一种快走丝线切割机床用金属橡胶过滤系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于快走丝线切割机床的金属橡胶过滤系统，该系统主要由工作液箱和金属橡胶过滤器及相应管路组成，工作液箱具有回液室、过滤室和出液室，回液室内设置有水平的过滤网和竖置的过滤网，并通过回流管与机床工作台连通，过滤室由管道一和管道二与出液室相连，出液室设有串接在一起的管道四和管道五，管道五末端设置有并接在一起的管道六和管道七，管道六和管道七分别连通到机床的上下线架喷嘴，以实现对工件和电极丝的清洗和冷却。本发明的过滤系统与传统方式相比，不仅大大减少了工作液的污染度，提高被切割工件的表面精度，而且延长工作液的使用寿命。通过本发明，可以达到减少生产成本和降低环境负担的双重效果。
【专利说明】
一种快走丝线切割机床用金属橡胶过滤系统
所属技术领域
[0001]本发明涉及一种新型材料金属橡胶的具体应用，尤其涉及快走丝线切割机床的过滤系统，属于新型材料过滤领域。
【背景技术】
[0002]电火花线切割加工，又称线切割。它是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。快走丝线切割机床是电火花线切割的一种，也叫高速走丝电火花线切割机床，其电极丝(一般采用钼丝)作高速往复运动，走丝速度为8?lOm/s，电极丝可重复使用，加工速度较高。快走丝线切割机床是我国生产和使用的主要机种，是我国独创的电火花线切割加工模式。线切割具有显著的优点例如:加工各种不受硬度限制的导电材料；能加工细小、形状复杂的工件；加工精度高；不需要制造成形电极，节约时间和成本；工作液采用水基乳化液，不易起火，操作安全；加工精度高，一次加工成形，其中中不需要转换加工规准；工件被蚀除量很少，蚀除物可以回收利用；采用数控技术自动加工，操作方便，加工周期短，成本低，较安全。线切割广泛应用于磨具加工，零件加工，电火花成型加工用电极的加工，以及稀有、贵重、超硬金属材料的加工。此外，在试制电机、电器等产品时，可直接用线切割加工某些零件，省去制造冲压模具的时间和资金，缩短试制周期。目前，国内外的线切割机床已占电加工机床的60%以上。
[0003]线切割机床由脉冲电源、机床本体、控制系统和工作液循环系统四大部分组成，参见附图1。其中使用的工作液是线切割机床加工三大重要环节之一，工作液的作用:一是能量集中、强化加工过程，带走放电时所产生的热量和电蚀产物；二是作为放电介质，在加工过程中还起着滑润、洗涤、防锈、灭弧、防短路等重要作用。工作液使机床长效发挥最佳工作状态，促进工件质量、提高的企业经济效益。
[0004]在线切割加工中，工作液对加工工艺指标的影响很大，如对切割速度、表面粗糙度、加工精度等都有影响。电火花线切割对工作液的要求是:有一定的介电能力、较好的消电离能力和灭弧能力、渗透性好、生产效率高、稳定性好、对电极丝寿命的影响小，还应有较好的洗涤性能、防腐蚀性能、润滑性能，对人体无害、价格便宜、使用安全等。高速走丝线切割机床使用的工作液是专用乳化液，目前商品化供应的乳化液有DX-1、DX-2、DX-3等多种。含油的工作液是乳化型的，是以矿物油为基础，添加酸、碱、乳化剂和防锈剂，加水稀释后使用(浓度为5%?10% )，水可以用自来水、蒸馈水、高纯水和磁化水等。
[0005]在线切割机床切削加工中，由电蚀作用产生的杂质将混入工作液中，另外由于工件及环境杂质和油污等因素都对工作液造成不同程度的污染。通过显微镜对线切割机床工作后的液体进行观察分析，工作液的污染物主要是金属碎肩、油泥污垢、尘土、导轨油、细菌等。工作液中的污染物，会影响导电率、放电间隙的变化，同时也会造成工作液流动性差，粘度增大，进而对切割速度、表面粗糙度、加工稳定性、加工精度等加工工艺指标造成了很大影响。
