一種空間曲面線切割結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種空間曲面線切割結(jié)構(gòu)，屬于機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，適用于具有空間曲面的工件的切割，包括線切割機(jī)和空間曲面線切割專用裝置，線切割機(jī)包括床身和坐標(biāo)工作臺(tái)，坐標(biāo)工作臺(tái)上設(shè)有X軸、Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，空間曲面線切割專用裝置設(shè)于坐標(biāo)工作臺(tái)上，空間曲面線切割專用裝置包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)，空間曲面線切割專用裝置旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線與Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸線平行，工件與旋轉(zhuǎn)電機(jī)可拆連接，旋轉(zhuǎn)電機(jī)由Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案擴(kuò)大了現(xiàn)有的往復(fù)式快速走絲線切割機(jī)和中走絲線切割機(jī)的加工應(yīng)用范圍，解決了空間曲面線切割加工技術(shù)難題，并可降低加工成本。
【專利說(shuō)明】一種空間曲面線切割結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種切割結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種空間曲面線切割結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械零件的形狀和結(jié)構(gòu)也在不斷地發(fā)生著變化。各行各業(yè)尤其是模具、航天、導(dǎo)彈、武器等制造業(yè)的一些批量不大、精度要求高的空間曲面零件不斷涌現(xiàn)，它們的加工難題往往成為產(chǎn)品發(fā)展的關(guān)鍵。盡管多數(shù)空間曲面零件都是以直線為母線的柱體和上下形狀尺寸不一的錐體，有的呈寶塔形、螺旋形等零件，使用目前的傳統(tǒng)快速走絲線切割機(jī)和中走絲線切割機(jī)，都會(huì)感到難于加工。
[0003]電火花線切割加工是基于脈沖放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象，可以加工一般機(jī)械加工難于完成的各種復(fù)雜零件和各種硬、脆、韌的金屬材料的加工，因而在國(guó)內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用，并成為各個(gè)制造部門(mén)必不可缺的重要加工手段。
[0004]為解決空間曲面零件加工難題，國(guó)外制造業(yè)開(kāi)發(fā)了帶C軸的低速走絲線切割機(jī)。國(guó)內(nèi)電加工界的科技人員為解決空間曲面零件加工難題，有的開(kāi)發(fā)大錐度線切割裝置，擴(kuò)大斜度范圍；有的將二臺(tái)快走絲線切割機(jī)組合在一起完成四軸控制加工，有的開(kāi)發(fā)帶C軸的模擬控制系統(tǒng)，加工出較復(fù)雜的空間曲面零件。比較成功的是在低速走絲線切割機(jī)上開(kāi)發(fā)C軸，實(shí)現(xiàn)帶C軸的低速走絲線切割機(jī)多軸控制。但是現(xiàn)有的這些技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)二維曲面加工的往復(fù)式(快速走絲線切割機(jī)和中走絲線切割機(jī))上加工三維空間曲面零件，不能實(shí)現(xiàn)空間曲面結(jié)構(gòu)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種空間曲面線切割結(jié)構(gòu)。
[0006]為達(dá)到上述目的，具體技術(shù)方案如下:
[0007]—種空間曲面線切割結(jié)構(gòu)，適用于具有空間曲面的工件的切割，包括線切割機(jī)和空間曲面線切割專用裝置，所述線切割機(jī)包括床身和坐標(biāo)工作臺(tái)，所述坐標(biāo)工作臺(tái)上設(shè)有沿所述坐標(biāo)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的X軸、Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述空間曲面線切割專用裝置設(shè)于所述坐標(biāo)工作臺(tái)上，所述空間曲面線切割專用裝置包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述空間曲面線切割專用裝置的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線與所述Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸線平行，所述工件與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)可拆連接，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)由所述Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)。
[0008]優(yōu)選的，還包括電氣控制箱，所述電氣控制箱分別與所述線切割機(jī)和空間曲面線切割專用裝置相連。
[0009]優(yōu)選的，還包括夾具，所述空間曲面線切割專用裝置的旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)夾具與所述工件可拆連接。
[0010]優(yōu)選的，所述空間曲面線切割專用裝置還包括減速器，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)所述減速器與所述夾具連接。
[0011]優(yōu)選的，所述線切割機(jī)中還包括儲(chǔ)絲系統(tǒng)，所述儲(chǔ)絲系統(tǒng)設(shè)于機(jī)床上。
[0012]優(yōu)選的，所述機(jī)床上還設(shè)有線架。
[0013]優(yōu)選的，還包括夾持座，所述空間曲面線切割專用裝置通過(guò)夾持座設(shè)于所述坐標(biāo)工作臺(tái)上。
