一种线切割装置的制作方法

本实用新型涉及线切割技术领域，尤其涉及一种线切割装置。

背景技术：

目前，线切割技术是世界上比较先进的加工技术，常用的线切割设备有多线切割机和单线切割机，其加工原理是通过高速运动的切割线对待加工工件进行摩擦，从而达到切割目的。近些年，线切割技术也逐步在磁性材料加工行业推行，多用于切割烧结后的钕铁硼毛坯。

根据某些特殊需求，部分烧结钕铁硼厂家采用对未经烧结的压坯进行切割加工，再将切割后的压坯进行烧结的生产工艺。但因压坯与烧结后的毛坯相比密度较低，常规设备在切割时容易损坏压坯，产品合格率低，且压坯需在惰性气体保护氛围下加工，对常规设备要求比较严格，成本较高。

为解决切割压坯的问题，专利cn208601024u提供了一种压坯加工装置，在密封系统中采用切割锯切割方形料块，圆形切瓦刀具切割瓦形料块，可根据需要的形状进行加工。但切割不同形状料块需要更换不同刀具，影响加工效率，且与切割线相比，切割锯和圆形切瓦刀具的切割效率和切割精度皆较低，不利于批量生产。

专利cn105127510a提供了一种线锯切割设备，利用切割线的直线往复运动对压坯进行切割加工，可同时对多个工位进行切割，加工效率较高。但其驱动机构与线锯排架采用柔性链部件连接，往复切割行程难以精准控制，且其每根切割线采用螺柱结构调节张力，需人工进行调节测试，耗费大量人工成本及调节时间，此外，线锯排架与工件平台皆固定在密封系统中，需停机在密封系统中换线及换料，操作难度较大，影响连续生产的效率。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的是克服上述已有技术的不足，首先要提供一种能自动调节切割线张力的线切割装置，其次是提供一种可精准控制切割行程的线切割装置，再者是提供一种换线与上下料简易高效的线切割装置。

本实用新型提供一种线切割装置，包括驱动装置、张紧装置、传动装置、支架、切割线、工件平台、密闭腔室，所述驱动装置驱动所述传动装置，所述传动装置带动所述支架上的所述切割线在所述密闭腔室内对所述工件平台上的工件进行切割，所述张紧装置包括气缸、张紧轮和导向轮，所述气缸的活塞连接所述张紧轮，所述气缸通过活塞顶紧所述张紧轮，所述导向轮邻近于所述张紧轮设置，所述张紧轮与所述导向轮的侧面在同一平面内，所述导向轮与所述张紧轮配合对绕过其上的所述切割线进行张紧。

上述的线切割装置，所述传动装置为曲柄连杆机构或偏心轮或摇臂机构，所述传动装置连接至所述驱动装置，所述传动装置有一个或多个，当所述传动装置为多个时，各所述传动装置的初始位相同或存在角度差，每个所述传动装置均带动一个或多个切割线运动。

上述的线切割装置，所述密闭腔室包括切割室、工件室和回收室，所述切割线在所述密闭腔室中对工件进行切割，所述工件平台置于所述工件室内，所述传动装置置于所述切割室内，所述切割室和所述工件室相互连通，并且所述切割室的容积大于所述工件室的容积，所述回收室位于所述工件室的下方，用于回收工料。

上述的线切割装置，所述支架包括主支架和切割线支架，所述主支架和所述切割线支架置于所述切割室内，所述切割线和所述张紧装置安装于所述切割线支架上，所述切割线支架与所述主支架可拆卸连接，所述主支架由所述传动装置驱动，并通过导柱或导套或导向块或导槽或导轨的导向进行运动，所述导柱或导套或导向块或导槽或导轨为一个或多个。

上述的线切割装置，所述线切割装置还包括安装在所述切割线支架上的定位块或导向轮或导向孔，用于对所述切割线进行导向或定位。

根据本发明的一种线切割装置，所述密闭腔室包括切割室、工件室和回收室，所述切割线在所述密闭腔室中对工件进行切割，所述工件平台置于所述工件室内，所述传动装置置于所述切割室内，所述切割室和所述工件室相互连通，并且所述切割室的容积大于所述工件室的容积，所述回收室位于所述工件室的下方，用于回收工料。

上述的线切割装置，所述支架包括主支架和切割线支架，所述主支架和所述切割线支架置于所述切割室内，所述切割线和所述张紧装置安装于所述切割线支架上，所述切割线支架与所述主支架可拆卸连接，所述主支架由所述传动装置驱动，并通过导柱或导套或导向块或导槽或导轨的导向进行运动，所述导柱或导套或导向块或导槽或导轨为一个或多个。

根据本发明的一种线切割装置，所述支架包括主支架和切割线支架，所述切割线和所述张紧装置安装于所述切割线支架上，所述切割线支架与所述主支架可拆卸连接，所述主支架由所述传动装置驱动，并通过导柱或导套或导向块或导槽或导轨的导向进行运动，所述导柱或导套或导向块或导槽或导轨为一个或多个。