[0006]目前快走丝线切割机床自带过滤系统均采用单一的金属过滤网进行过滤，例如DK7720型数控电火花线切割机床的过滤系统，其颗粒拦截效率差、过滤精度低。金属过滤网具有过滤面积大，渗透率大等特点，虽简便通用，可以满足工作液供应量上的需求，但由于其过滤精度低，纳污能力差，难以清除混入工作液的细小杂质。这样一方面严重影响电火花切削加工质量，另一方面缩短工作液使用寿命，造成资源浪费和环境污染。
[0007]金属橡胶是一种新型材料，它是将一定质量的、拉伸开的、螺旋状态的金属丝按照一定工艺加工制成的弹性、多孔、圆柱体型材料。金属橡胶的内部是嵌入勾联式的网状结构，类似天然橡胶的大分子链，具有普通橡胶的性能，又具有金属材料的优良特性。在过滤技术领域，金属橡胶是近年来新兴的过滤材料。
[0008]金属橡胶具有过滤面积大、小孔隙结构、孔道相互连接、耐高温、能够重复使用等独特的过滤特点，并且通过金属丝直径的选取和成型压力的调节，可以控制金属橡胶元件的孔隙度。它既具备像金属丝网进行大面积过滤的表面积，又具备多孔介质深层过滤的特性，是一种比较理想的新型过滤介质。金属橡胶作为一种理想的过滤材料，由于人们对其研究与认识较少，目前在实际使用中仅是限于过滤气体。
[0009]国内目前对金属橡胶的过滤机制及性能研究并不多见，在过滤油液和粉尘方面进行了少量研究，但都处于理论研究和试验阶段，从未将其应用在机床上，更未将其应用在线切割机床工作液循环系统中。而对于快走丝线切割机床这样一种具体的，对工作液的介电性能、消电和灭弧性能、洗涤和防腐性能具体要求的设备上，从未采用金属橡胶用于工作液过滤系统。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于设计一套快走丝线切割机床过滤系统，克服当前线切割机床过滤系统的缺点，提供一种过滤精度高、纳污能力强、适应性强的过滤系统。本系统利用新型材料一一金属橡胶，提高了工作液循环系统的过滤精度，进而提高了工件加工质量，提高了工作液的使用寿命，并且实现节能环保的效果。
[0011]为了实现上述效果，本发明通过以下技术方案实现:一种快走丝线切割机床用金属橡胶过滤系统具有工作液箱和金属橡胶过滤器16，工作液箱由回液室11、过滤室12、出液室13构成；回液室内设置有水平的过滤网19，及竖置的过滤网20，并通过回流管29与机床工作台35连通；过滤室由管道一 21和管道二 22与出液室相连；出液室设有串接在一起的管道四24和管道五25，管道五25末端设置有并接在一起的管道六26和管道七27，管道六26和管道七27分别连通道到机床的上下线架喷嘴。
[0012]在回液室11上部有一次过滤的金属丝网19，回液室与过滤室之间有二次过滤的金属丝网20，过滤室与出液室之间的隔板30其顶部略低于工作液箱体。
[0013]管道一 21设有单向栗14，和与过滤室相连的管道三23 ;管道一 21和管道二 22连接处设有压力表15 ;管道二 22上设有金属橡胶过滤器16 ;管道三23上设置有溢流阀7。
[0014]金属橡胶过滤器16由端盖36、过滤器体37、安装室38、压紧器39等部分组成。金属橡胶40安装在过滤器16的安装室38内。
[0015]管道四24上设置有高压栗18，管道四24和管道五25连接处设有压力表31，以及一根与出液室相连的管道八28，管道八28上设置有溢流阀32。
[0016]管道六26上设有流量调节阀33，管道七27上设有流量调节阀34。
