一种电火花线切割工作液的防护装置的制作方法

本发明涉及一种电火花线切割工作液的防护装置，具体地说是一种借助高速气流的动力将工作环境和外界环境相隔离，防止工作液溅射到机床和外界环境中的液体工作液溅射防护系统。

背景技术：

电火花线切割加工是利用高速移动的钼丝与被加工工件之间击穿工作液放电蚀除材料的。电火花线切割加工中的工作液介质具有一定的粘度和粘附性，当工作液从喷嘴排出以后，其粘附在高速运动的钼丝上并被带入极间放电间隙，在钼丝与工件之间形成绝缘介质，为电火花击穿提供条件。可见工作液介质在电火花线切割加工中扮演着重要的积极角色，但是同时也存在对机床及工作环境污染的问题。首先，工作液介质从喷嘴中被高压排出，排出时与被加工工件及机床工作台形成撞击，最终会形成无数的小液滴向四周溅射，工作液介质对机床床身、导丝系统、机床四周工作环境等具有一定的影响，当工作时间较长时，会影响机床运转加工精度，影响机床外观。再者，高速移动的钼丝对粘附在其工作表面的工作液介质会产生一定的离心力，将工作液以微小颗粒的形式抛离钼丝表面，洒向运丝线路周围的机床零部件及工作环境，特别是随着钼丝进入做高速圆周旋转运动的卷丝筒时，卷丝筒表面产生的离心力更大，几乎可以将钼丝表面所有的工作液甩出，导致机床卷丝筒周围一定范围內的机床零部件和空间被工作液介质颗粒填充，不仅对机床产生不利影响，也会对操作人员产生一定的身体健康影响。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种电火花线切割工作液的防护装置，具有保护工作环境，防止电火花线切割机床被工作液腐蚀污染，解决了现有线切割机床上工作液溅射的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种电火花线切割工作液的防护装置，防护装置包括吹离装置和防溅射装置，其特征在于：所述吹离装置用于吹离电极丝上的工作液，所述吹离装置包括中空喷气嘴、气源和气体压力调节器，所述中空喷气嘴为两个，一个设置在机床的上悬臂上，另一个设置在机床的下悬臂上，所述中空喷气嘴喷出的气体吹离所述电极丝上的工作液；所述防溅射装置包括防护罩和多个风幕部件，所述防溅射装置将加工环境处于一个封闭的空间，所述工作液无法溅射到所述加工环境之外。

优选地，所述中空喷气嘴设置有一中间通孔和多个喷气孔，所述中间通孔为水平设置，多个所述多个喷气孔围绕所述中间通孔均匀倾斜设置，所述多个喷气孔的倾斜角度相同，所述多个喷气孔的倾斜方向汇聚在所述中间通孔的中心轴线上的一点；所述电极丝穿过所述中间通孔，并且所述电极丝穿过所述一点。

优选地，所述中空喷气嘴喷出的气体为高压气体，所述高压气体来源于所述气源，所述气源将产生的所述高压气体通过导气管送到所述气体压力调节器，所述气体压力调节器上设置有多个输出通道，其中的一些所述输出通道通过导气管将所述高压气体输送到所述中空喷气嘴。

优选地，所述防护罩包括防护罩活动组件和防护罩固定基座，所述防护罩固定基座的顶部为敞口设计并且用于插设所述防护罩活动组件，所述防护罩固定基座的底部固定在工作台上，所述防护罩固定基座的竖板的底部设置有供所述下悬臂伸入防溅射装置的下悬臂活动窗口。

优选地，所述防护罩活动组件的顶端和底端均敞口设计，所述防护罩活动组件与所述下悬臂活动窗口相同朝向的一个竖直板的顶端设置有用于容纳所述上悬臂的上悬臂活动口，所述防护罩活动组件的底部能够插入所述防护罩固定基座中。

优选地，所述多个风幕部件包括第一风幕部件、第二风幕部件、第三风幕部件和第四风幕部件，在所述防护罩活动组件的顶端的敞口一端设置有所述第一风幕部件、另一端设置有所述第二风幕部件，所述第一风幕部件的出风口和所述第二风幕部件的出风口均朝向所述上悬臂；在所述上悬臂活动口的下方设置有所述第三风幕部件，所述第三风幕部件的出风口朝向所述上悬臂；在所述下悬臂活动窗口的下方设置有所述第四风幕部件，所述第四风幕部件的出风口朝向所述下悬臂。