上述的线切割装置，所述传动装置为曲柄连杆机构或偏心轮或摇臂机构，所述传动装置连接至所述驱动装置，所述传动装置有一个或多个，当所述传动装置为多个时，各所述传动装置的初始位相同或存在角度差，每个所述传动装置均带动一个或多个切割线运动。

上述任意一种线切割装置，所述线切割装置还包括x向驱动机构及y向驱动机构，所述x向驱动机构及y向驱动机构用于驱动所述工件平台，所述工件平台与所述x向驱动机构或y向驱动机构通过导轨连接，从而能够自动将所述工件平台从所述密闭腔室内移出。

本实用新型设计气缸与张紧轮相配合的张紧装置，通过气缸顶出张紧轮，实现切割线的自动张紧动作，可提高自动化水平，节省人力及张紧时间。

本实用新型采用刚性驱动机构实现直线往复运动，可精准控制切割行程，提高切割加工精度，进一步，与同一主轴相连的多个往复运动机构间可相互独立，运行互不干涉。

本实用新型切割线支架与主支架设计为可拆卸连接的方式，工件平台与x向驱动机构通过导轨连接，可实现在密封系统之外进行换线及换料动作，极大程度的降低操作难度，提高生产效率。

本实用新型设计切割室和工件室两个腔室，腔室内部连通，工件室的体积小于切割室的体积，可最大程度减小惰性气体填充范围，从而降低惰性气体使用量，达到节能效果。

附图说明

图1为本实用新型线切割装置的总体结构示意图；

图2为本实用新型线切割装置的切割部分正面结构示意图；

图3为本实用新型局部放大结构示意图；

图4为本实用新型切割部分侧面结构示意图。

附图标号说明：1切割室，2换线窗，3工件室，4上下料窗，5回收室，6支架，7回收桶；

10密闭腔室，20切割装置主体，201主轴，202曲柄，203上支架，204连杆，205下支架，206导柱，207上切割线支架，208下切割线支架，209切割线，2010气缸，2011张紧轮，2012工件平台，2013导轨，2014x向驱动机构，2015y向驱动机构，2016导向轮，2017紧定螺母，2018定位块，2019支撑梁。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案以及各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。

为提供一种能自动调节切割线张力的线切割装置，本实用新型的线切割装置设有线切割张紧装置，所述线切割张紧装置主要包括气缸和张紧轮，所述气缸的活塞连接所述张紧轮，所述气缸通过活塞顶紧所述张紧轮，使得所述张紧轮对绕过其上的切割线进行张紧，具体结构如图2所示。

线切割张紧装置的所述气缸可为普通气缸、伺服气缸或差动气缸。

线切割张紧装置工作时，所述气缸内填充有惰性气体，该惰性气体产生的顶出压力对所述张紧轮进行顶紧。

进一步的，所述线切割张紧装置还可包括导向轮，所述导向轮设置在所述张紧轮旁边，所述导向轮与所述张紧轮配合张紧所述切割线。

为了提供一种可精准控制切割行程的线切割装置，本实用新型采用刚性驱动机构实现直线往复运动，可精准控制切割行程，并提高切割加工精度，本新型线切割装置的切割线的传动装置为曲柄连杆机构或偏心轮或摇臂机构。

为了实现在密封系统之外进行换线，极大程度地降低操作难度，提高生产效率，所述线切割装置的切割线安装于切割线支架上，所述切割线支架又与主支架可拆卸连接，所述主支架由所述线切割装置的传动装置驱动运动。

具体地，所述切割线支架与主支架为滑动连接或卡扣连接或螺纹连接或滚动连接。

为了实现在密封系统之外的换料动作，工件平台与x向驱动机构通过导轨连接。

如图1所示为本新型实施例的线切割装置的总体结构图，其中1为切割室，2为换线窗，3为工件室，4为上下料窗即换料窗，5为回收室，6为支架，7为回收桶；切割室1与工件室3、回收室5内部腔室互相连通，形成密闭腔室，填充有惰性气体。

切割室1与工件室3腔室内正面结构示意图和侧面结构示意图分别如图2、图4所示。

本实用新型设计切割室1和工件室3两个腔室，腔室内部连通，工件室3的体积小于切割室1的体积，可最大程度减小惰性气体填充范围，从而降低惰性气体使用量，达到节能效果。

具体地，所述线切割装置的切割部分位于密闭腔室中，所述密闭腔室主要包括切割室3和工件室1，所述切割室3和所述工件室1相互连通，所述线切割装置的切割部分的大部分体积位于所述切割室3。

