9个电火花。九个加工件4相互间隔设置，且各个工作台3分别固定相应工作台3上的加工件4。每一根电极丝1经过九个工作台3和九个工作台 3上的九个加工件4，将九个加工件分别设置在各个工作台3上，并且，加工件紧贴电极丝1的一侧，在电极丝1往复运动时，九个加工件能同时被一根电极丝1切割。九个加工件各自的电流从加工件流入，然后从相应的导电块6流出，而不会流到别的位置上去。九个工作台3可以设置在同一纵轴上，也可以设置在同一横轴上，还可以将九个工作台3随意摆放设置，其中，电极丝1通过多个导轮实现转向，以同时经过多个导电块6，产生多个电火花，实现多个加工件的切割。九个工作台3还可以分为三组，一组包括三个设置在同一纵轴上的工作台3。三组工作台3之间的距离只要满足能使得三组工作台3相互之间绝缘即可。三组工作台3之间的位置可以随意摆放，也可以将三组工作台3设置在同一横轴上。导电块6可以分为两组，包括第一组导电块和第二组导电块，每组3个导电块，其中，每组工作台的上方均设置一个第一组导电块，下方均设置一个第二组导电块。第一组导电块连接在工作台上方的电极丝段上，第二组导电块连接在工作台下方的同一根电极丝1的电极丝段上。

例如还可以设置一根电极丝1和十五个工作台3，工作台3上均设置有独立的加工件4，其中，十五个工作台3间设置有绝缘块5绝缘，脉冲电源的正极电连接十五个工作台3，负极电连接电极丝1，从而保证能同时产生 15个电火花。十五个加工件4相互间隔设置，且各个工作台3分别固定相应工作台3上的加工件4。每一根电极丝1经过十五个工作台3和十五个工作台3上的十五个加工件4，将十五个加工件分别设置在各个工作台3上，并且，加工件紧贴电极丝1的一侧，在电极丝1往复运动时，十五个加工件能同时被一根电极丝1切割。十五个加工件各自的电流从加工件流入，然后从相应的导电块6流出，而不会流到别的位置上去。十五个工作台3可以设置在同一纵轴上，也可以设置在同一横轴上，还可以将十五个工作台3随意摆放设置，其中，电极丝1通过多个导轮实现转向，以同时经过多个导电块6，产生多个电火花，实现多个加工件的切割。十五个工作台3还可以分为五组，一组包括三个设置在同一纵轴上的工作台3。五组工作台3之间的距离只要满足能使得五组工作台3相互之间绝缘即可。导电块6可以分为两组，包括第一组导电块和第二组导电块，每组5个导电块，其中，每组工作台的上方均设置一个第一组导电块，下方均设置一个第二组导电块。第一组导电块连接在工作台上方的电极丝段上，第二组导电块连接在工作台下方的同一根电极丝1的电极丝段上。

在本实施例中，脉冲电源可以为高频交流式脉冲电源、晶体管矩形波脉冲电源、并联电容式脉冲电源或无电解作用式脉冲电源。高频交流式脉冲电源可以得到微小的单个脉冲放电能量，可用于微细精表面的加工；晶体管矩形波脉冲电源广泛用于快走丝一种线切割机床；并联电容式脉冲电源可以实现窄的脉冲宽度和高的峰值电流，且易于控制，已在慢走丝一种线切割机床上用得很多；无电解作用式脉冲电源能使间隙电压的平均值等于零，且加工表面不发生电解腐蚀、无电解变质及阳极氧化层，可控制加工表面硬度不下降，不仅可以提高模具零件寿命，而且可以大幅度削减研磨工作量。

这样通过选用相应的第三脉冲电源，能改善切割效率、精度或使用寿命。例如选用高频交流式脉冲电源，可以大幅提高切割精度。例如选用晶体管矩形波脉冲电源，切割速度高。例如选用并联电容式脉冲电源，切割易于控制，稳定性好。例如选用无电解作用式脉冲电源，使用寿命长。