优选地，从所述第一风幕部件的出风口和所述第二风幕部件的出风口喷出的高压气体封盖住所述防护罩活动组件的顶端的敞口，从所述第三风幕部件的出风口喷出的高压气体封盖住所述上悬臂活动口，从所述第四风幕部件的出风口喷出的高压气体封盖住所述下悬臂活动窗口；所述第一风幕部件、第二风幕部件、第三风幕部件和第四风幕部件喷出的高压气体由所述气体压力调节器通过导气管输送。

优选地，所述防溅射装置还包括锁定装置，所述防护罩活动组件在所述防护罩固定基座中移动后，所述锁定装置将所述防护罩活动组件锁定在所述防护罩固定基座上。

优选地，所述锁定装置包括固定螺母槽和紧固螺栓。

优选地，所述气源为空气压缩机、高压储气瓶或高压风机中的一种来提供。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明利用中空喷气嘴内部喷出的高压气体对电极丝表面的作用力，将工作液吹离电极丝表面，防止电极丝表面的工作液随高速运转的电极丝飞溅到非工作区域，对机床床身和其他部件造成侵蚀。

(2)本发明中电极丝从中空喷气嘴中间通孔的中心穿过，且中空喷气嘴四周的喷气孔均匀对称分布在中间通孔周围，使得气体对电极丝表面有效吹离钼丝的同时也能保证钼丝避免产生振动而影响加工精度。

(3)本发明防护罩上装有多个风幕部件，多个风幕部件利用气源提供的高压气体在防护罩的四周形成风幕墙，将防护罩内的工作环境和外界环境相隔离，为加工工件创造独立的工作空间，有效防止因工作液溅射而形成的工作液微颗粒扩散向四周室内工作环境中，阻止溅射微颗粒附着与沉积在机床床体上。同时高速流动的气流可以促进机床四周工作环境內空气流动，进一步将工作环境进行净化，保持操作人员的工作环境整洁与干净。

附图说明

图1是本发明一种电火花线切割工作液的防护装置的示意图。

图2是本发明中空喷嘴在电火花线切割机床悬臂梁上的安装位置示意图。

图3是本发明气源与气体压力调节器连接示意图。

图4是本发明防护罩高度调整示意图。

图5是本发明中空喷气嘴结构示意图。

附图中各部件的标记如下：1上悬臂，2电极丝，3中空喷气嘴，31中间通孔，32喷气孔，4进电块，5导向轮，6工作液喷嘴，7防护罩活动组件，81第一风幕部件，82第二风幕部件，83第三风幕部件，84第四风幕部件，9防护罩固定基座，10固定螺母槽，11紧固螺栓，12下悬臂活动窗口，13下悬臂，14气源，15气体调压器，18上悬臂活动口，81-1—86-6导气管。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1-图，一种电火花线切割工作液的防护装置，电火花线切割机床的加工系统包括上悬臂1、电极丝2、进电块4、导轮5、工作液喷嘴6、工件、工作台、下悬臂13，机床的上悬臂1从末端向里端依次设置有导轮5、进电块4，机床的上悬臂1上还设置有工作液喷嘴6，工作液喷嘴6位于导轮5的下方；机床的下悬臂13从末端向里端依次设置有另一导轮5、另一进电块4，机床的下悬臂13上还设置有另一工作液喷嘴6，另一工作液喷嘴6位于另一导轮5的上方；工件固定在工作台上，并且工件和工作台位于机床的上悬臂1和机床的下悬臂13之间，电极丝2依次连接进电块4和导轮5、工作液喷嘴6、工件、工作台、另一工作液喷嘴6、另一导轮5、另一进电块4，并在卷丝筒的带动作用下高速做往复运动，从而形成常见的电火花线切割机床的加工系统；防护装置设置在加工系统上，防护装置包括吹离装置和防溅射装置。

