一种线切割中丝大摇摆机床及其使用方法

技术领域

本发明涉及线切割机床领域，具体为一种线切割中丝大摇摆机床及其使用方法。

背景技术

目前市面上的线切割锥度摇摆机床一方面普遍采用滚珠钢导轨和精密三角螺纹丝杠为机械传动机构

1、精度较低，切割单边30度误差为0.1mm左右，且丝杠易磨损，使用寿命较低；

2、对于卷丝筒和轴连接部，传统连接部是玻璃纤维板，容易松动，进入断了的钼丝会短路烧丝、这时必须把卷丝筒部装拆开，进行清理费丝，然后再组装，还需要专业人员操作，非常不方便；

3、目前市面的大锥度采用是悬挂安装，在Z轴升降过程中会造成U/V与X/Y之间运行配合精度误差增大，对高质量锥度加工要求零部件很难控制精度

因此对于现有线切割锥度机构的改进，设计一种线切割中丝大摇摆机床改变上述技术缺陷，提高整体线切割锥度机构的实用性，显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线切割中丝大摇摆机床及其使用方法，已解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种线切割中丝大摇摆机床，包括：锥度装置、连杆装置、紧丝装置、运丝装置、机床主体装置和立柱，其中所述锥度装置包括：主箱体式拖板、U轴拖板、V轴拖板和Z轴拖板，所述主箱体式拖板一端设有配重块，另一端连接有U轴拖板，所述U轴拖板的另一端分别依次连接V轴拖板和Z轴拖板，所述U轴拖板和V轴拖板为十字型互相垂直结构，所述U轴拖板和V轴拖板上端分别设有A电机和B电机，所述立柱上端设有C电机，C电机控制主箱体式拖板的运动，U轴拖板和V轴拖板分别控制U轴和V轴的运动，B电机控制Z轴拖板的升降，A电机控制U轴拖板和V轴拖板的运动，从而在Z轴拖板升降的同时能够保持主箱体式拖板、U轴拖板和V轴拖板的稳定不动，从而提高机床的稳定性。

优选的、所述A电机、B电机和C电机前端设有滚珠丝杆，所述主箱体式拖板和立柱之间的滑动连接为：双导轨四滑块方式连接，所述U轴拖板、V轴拖板和Z轴拖板三者之间连接方式为：双导轨四滑块方式连接，所述滚珠丝杆两端均设有A轴承座。

优选的、其中所述A电机、B电机和C电机为：涡轮组细分电机或伺服电机，所述Z轴拖板采用框架镂空设计。

优选的、其中所述连杆装置包括第一连杆、第二连杆、后轴承座、前轴承座、直线轴承、第一前导轮座和第二前导轮座，所述后轴承座和前轴承座分别第一连杆和第二连杆的前后两端，所述第一连杆和第二连杆连接方式为：连杆转轴方式连接， 所述第一前导轮座和第二前导轮座分别位于第一连杆和第二连杆的前轴承座的前端。

优选的、所述运丝装置包括：运丝拖板、卷丝筒、电机、B轴承座和底座，所述卷丝筒和B轴承座的连接方式为焊接且为双B轴承座支撑，所述运丝拖板位于底座上端且上端平面和B轴承座相连，所述卷丝筒一端设有电机。

优选的、所述机床主体装置包括：床身、中拖板、上拖板和工件架，所述床身位于机床主体装置底端，所述床身、中拖板、上拖板和工件架的连接方式为滑动连接，所述床身内腔为十字网格空心结构，所述中拖板为孔桥式设计，所述上拖板和中拖板连接处采用桥式斜筋支撑，所述上拖板和工件架的连接方式为：焊接，所述工件架为一体成型结构。

优选的、其中所述机床主体装置位于机床下端，所述运丝装置位于机床主体装置侧面，所述运丝装置，紧丝装置和连杆装置依次连接，所述锥度装置为与机床的最上端且通过立柱和机床主体装置连接，所述锥度装置的Z轴拖板底端和连杆装置连接，连杆装置控制X、Y轴的运动，Z轴拖板和连杆装置的连接，能够让U、V轴和X、Y轴共同协作运动，从而保证机床的稳定性。

优选的、其中所述运丝装置和机床主体装置的连接处设有绝缘板且连接方式为：螺纹连接，所述运丝装置、紧丝装置和连杆装置的连接方式为：轴承连接，所述Z轴拖板和连杆装置的连接方式为：螺纹连接。

一种线切割中丝大摇摆机床使用方法：包括以下步骤：

S1、打开设备、选择控制程序参数，启动设备；

S2、锥度编程，设置好第一前导轮座和第二前导轮座之间的距离，第二前导轮座（207）到编程平面的距离，工件的厚度，前导轮座的半径；

S3、安装钼丝，依次从运丝装置穿过紧丝装置，从紧丝装置通过直线轴承依次穿过第一连杆、第一前导轮座、第二前导轮座、第一连杆和紧丝装置，最后回到运丝装置，形成一个回路，第一前导轮座和第二前导轮座上面设有导电块为：高频电极负。

