专利名称：线切割机床在线打孔装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电火花线切割加工与水射流特种加工技术领域，特别涉及用水射流技术来加工线切割穿丝孔的复合加工方法及装置，可用于线切割机床在线加工穿丝孔。
背景技术：
电火花线切割加工是通过工件材料和电极钼丝两极之间脉冲放电瞬间产生的高温来熔蚀工件以去除材料的加工方法。为了提高电火花线切割的加工精度，需要对高速走丝的钼丝进行定位。另一方面，在加工前必须预先加工穿丝孔，以便穿电极钼丝。穿丝孔加工的精度对线切割加工精度有重要影响，在实际加工中，穿丝孔作为加工的起点，通常也作为后续加工工序的定位基准。因此，穿丝孔的位置精度至关重要。目前，传统线切割加工穿丝孔，都是首先在有较高精度的机床上采用机械加工方法来实现，然后在线切割机床上二次装夹定位对刀后进行线切割加工。该方法存在以下不足1)需要另外一台设备加工穿丝孔，增加了设备投资；2)增加了加工工序和加工时间；3)必须进行二次装夹定位，这样不仅增加了准备时间，更重要的是二次装夹定位对刀影响了后续加工精度。因此，设计一种集成在电火花线切割机床上的在线打孔装置，减少设备投入，简化工艺，节约时间和成本以及避免二次装夹、对刀等不良影响，具有很高实用价值。磨料水射流加工技术由于其功能的完善、效率的提高加之投资成本的下降，使得该技术和设备在各项领域中备受关注。磨料水射流加工技术作为一种新兴的柔性制造技术，具有冷态切割、单点切割、切割能力强、绿色加工等特点。能切割各种塑性、脆性、韧性材料、各种复合材料等，在各行各业得到广泛的应用。为此，本专利将磨料水射流技术引入线切割加工中，设计一种特殊装置，利用水射流来在线加工线切割穿丝孔。该装置既可作为电火花线切割机床的钼丝定位器(导丝嘴)，又可作为水射流切割头，实现电火花与水射流复合加工。解决传统线切割打穿丝孔环节存在的不足，提高线切割加工质量，因而具有重要的现实意义。
发明内容本实用新型的目的是为了克服传统线切割加工不能在线打穿丝孔等不足，提供一种电火花线切割机床用在线加工钼丝穿丝孔的方法和装置。它既可作为电火花线切割机床的导丝嘴(钼丝定位器)，又可作为水射流切割头，实现电火花与水射流复合加工。其特征是水射流打孔用的宝石喷嘴与线切割用的导丝嘴共用同一个零件，在水射流打孔时作水喷嘴用，在线切割加工时作导丝嘴(钼丝定位器)用，实现了在线切割机床上用水射流来打线切割加工所必须的穿丝孔，或在线切割机床上切割金属、非金属零件。水射流打孔和线切割加工共享一个加工平台。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案线切割机床在线打孔装置，其特征在于包括有连接高压软管的快换接头体和接头，接头体与压紧环螺纹连接，压紧环的外圆与丝架螺纹连接，连接座与丝架螺纹连接，将宝石喷嘴座压紧固定在丝架上，宝石喷嘴座中镶嵌的宝石喷嘴，有混合腔的磨料喷嘴座螺纹连接在连接座上，一端伸入磨料喷嘴座中与混合腔相通的聚焦管，聚焦管外圆套装锥形橡胶垫圈，压紧螺母与磨料喷嘴座螺纹连接， 将聚焦管固定在磨料喷嘴座上。上述宝石喷嘴座两端有锥形开口，宝石喷嘴内径为Φ0. 20 Φ0. 35mm，聚焦管内径为 Φ0. 50 Φ 1. 0mm。上述的连接高压软管与水射流打孔装置的接头采用带自密封的高压快换接头。该装置安装在线切割机床升降臂的丝架上，并位于导丝轮的下方。打孔时，把高压软管通过快换接头体和接头与该装置连接，形成水射流进行打孔(或切割)。打孔完毕，升起线切割机床升降臂，卸掉磨料喷嘴座及聚焦管、锥形橡胶垫圈、锁紧螺母，快换接头体和接头，将钼丝穿过宝石喷嘴中间的小孔，钼丝穿好后形成闭环，即可进行正常的线切割加工。此时，宝石喷嘴作为线切割的导丝嘴(钼丝定位器)，防止线切割加工时钼丝的摆动，从而提高线切割加工质量，同时，由于打孔和线切割加工为同一定位基准，所以进一步提高了线切割加工的精度。本实用新型的有益效果是1)利用水射流在线打穿丝孔，同时也可利用水射流切割加工金属材料和非金属材料；2)利用宝石喷嘴做电火花线切割的导丝嘴(钼丝定位器)，防止线切割加工时钼丝的摆动，从而提高线切割加工质量；3)水射流打孔装置和线切割共享一个工作平台，避免了重复装夹定位对刀带来的精度损失，并节省了工件定位、对刀时间。4)能对薄壁零件进行加工，且能加工出多个密集的细孔并保证工件不会发生翘曲变形，对孔周围材料无热影响。