吹离装置用于吹离电极丝2上的工作液，吹离装置包括中空喷气嘴3、气源14和气体压力调节器15，中空喷气嘴3为两个，一个设置在机床的上悬臂1上，并且位于进电块4的前方；另一个设置在机床的下悬臂13上，并且位于另一进电块4的后方。每一个中空喷气嘴3设置有一中间通孔31和多个喷气孔32，中间通孔31水平设置，用来穿过电极丝2；多个喷气孔32用于喷出高压气体，多个喷气孔32围绕中间通孔31均匀倾斜设置，倾斜方向汇聚在中间通孔31的中心轴线上的同一点o，电极丝2穿过这一点o，形成对电极丝2上的工作液多个方向进行吹离，从而保持整个电极丝2的无工作液粘附进入卷丝筒，进行缠绕工作，避免了工作液在卷丝筒高速运转时产生的离心力作用下而溅射到四周工作环境中。

中空喷气嘴3喷出的高压气体来源于气源14，气源14为空气压缩机、高压储气瓶或高压风机，气源14产生高压气体，高压气体通过导气管输送到气体压力调节器15，气体压力调节器15为一具有多个输出通道的常见装置，多个输出通道中的一个通过导气管85-5将高压气体输送到下悬臂13上的中空喷气嘴3、多个输出通道中的另一个通过导气管85-将高压气体输送到上悬臂1上的中空喷气嘴3。

中空喷气嘴3对电极丝2表面的工作液做吹离工作过程如下，电极丝2穿过中间通孔31，气源14产生的高压气体通过气体压力调节器15上的导气管86-6、导气管85-5分别进入上悬臂1上的中空喷气嘴3的喷气孔32和下悬臂13上的中空喷气嘴3的喷气孔32，高压气体通过喷气孔32最终汇聚在中间通孔31的中心轴线上的同一点o，确保各个喷气孔32喷出的气体都对经过o点处电极丝2上的工作液产生作用力，将工作液吹离电极丝表面，防止电极丝表面工作液的离心甩出。

利用中空喷嘴3内部喷出的高压气体对电极丝2表面的工作液产生作用力，将工作液吹离电极丝2的表面，防止电极丝2表面的工作液随高速运转的电极丝2飞溅到非工作区域，对机床床身和其他部件造成侵蚀；电极丝2从中空喷嘴3的中间通孔31穿过，且中空喷气嘴3四周的喷气孔32均匀对称分布在中间通孔31的周围，使得高压气体对电极丝2的表面有效吹离、同时也能保证电极丝2避免产生振动而影响加工精度。

防溅射装置用于隔离加工环境和外界环境，防止工作液溅射到外界环境。防溅射装置包括防护罩和多个风幕部件，防护罩包括防护罩活动组件7和防护罩固定基座9，防护罩固定基座9为由四个竖板和一个底板组成一个长方体的形状，防护罩固定基座9的顶部用于插设防护罩活动组件7，防护罩固定基座9的底部固定在工作台上，其中的一个竖板的底部设置有长方形的下悬臂活动窗口12，下悬臂活动窗口12用于下悬臂13伸入防溅射装置中；防护罩活动组件7为由四个竖直板组成一个长方体的形状，并且防护罩活动组件7的顶端和底端均敞口设计，防护罩活动组件7的底部能够插入防护罩固定基座9中，其中与下悬臂活动窗口12相同朝向的一个竖直板的顶端设置上悬臂活动口18，上悬臂活动口18用于容纳上悬臂1，下悬臂活动窗口12的宽度与上悬臂活动口18的宽度相同。