S4、将工件安装到机床主体装置工作台夹具上，与电极正接触，形成高频电极正。

S5、最后通过电气控制：连杆装置控制X、Y轴方向的移动，U轴拖板和V轴拖板控制U、V轴方向的移动，Z轴拖板负责升降，A电机能够控制Z轴拖板升降且能够随时停在任意位置，B电机控制V轴拖板和U轴拖板的运动且对应下面X轴和Y轴方向的移动，导致X、Y、Z、U、V轴联动能够形成各种角度之间的变化，最终工件和钼丝之间产生火花放电，实现产品的加工。

与现有技术比，本发明达到的有益效果在于：

1、床身内腔十字网格加强筋，使机床更加稳定，减少载重时变量，中拖板孔桥式设计增加结构的强度，提高机床运行中稳定性，上拖板采用工件架连体设计及桥式斜筋支撑，增加上拖板结构强度，减少载重时变量，工件架采用整体设计，减少了因分体式上垫精度误差，减少载重时变量。

2、卷丝筒和轴连接部采用整体焊接而成，有效增加整体丝筒结构强度，用户使用是断丝后钼丝进入左右支撑座内不会产生短路烧丝现象，卷丝筒整体焊接的精度高，使用寿命长。

3、运丝拖板采用配重式结构；运丝在运行过程中更加平稳，减少了因运丝拖板失重带来运行精度误差；运丝丝杆采用双B轴承座支撑：提高运丝丝杆运行精度，增加了丝杆使用寿命；绝缘垫块：是加大运丝筒绝缘效果，杜绝了因断丝造成短路烧丝及清理维修麻烦。

4、锥度主拖板采用平放、位置固定安装，所有重量直接稳定在立柱上面，锥度安装的U/V轴和拖板X/Y轴拖板之间配合的运行平行度和直线度精度有效提高；配重块：减少了拖板在运行过程中的失重造成的精度误差；主箱体式拖板设计：主要是控制拖板在负重时变量，提高运行精度；Z轴升降：采用涡轮组细分电机或伺服电机结构，控制了升降速度，加大了上升扭矩力，涡轮组地自锁功能，可以在升降过程中任意停止在某位置上；U/V/Z轴采用伺服驱动,提高了加工零部件精度和运行速度；U/V/Z轴全部采用滚珠丝杆：精度高、扭矩力大、可以快速移动；每层拖板双线规四滑块设计；增加支撑强度、提高了运行的精度及平稳性；丝杆采用双A轴承座支撑; 提高了丝杆装配精度，使丝杆在运行中前后作用力的一致性；Z轴升降拖板采用筋板和框架设计；增加Z轴升降板的结构强度，减少Z轴拖板的重量，Z轴拖板升降的同时能够保持U轴拖板和V轴拖板的稳定不动，从而提高机床的稳定性。

5、连杆装置：采用连杆转轴设计，在进行锥度切割时能保持钼丝始终在导轮槽内。

附图说明

图1 一种线切割中丝大摇摆机床整体结构图；

图2 一种线切割中丝大摇摆机床锥度装置整体结构图；

图3 一种线切割中丝大摇摆机床连杆装置整体结构图；

图4 一种线切割中丝大摇摆机床运丝装置整体结构图；

图5 一种线切割中丝大摇摆机床主体装置床身内腔局部结构图；

图6 一种线切割中丝大摇摆机床立柱整体结构图。

附图标记说明：

1-锥度装置； 2-连杆装置； 3-紧丝装置； 4-运丝装置； 5-机床主体装置； 6-立柱；101-主箱体式拖板； 102- V轴拖板； 103-Z轴拖板；104-配重块； 105-A电机； 106-B电机；107-滚珠丝杆； 108- U轴拖板； 107-A轴承座； 201-第一连杆； 202-第二连杆； 203-后轴承座； 204-前轴承座； 205-直线轴承； 206-第一导轮座； 207-第二导轮座； 401-运丝拖板；402-卷丝筒； 403-电机； 404-B轴承座； 405-底座； 406-绝缘板；501-床身； 502-中拖板； 503-上拖板； 504-工件架； 601-C电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，