在本实施例中，脉冲电源可以为一个或多个，例如可以每个脉冲电源可以一端分别连接各个工作台3作为正极，且另一端连接全部电极丝1作为负极；也可以每个工作台3仅仅连接一个脉冲电源作为正极，且另一端连接全部电极丝1作为负极；还可以将脉冲电源分为几组，每个脉冲电源连接一组工作台3，且另一端连接全部电极丝1作为负极。这样由于采用了多个脉冲电源同时放电，大大地提高了加工效率。

这样一方面实现了一种线切割机床具有多个工作台3，其中，每个加工件的电流从加工件流入从导电块6流出，因而每段电极丝1不需要承担太大的电流，能有效防止电极丝1熔断，且易于维护，调整时间短；另一方面使用能够通过一根电极丝1同时产生多个电火花，来同时切割多个加工件，进而大幅提高切割效率；此外，这样结构简单且易于实现，环保节约成本低，有效降低了电极丝1的浪费，易于批量生产。

本实施例进一步优选地，提供了一种线切割机床，参见图1，其中，走丝机构2包括：多个导轮，用于控制电极丝1的切割方向和电极丝1的转向，其中，电极丝1穿过导轮。

这样一方面能够保证电极丝1在往复运动时不会晃动，易于控制电极丝 1的切割方向；另一方面安装电极丝1更灵活，易于拆卸；并且，这样能够根据导电块6、工作台3和加工件的位置通过导轮自由控制电极丝1的走向；此外这样保证了能使用一根电极丝1加工多个加工件，节约能源和资源，更环保。

本实施例进一步优选地，本实用新型的实施例提供了一种线切割机床，参见图3，其中，支撑床体还包括：上支架7和下支架8，用于固定导轮和导电块6。

这样能够保证电极丝1在往复运动时不会晃动，易于控制电极丝1的切割方向。此外，这样结构简单，易于实现和批量生产。

本实施例进一步优选地，本实用新型的实施例提供了一种线切割机床，参见图2，其中，同一纵轴的工作台3上的加工件4均设置于同一纵轴上。

这样一方面加工件和电极丝1更易于安装，节省导轮；另一方面保证了能使用一根电极丝1同时加工多个加工件，节约能源和资源，更环保。

本实施例进一步优选地，本实用新型的实施例提供了一种线切割机床，参见图2，其中，工作台3包括：顶层工作台、中层工作台和底层工作台(均可以为多个)，其中，在同一纵轴上自上而下分别间隔设置有顶层工作台、中层工作台和底层工作台。

这样一方面电流分流极快，其中，顶层工作台和底层工作台处的一段电极丝1仅需承受1.5倍电流，中层工作台处的一段电极丝1仅需承受1倍电流，各个加工件的电流从加工件流入又从导电块6流出，有效防止了某段电极丝1承载电流过大造成电极丝1熔断的现象；另一方面加工件和电极丝1 易于安装，节省导轮；另一方面保证了能使用一根电极丝1同时产生3个电火花，同时加工3个加工件，节约能源和资源，更环保。

本实施例进一步优选地，本实用新型的实施例提供了一种线切割机床，其中，参见图1，自左至右分别间隔设置有3组顶层工作台311、中层工作台312和底层工作台313，包括：

第一组的顶层工作台311、中层工作台312和底层工作台313，均位于第一左纵轴上；

第二组的顶层工作台321、中层工作台322和底层工作台323，均位于第一中纵轴上；

第三组的顶层工作台331、中层工作台332和底层工作台333，均位于第一右纵轴上。

在本实施例中，顶层工作台311、中层工作台312和底层工作台313可以设置为2-5组，每组分别对应设置一个上导电块和一个下导电块(对应设置2-5对导电块)，每个工作台上固定一个加工块，每根所述电极丝均连接所有导电块，并且，每根所述电极丝均经过所有工作台上的加工件。