图1是本实用新型的水射流打孔装置示意图。图2是本实用新型的线切割加工导丝嘴(钼丝定位器)装置示意图。图3是本实用新型在线切割机床上的安装示意图。
具体实施方式
实施例1 参见图1、图3，连接座4与丝架1螺纹连接，宝石喷嘴座2放入连接座 4内，压紧环10的外圆与丝架1螺纹连接，通过螺纹旋紧将宝石喷嘴座2压紧固定在丝架1 上，宝石喷嘴座2中镶嵌有宝石喷嘴3，有混合腔6的磨料喷嘴座5螺纹连接在连接座4上， 一端伸入磨料喷嘴座5中与混合腔6相通的聚焦管7，聚焦管7外圆套装锥形橡胶垫圈8， 压紧螺母9与磨料喷嘴座5螺纹连接，将聚焦管7固定在磨料喷嘴座5上，快换接头体11 与压紧环10通过锥螺纹连接，带高压软管13的快换接头12与接头体11连接。整个装置安装在线切割机床的丝架1上，并位于导丝轮15的下方，如图3。打孔时，把高压软管13通过快换接头体11和接头12与该装置连接，形成水射流进行打孔(或切割)。通过控制机床X、Y工作台的位置来调整水射流打孔的位置，调节丝架升降臂16的上下位置实现对水射流打孔靶距的控制。该实施例可以用来在线打穿丝孔，也可利用水射流并配合X、Y工作台的移动，直接对金属零件和非金属零件进行水射流切割加工。
4[0019]实施例2 参见图2、图3，用水射流打穿丝孔完成后，保持X、Y工作台不动，升起线切割机床丝架升降臂16，卸掉磨料喷嘴座5及聚焦管7、锥形橡胶垫圈8、锁紧螺母9，快换接头体11和接头12，将钼丝14穿过宝石喷嘴3中间的小孔，钼丝穿好后形成闭环，即可进行正常的线切割加工。此时，宝石喷嘴作为线切割的导丝嘴(钼丝定位器)。由于打孔和线切割加工为同一定位基准，所以保证了线切割加工的精度。上述宝石喷嘴座2两端有锥形开口，便于穿丝。导丝嘴(即宝石喷嘴)内径为 Φ0. 20 Φ0. 35mm，能实现对钼丝的精确定位和导向，保证了线切割加工的精度。通过上述实施例，可实现在电火花线切割机床上用水射流在线打孔或水射流切割加工，又可利用宝石喷嘴做电火花线切割的导丝嘴(钼丝定位器)，实现电火花与水射流复合加工。导丝嘴(钼丝定位器)可防止线切割加工时钼丝的摆动，从而提高线切割加工质量； 另一方面，水射流打穿丝孔和线切割加工在一个机床上进行，且只对工件进行一次装夹定位，减少了二次装夹定位、对刀带来的精度损失，保证了加工的质量。上述实施例是对本实用新型的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
权利要求1.一种线切割机床在线打孔装置，其特征在于包括有连接高压软管(13)的快换接头体(11)和接头(12)，接头体(11)与压紧环(10)螺纹连接，压紧环(10)的外圆与丝架(1) 螺纹连接，连接座(4)与丝架(1)螺纹连接，将宝石喷嘴座( 压紧固定在丝架(1)上，宝石喷嘴座(2)中镶嵌有宝石喷嘴(3)，有混合腔(6)的磨料喷嘴座(5)螺纹连接在连接座(4) 上，一端伸入磨料喷嘴座(5)中与混合腔(6)相通的聚焦管(7)，聚焦管(7)外园套装锥形橡胶垫圈(8)，压紧螺母(9)与磨料喷嘴座(5)螺纹连接，将聚焦管(7)固定在磨料喷嘴座 (5)上，宝石喷嘴座(2)两端有锥形开口，宝石喷嘴内径为Φ 0.20 Φ 0. 35mm，聚焦管内径为 Φ0. 50 Φ 1. 0mm。
2.根据权利要求1所述线切割机床在线打孔装置，其特征在于水射流打孔用的宝石喷嘴(3)与线切割用的导丝嘴共用同一个零件，在水射流打孔时作水喷嘴用，在线切割加工时作导丝嘴用。
专利摘要本实用新型提供了一种线切割机床在线打孔装置，既可作为电火花线切割机床的钼丝定位器(导丝嘴)，又可作为水射流切割头来打线切割的穿丝孔，实现电火花与水射流复合加工。该装置包括宝石喷嘴、喷嘴座、聚焦管等。其特征是水射流切割头的宝石喷嘴和线切割钼丝定位器(导丝嘴)共用一个装置，实现了在线切割机床上用水射流来打线切割加工所必须的穿丝孔，或在线切割机床上切割金属、非金属零件。水射流加工和电火花线切割加工在同一机床上进行，解决了传统线切割加工不能在线打穿丝孔等问题。
文档编号B24C5/04GK202318021SQ20112020359
公开日2012年7月11日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者刘克福, 吕华, 唐浦华, 张恕远, 蒋代君, 陈廷成, 雷玉勇 申请人:西华大学