[0017]与现有技术相比，本发明的优点在于:将新材料金属橡胶应用于过滤系统，提高了过滤精度，使工件加工性能得以改善，有效减少了工作液的耗用，延长了工作液使用寿命，同时金属橡胶可回收再利用，实现绿色环保的效果，提高了企业的经济效益。
【附图说明】
[0018]图1是快走丝线切割机床布局示意图。
[0019]图2是本发明中金属橡胶过滤系统所应用于的一种快走丝线切割机床示意图。
[0020]图3是本发明中一种快走丝线切割机床用金属橡胶过滤系统液体流向及管路结构示意图。
[0021]图4是本发明中金属橡胶过滤器示意图。
[0022]图5是本发明中使用的金属橡胶的一种。
[0023]图6是金属橡胶过滤系统在快走丝线切割机床上布置示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本说明作进一步的详细说明。
[0025]如图1所示，快走丝线切割机床布局示意图，通用的快走丝线切割机床由机床本体1、工作液循环系统2、脉冲电源3、和控制系统4等四大部分组成。工件安装在机床本体I的工作台上，由控制系统4按加工要求发出指令控制工作台在纵向和横向方向上移动，脉冲电源3提供加工能源，工作液循环系统2将工作液以一定的压力喷向加工区，脉冲电压击穿放电间隙，产生火花放电蚀除工件，从而达到工件切割成形的目的。
[0026]如图2所示，本发明的金属橡胶过滤系统所应用于的一种快走丝线切割机床示意图。其主要结构包括储(动)丝桶5、线架6、电极丝7、工作台8、床身9、操纵盒10。
[0027]如图3所示，本申请的快走丝线切割机床用金属橡胶过滤系统具有工作液箱和金属橡胶过滤器16，工作液箱由回液室11、过滤室12、出液室13共三部分组成。回液室11用于收集机床工作台35回流的工作液，并进行初次过滤；过滤室12储存回液室11输送的工作液，并将工作液供给金属橡胶过滤器16进行精细二次过滤；回液室13接收经金属橡胶过滤器16过滤后的清洁工作液，并将清洁工作液提供给工件切削加工区。回液室11内设置有水平的过滤网19，及竖置的过滤网20，并通过回流管29与机床工作台35连通。过滤室12由管道一 21和管道二 22与出液室13相连；管道一 21上设有单向栗14，通过管道三23与过滤室相连，在与管道二 22连接处设有压力表15 ;管道23上设有溢流阀17 ;管道二 22上设有金属橡胶过滤器16。出液室13设有串接在一起的管道四24和管道五25，管道五25末端设置有并接在一起的管道六26和管道七27，管道六26和管道七27分别连通道到机床的上下线架喷嘴，在机床工作时，将清洁的工作液喷向加工区，从而满足加工需要。管道六
26和管道七27上分别安装有流量调节阀33和流量调节阀34。管道四24上设置有高压栗18，以及一根与出液室相连的管道八28，管道八28上设置有溢流阀32 ;管道四24和管道五25连接处设有压力表31。过滤室12和出液室13之间的隔板30略低于箱盖，允许出液室13的液体回流至过滤室12，但不允许过滤室12的液体直接流入出液室13。
[0028]金属过滤网19由50-70目范围的不锈钢丝网制成，微孔过滤精度0.2?0.3mm，主要拦截污染物中大的铁肩、油泥等。金属丝网20由120-170目范围的不锈钢丝网制成，微孔过滤精度0.09?0.125_，用来过滤工作液中颗粒较大的杂质O所装的金属滤网可拆卸清洗，达到循环利用的效果。
[0029]如图4所示金属橡胶过滤器16由端盖36、过滤器主体37、安装室38、压紧器39、金属橡胶40等组成。金属橡胶40放于过滤器主体37的安装室38内，由压紧器39顶住，通过端盖36螺栓封闭紧固。
[0030]如图6所示，本发明金属橡胶过滤系统41为单体设备，通过管道与机床本体I相连，检修、维护方便。