所述切割室3上开有换线窗2，用于方便更换切割线；所述工件室1上开有换料窗4，用于方便更换工件。

进一步，所述线切割装置还可包括回收室5，所述回收室5与所述线切割装置的切割部分内部相连通，构成所述密闭腔室的一部分，具体地，回收桶7用于回收工料。

本线切割装置的工作原理为：主轴通过联轴器连接驱动电机，驱动电机带动主轴旋转，通过传动装置将旋转运动传动为主支架的往复直线运动。

本实用新型中传动装置不作特别限定，可为曲柄连杆机构或偏心轮或摇臂机构等刚性传动装置，而该种传动装置本身为标准设计，因此本新型只举曲柄连杆机构进行示例性说明。

线切割装置的切割线支架上还可安装有定位块或导向轮或导向孔，用于对切割线进行导向或定位。

线切割装置的传动装置通过主轴与驱动装置连接，所述主轴上设有一组或多组所述传动装置，当所述传动装置为多组时，各所述传动装置的初始位相同或存在一定角度差，每组所述传动装置带动一个或多个切割线运动。

如图2、4所示，切割装置主体为20，线切割装置用于安装并带动切割线运动的主支架通过导柱206的导向进行运动。导柱206也可设计为中空的导套，为一个或多个对向安装；也可设计为开有竖直导向槽的固定导向块；还可将导向块设计为圆滑的导向面构造。

如图2所示，所述线切割装置还设有工件平台2012、x向驱动机构2014及y向驱动机构2015，所述x向驱动机构及y向驱动机构用于驱动所述工件平台运动，工件平台2012与x向驱动机构或y向驱动机构通过导轨2013连接，以便能自动将工件平台从密闭腔室内移出。

工件平台、x向驱动机构及y向驱动机构，皆置于工件室的密闭氛围中。工件平台与x向驱动机构通过导轨连接，换料时可自动将工件平台从密封箱内移出。通过x向驱动机构及y向驱动机构的联动，本切割装置可切割各种形态的产品，如方块、瓦形等。工件平台上还设有夹持机构，用于自动夹紧待加工工件。

每根所述切割线209的端部分别设有主支架，该两端部的主支架通过支撑梁2019连接，所述支撑梁2019为一个或多个；所述线切割装置的切割线209水平安装或竖直安装，当所述切割线水平安装时，所述张紧装置安装在切割线的任一端附近，当所述切割线竖直安装时，所述张紧装置安装在切割线的下端附近。

需要说明的是，无论切割线水平安装还是竖直安装，工作原理与结构都基本相似，故只举切割线竖直设置的示例进行说明。

具体地，如图2、4所示，当切割线竖直放置时，曲柄连杆机构主支架可分为上支架203和下支架205两部分，上支架和下支架通过支撑梁2019固定连接，导柱206对主支架的往复直线运动起导向作用，保证运动轨迹呈直线。支撑梁2019可为两个或多个，对向安装。

上切割线支架207与上支架203相连，下切割线支架208与下支架205相连，切割线支架与主支架可采用如图3所示凹凸配合的滑动配合方式进行连接，换线时可打开图1中的换线窗，将切割线支架移出，在密闭腔室外换线。

切割线支架与主支架的凹凸连接，其配合面形状可设计为圆柱形或其他任何形状；切割线支架与主支架的连接也可设计为滚动连接，在配合面间设置滚珠、滚柱。切割线支架与主支架的连接也可设计为如上所述其它结构。

如图3所示，上切割线支架207与下切割线支架208分别安装有紧定螺母2017，用于夹持固定切割线。

此外，上切割线支架207安装有定位块2018，定位块2018上设计有定位槽(图中未画出)，对切割线起导向和定位作用。定位块也可设计为导向轮，也可设计为导向孔。

导向轮2016和气缸2010的一端固定安装于下切割线支架208，可对切割线自动调节。气缸2010的另一端连接张紧轮2011形成张紧装置，其内部通入惰性气体，并设定一定的顶出压力，可单向牵引张紧轮2011，使张紧轮2011向右移动，通过张紧轮作用于切割线，实现自动调节切割线的张力。

在主轴201上可设计多个曲柄连杆机构，各曲柄连杆机构的初始位可相同也可存在一定角度差，各曲柄连杆机构连接同样的主支架、切割线支架等切割结构，可实现同一电机同时驱动不同曲柄连杆机构进行往复切割动作，从而可同时切割更多工件。

切割后所产生的压坯粉末通过回收室落入回收桶中，可将切割后的压坯粉末循环利用。

本实用新型设计气缸与张紧轮相配合的机构，通过气缸顶出张紧轮，实现切割线的自动张紧动作，可提高自动化水平，节省人力及张紧时间。

本实用新型采用刚性驱动机构实现往复直线运动，可精准控制切割行程，提高切割加工精度，且同一主轴相连的多个往复运动机构间可相互独立，运行中互不干涉。

本实用新型将切割线支架与主支架设计为可拆卸连接方式，工件平台与x向驱动机构通过导轨连接，可实现在密封系统之外进行换线及换料动作，极大程度的降低操作难度，提高生产效率。

本实用新型设计切割室和工件室两个腔室，腔室内部连通，工件室的体积小于切割室的体积，可最大程度减小惰性气体填充范围，从而降低惰性气体使用量，达到节能效果。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。