根据图1至图6所示，本发明提供如下技术方案：

一种线切割中丝大摇摆机床，其特征在于，包括：锥度装置1、连杆装置2、紧丝装置3、运丝装置4、机床主体装置5和立柱6，其中所述锥度装置1包括：主箱体式拖板101、U轴拖板108、V轴拖板102和Z轴拖板103，所述主箱体式拖板101一端设有配重块104，另一端连接有U轴拖板108，所述U轴拖板108的另一端分别依次连接V拖板102和Z拖板103，所述U轴拖板108和V轴拖板102为十字型互相垂直结构，所述U轴拖板108和V轴拖板102上端分别设有A电机106和B电机105，所述立柱6上端设有C电机601，U轴拖板108和V轴拖102板分别控制U轴和V轴的运动，B电机105控制Z轴拖板103的升降，A电机106控制U轴拖板108和V轴拖板102的运动，C电机601控制主箱体式拖板101的运动，从而在Z轴拖板103升降的同时能够保持U轴拖板108、V轴拖板102和主箱体式拖板的稳定不动，从而提高机床的稳定性。

优选的，所述A电机106、B电机105和C电机601前端设有滚珠丝杆107，所述主箱体式拖板101和立柱6之间的滑动连接为：双导轨四滑块方式连接，所述U轴拖板、V轴拖板102和Z轴拖板103三者之间连接方式为：双导轨四滑块方式连接，所述滚珠丝杆107两端均设有A轴承座108。

优选的、所述A电机105、B电机106和C电机601为：涡轮组细分电机或伺服电机，所述Z轴拖板103采用框架镂空设计，增加Z轴拖板103的结构强度，减少Z轴拖板103的重量。

优选的、其中所述连杆装置2包括第一连杆201、第二连杆202、后轴承座203、前轴承座204、直线轴承205、第一前导轮座206和第二前导轮座207，所述后轴承座203和前轴承座204分别第一连杆201和第二连杆202的前后两端，所述第一连杆201和第二连杆202连接方式为：连杆转轴方式连接， 所述第一前导轮座206和第二前导轮座207分别位于第一连杆201和第二连杆202的前轴承座204的前端，在大锥度切割时导轮会随U/V轴移动时能保持上下导轮转动方向一致，钼丝在切点变化时误差少，确保在大锥度切割时零部件精度提高。

优选的、所述运丝装置4包括：运丝拖板401、卷丝筒402、电机403、B轴承座404和底座405，所述卷丝筒402和B轴承座404的连接方式为焊接且为双B轴承座支撑，所述运丝拖板401位于底座405上端且上端平面和B轴承座404相连，所述卷丝筒402一端设有电机403。

优选的、所述机床主体装置5包括：床身501、中拖板502、上拖板503和工件架504，所述床身501位于机床主体装置5底端，所述床身501、中拖板502、上拖板503和工件架504的连接方式为滑动连接，所述床身501内腔为十字网格空心结构，所述中拖板502为孔桥式设计，所述上拖板503和中拖板502连接处采用桥式斜筋支撑，所述上拖板503和工件架504的连接方式为：焊接，所述工件架504为一体成型结构。

优选的、所述机床主体装置5位于机床下端，所述运丝装置4位于机床主体装置5侧面，所述运丝装置4，紧丝装置3和连杆装置2依次连接，所述锥度装置1为与机床的最上端且通过立柱6和机床主体装置5连接，所述锥度装置1的Z轴拖板103底端和连杆装置2连接，连杆装置5控制X、Y轴的运动，Z轴拖板103和连杆装置5的连接，能够让U、V轴和X、Y轴共同协作运动，从而保证机床的稳定性。

优选的、所述运丝装置4和机床主体装置5的连接处设有绝缘板406且连接方式为：螺纹连接，所述运丝装置4、紧丝装置3和连杆装置2的连接方式为：轴承连接，所述Z轴拖板103和连杆装置2的连接方式为：螺纹连接。

工作原理

S1、打开设备、选择控制程序参数，启动设备；

S2、锥度编程，设置好第一前导轮座206和第二前导轮座207之间的距离，第二前导轮座207到编程平面的距离，工件的厚度，前导轮座的半径；

S3、安装钼丝，依次从运丝装置4穿过紧丝装置3，从紧丝装置3通过直线轴承205依次穿过第一连杆201、第一前导轮座206、第二前导轮座207、第一连杆202和紧丝装置3，最后回到运丝装置4，形成一个回路，第一前导轮座206和第二前导轮座207上面设有导电块为：高频电极负。

S4、将工件安装到机床主体装置5工作台夹具上，与电极正接触，形成高频电极正。

S5、最后通过电气控制：连杆装置2控制X、Y轴方向的移动，U轴拖板108和V轴拖板102控制U、V轴方向的移动，Z轴拖板103负责升降，A电机105能够控制Z轴拖板升降且能够随时停在任意位置，B电机106控制V轴拖板102和U轴拖板108的运动且对应下面X轴和Y轴方向的移动，导致X、Y、Z、U、V轴联动能够形成各种角度之间的变化，最终工件和钼丝之间产生火花放电，实现产品的加工。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限。