[0031]具体工作方式如下，在工作时，工作液从机床工作台35由回流管29流至回液箱11，经过金属过滤网19的过滤，将大的铁肩和油污拦截。工作液在回液箱11底部经自然沉淀并经金属过滤网20的过滤进入过滤室12，此时在过滤室12内的工作液杂质相对较少，通过单向栗14将工作液送至金属橡胶过滤器16进一步过滤去杂质，之后送至出液室13。单向栗14与金属过滤器16之间设有压力表15，压力表15用来观察工作压力。管道三23上设置的溢流阀17用来调节单向栗14的供给压力。出液室13存放的清洁工作液经高压栗18送至上下丝臂供液管，可通过调节阀33和调节阀34控制其流量，然后参与切削加工。高压栗18的输出压力通过压力表31观察，并通过溢流阀32调节输出压力。工作后的工作液收集到机床工作台35，然后回流至回液箱11，至此完成工作液的循环供应，进入下一次循环使用。
[0032]本发明的快走丝线切割机床用金属橡胶过滤系统，经过金属橡胶过滤之后，工作液中固体粒子含量明显较少，符合线切削加工精度要求，同时延长了工作液的使用寿命，减少了使用量。另外金属橡胶可回收利用，达到了绿色、减排、环保的效果。
[0033]需要强调的是:以上仅是本发明较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单的修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。
【主权项】
1.一种快走丝线切割机床用金属橡胶过滤系统，该系统具有工作液箱和金属橡胶过滤器(6)，其特征在于:工作液箱由回液室(11)、过滤室(12)、出液室(13)构成；所述回液室内设置有水平的过滤网(19)，及竖置的过滤网(20)，并通过回流管(29)与机床工作台(35)连通；所述过滤室由管道一(21)和管道二(22)与出液室相连；所述出液室设有串接在一起的管道四(24)和管道五(25)，所述管道五(25)末端设置有并接在一起的管道六(26)和管道七(27)，管道六(26)和管道七(27)分别连通道到机床的上下线架喷嘴。2.如权利要求1所述的快走丝线机床过滤系统，其特征在于在回液室上部有一次过滤的金属丝网(19)，回液室与过滤室之间有二次过滤的金属丝网(20)，过滤室与出液室之间的隔板(30)其顶部略低于工作液箱体。3.如权利要求1所述的快走丝线机床过滤系统，其特征在管道一(21)设有单向栗(14)，和与过滤室相连的管道三(23);管道一(21)和管道二(22)连接处设有压力表(15);管道二(22)上设有金属橡胶过滤器(16)。4.如权利要求3所述的快走丝线机床过滤系统，其特征在于管道三(23)上设置有溢流阀I。5.如权利要求3所述的快走丝线机床过滤系统，其特征在于金属橡胶过滤器(16)由端盖(36)、过滤器体(37)、安装室(38)、压紧器(39)部分组成。6.如权利要求5所述的快走丝线机床过滤系统，其特征在于金属橡胶(40)安装在过滤器(16)的安装室(38)内。7.如权利要求1所述的快走丝线机床过滤系统，其特征在于所述管道四(24)上设置有高压栗(18)，管道四(24)和管道五(25)连接处设有压力表(31)，以及一根与出液室相连的管道八(28)，管道八(28)上设置有溢流阀(32)。8.如权利要求1所述的快走丝线机床过滤系统，其特征在于所述管道六(26)上设有流量调节阀(33)，管道七(27)上设有流量调节阀(34)。
【文档编号】B23H7/36GK105880764SQ201410827089
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月29日
【发明人】董秀萍, 黄明吉, 石博磊, 朱岩
【申请人】北京工商大学