多个风幕部件包括第一风幕部件81、第二风幕部件82、第三风幕部件83和第四风幕部件84，在防护罩活动组件的顶端的敞口处一端设置有第一风幕部件81、另一端设置有第二风幕部件82，第一风幕部件81的出风口和第二风幕部件82的出风口均朝向上悬臂1并且垂直于上悬臂1，从第一风幕部件81的出风口和第二风幕部件82的出风口喷出的高压气体形成风幕封盖住防护罩活动组件7的顶端的敞口；在上悬臂活动口18处的下方设置有第三风幕部件83，第三风幕部件83的出风口朝向上悬臂1并且垂直于上悬臂1，从第三风幕部件83的出风口喷出的高压气体形成风幕封盖住上悬臂活动口18；在下悬臂活动窗口12处的下方设置有第四风幕部件84，第四风幕部件84的出风口朝向下悬臂13并且垂直于下悬臂13，从第四风幕部件84的出风口喷出的高压气体形成风幕封盖住下悬臂活动窗口12。第一风幕部件81、第二风幕部件82、第三风幕部件83和第四风幕部件84的高压气体均来源于气体压力调节器15，气体压力调节器15通过导气管81-1、82-2、83-3、84-4将高压气体分别输送到第一风幕部件81、第二风幕部件82、第三风幕部件83和第四风幕部件84。

多个风幕部件的设置让防溅射装置处于一个封闭的环境，工作液无法溅射到外部；风幕部件和吹离装置共用一个气源14，简化了结构，节约了生产成本；风幕部件产生是气体屏障，工作人员能够及时查看工件的加工情况；风幕部件利用气源14提供的高压气体在防护罩的四周形成风幕墙，将防护罩内的工作环境和外界环境相隔离，为加工工件创造独立的工作空间，有效防止因工作液溅射而形成的工作液微颗粒扩散向四周室内工作环境中，阻止溅射微颗粒附着与沉积在机床床体上；同时高速流动的气流可以促进机床四周工作环境內空气流动，进一步将工作环境进行净化，保持操作人员的工作环境整洁与干净。

为了满足不同厚度的工件，防护罩活动组件7能够被固定在防护罩固定基座9的不同高度位置，基于此，防溅射装置还包括锁定装置，锁定装置包括固定螺母槽10和紧固螺栓11，固定螺母槽10设置在防护罩固定基座9的竖板上，固定螺母槽10的延伸方向与竖板的延伸方向相同，固定螺母槽10中设置供紧固螺栓11穿过的螺孔，螺孔在固定螺母槽10的延伸方向上，紧固螺栓11的自由端在穿过螺孔后再穿入防护罩活动组件7的竖直板的孔中；假如上悬臂1的原始高度为h，为了适应较厚的工件，上悬臂1向上调节了h高度，为了使得上悬臂1处于防溅射装置中，松开紧固螺栓11，把防护罩活动组件7向上升高h，然后拧紧紧固螺栓11，从而固定防护罩活动组件7。

锁定装置的设置，增加了机床的实用性，能够使用在多种厚度的电火花机床上。

对工作液的吹离工作过程如下：电火花线切割机床的上悬臂1和下悬臂13分别穿过防护罩活动组件7的上悬臂活动口18和防护罩固定基座8的下悬臂活动窗口12，呈现准备工作状态；电极丝2先穿过上悬臂1上的中空喷气嘴3，然后依次绕过上悬臂1上的进电块4、导向轮5、工作液喷嘴6，继续绕过工件、工作台，继续绕过另一工作液喷嘴6、另一导轮5、另一进电块4，最后穿过下悬臂13上的另一中空喷气嘴3，并在卷丝筒的带动作用下高速做往复运动；在电火花线切割机床开始工作时，电极丝2做高速往复运动，依次打开工作液喷嘴6和中空喷气嘴3，让两者分配喷出工作液介质和空气；电极丝2做高速往复运动时，粘附在其表面的工作液将随着电极丝2移动，当表面带有工作液的电极丝部分经过中空喷气嘴6时，会在中空喷气嘴6内部喷出的高压气体作用下快速被抛吹离，从而保持整个电极丝2的无工作液粘附进入卷丝筒，进行缠绕工作，避免了工作液在卷丝筒高速运转时产生的离心力作用下而溅射到四周工作环境中。

对工作液的防溅射工作过程如下：当电火花工作时，打开风幕部件，其中风幕部件81、82、83、84将产生高速水平方向的风幕，将工作台内部工作环境与工作台外部环境隔离开来，阻挡由电极丝2和工作液喷嘴6产生的工作液液滴溅射，防止工作液从防护罩活动组件7的敞口处、上悬臂活动口18处、下悬臂活动窗口12处溅射出来。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。