这样一方面电流分流极快，其中，顶层工作台和底层工作台处的一段电极丝1仅需承受1.5倍电流，中层工作台处的一段电极丝1仅需承受1倍电流，各个加工件4的电流从加工件流入又从导电块6流出，有效防止了某段电极丝1承载电流过大造成电极丝1熔断的现象；另一方面加工件4和电极丝1易于安装，节省导轮；另一方面保证了能使用一根电极丝1同时产生9 个电火花，同时加工9个加工件，节约能源和资源，更环保。

本实施例进一步优选地，本实用新型的实施例提供了一种线切割机床，其中，参见图1，导电块包括设置在上支架的第一导电块61、第二导电块62 和第三导电块63，以及设置在下支架上的第四导电块64、第五导电块65、第六导电块66，其中，第一导电块61、第二导电块62、第三导电块63、第四导电块64、第五导电块65和第六导电块66之间均存在间隙。第一导电块 61和第四导电块64分别设置在第一组工作台的上方的导轮一侧和下方的导轮一侧。第二导电块62和第五导电块65分别设置在第二组工作台的上方的导轮一侧和下方的导轮一侧。第三导电块63和第六导电块66分别设置在第三组工作台的上方的导轮一侧和下方的导轮一侧。

加工件4包括第一加工件41、第二加工件42、第三加工件43、第四加工件44、第五加工件45、第六加工件46、第七加工件47、第八加工件48 和第九加工件49，其中，第一组的顶层工作台311、中层工作台312和底层工作台313上分别设置有第一加工件41、第二加工件42、第三加工件43；

第二组的底层工作台321、中层工作台322和顶层工作台323上分别设置有第四加工件44、第五加工件45、第六加工件46；

第三组的顶层工作台331、中层工作台332和底层工作台333上分别设置有第七加工件47、第八加工件48和第九加工件49；

第一加工件41、第二加工件42和第三加工件43设置在第二左纵轴上；

第四加工件44、第五加工件45和第六加工件46设置在第二中纵轴上；

第七加工件47、第八加工件48和第九加工件49设置在第二右纵轴上；

第一加工件41、第二加工件42、第三加工件43、第四加工件44、第五加工件45、第六加工件46、第七加工件47、第八加工件48和第九加工件 49之间均存在间隙。

本实施例进一步优选地，本实用新型的实施例提供了一种线切割机床，其中，每根电极丝依次连接第四导电块64、第一导电块61、第二导电块62、第五导电块65、第六导电块66和第三导电块63。每根电极丝1依次经过第一加工件41、第二加工件42、第三加工件43、第四加工件44、第五加工件 45、第六加工件46、第七加工件47、第八加工件48和第九加工件49。

这样一方面易于通过各个导电块6分摊电流，使得电极丝1更容易承受较大的电流；另一方面能防止导电块6之间发生短路。

本实施例进一步优选地，本实用新型的实施例提供了一种线切割机床，其中，参见图3，左上导轮21、中上导轮22、右上导轮23、左下导轮24、中下导轮25和右下导轮26，其中，左上导轮21、中上导轮22和右上导轮 23自左至右分别设置在所有工作台3的上方，并且，左下导轮24、中下导轮25和右下导轮26自左至右分别设置在所有工作台3的下方。电极丝依次穿过左下导轮24、左上导轮21、中上导轮22、中下导轮25、右下导轮26 和右上导轮23。

这样能够保证电极丝1在往复运动时不会晃动，易于控制电极丝1的切割方向。此外，这样结构简单，节约导轮，易于实现和批量生产。

以上对本实用新型的一种线切割机床的实施方式进行了说明。对于本实用新型的线切割机床的具体特征如形状、尺寸和位置可以根据上述披露的特征的作用进行具体设计，这些设计均是本领域技术人员能够实现的。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据本实用新型之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本实用新型之目的为准。