[0014]優(yōu)選的，所述線切割機(jī)為快速走絲線切割機(jī)或中走絲線切割機(jī)。
[0015]優(yōu)選的，所述線切割機(jī)為電火花線切割機(jī)。
[0016]優(yōu)選的，所述空間曲面線切割專用裝置上還設(shè)有防護(hù)罩。
[0017]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的技術(shù)方案擴(kuò)大了現(xiàn)有的往復(fù)式快速走絲線切割機(jī)和中走絲線切割機(jī)的加工應(yīng)用范圍；實(shí)現(xiàn)在四軸控制線切割機(jī)上加工復(fù)雜的空間曲面；解決了空間曲面線切割加工技術(shù)難題，并可降低加工成本；空間曲面線切割專用裝置防水防塵效果好，精度壽命長(zhǎng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的電氣控制箱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的空間曲面線切割專用裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0023]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0024]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做具體闡釋。
[0025]如圖1和2中所示的本實(shí)用新型的實(shí)施例的一種空間曲面線切割結(jié)構(gòu)，線切割機(jī)包括床身7、坐標(biāo)工作臺(tái)5與6、儲(chǔ)絲系統(tǒng)I與2、線架3及電氣控制箱10。空間曲面線切割專用裝置4安裝在線切割機(jī)的坐標(biāo)工作臺(tái)5的夾持座上，并使空間曲面線切割專用裝置4的軸線與坐標(biāo)工作臺(tái)5上的Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸線平行，即都垂直于坐標(biāo)工作臺(tái)5的X軸。所需加工的工件8通過(guò)夾具9固定在空間曲面線切割專用裝置4上，并結(jié)合如圖3中所示，空間曲面線切割專用裝置4的旋轉(zhuǎn)電機(jī)13由線切割機(jī)的Y軸驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)。
[0026]本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)電氣控制箱10中的圖形轉(zhuǎn)換軟件，將空間曲面的三維復(fù)雜圖形轉(zhuǎn)變成二維平面圖形顯示在電氣控制箱10屏幕上；利用線切割機(jī)的圖形編程系統(tǒng)自動(dòng)生成線切割加工控制程序；線切割機(jī)的Y軸驅(qū)動(dòng)信號(hào)接到空間曲面線切割專用裝置4的旋轉(zhuǎn)電機(jī)13上，通過(guò)空間曲面線切割專用裝置4內(nèi)的減速器12參數(shù)設(shè)定及加工參數(shù)計(jì)算設(shè)定，便可實(shí)現(xiàn)所需空間曲面零件的電火花線切割加工。
[0027]如圖3中所示，在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，空間曲面線切割專用裝置由支架座14、伺服控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)13、精確設(shè)計(jì)的減速器12、夾持工件8的夾具9以及防護(hù)罩11組成，伺服控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)13由線切割機(jī)的Y軸驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)。
[0028]夾具9、減速器12、旋轉(zhuǎn)電機(jī)13置于防護(hù)罩11與支架座14形成的防護(hù)空間中。夾具9上與防護(hù)罩11結(jié)合處設(shè)置了凹槽，再加上其制作精密，防護(hù)罩11裝配好之后有良好的防水防塵作用。
[0029]精確設(shè)計(jì)減速器12的變比是一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵，它決定了空間曲面線切割加工精度和加工穩(wěn)定性。在加工中小型曲面零件時(shí)，減速器的變比設(shè)定為50就可保證Y軸輸入一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，曲面零件加工區(qū)移動(dòng)長(zhǎng)度在I微米左右，滿足線切割穩(wěn)定加工需要。
[0030]本實(shí)用新型的實(shí)施例在傳統(tǒng)的快速走絲線切割機(jī)和中走絲線切割機(jī)上實(shí)施空間曲面電火花線切割加工的另一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵是圖形轉(zhuǎn)換軟件，必須在分析空間曲面電火花線切割加工的運(yùn)動(dòng)規(guī)律基礎(chǔ)上，建立了電火花線切割多軸加工系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，從而將空間曲面的三維復(fù)雜圖形轉(zhuǎn)變成二維平面圖形，便于將線切割機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的X、Y軸數(shù)值信號(hào)分別控制X軸移動(dòng)和空間曲面線切割專用裝置帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，加工我們所需的空間曲面。
[0031]本實(shí)用新型的實(shí)施例將空間曲面的三維復(fù)雜圖形轉(zhuǎn)變成二維平面圖形，是通過(guò)圖形轉(zhuǎn)換軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。操作者只要顯示屏上顯示的二維圖形編制線切割加工程序即可。
[0032]此外，本實(shí)用新型的實(shí)施例同樣適用于多軸聯(lián)動(dòng)控制的火花線切割機(jī)，以及采用帶C軸的低速走絲電火花線切割機(jī)。
[0033]本實(shí)用新型實(shí)施例的空間曲面線切割專用裝置夾持工件并按預(yù)定要求旋轉(zhuǎn)；用線切割數(shù)控系統(tǒng)中的x、Y軸數(shù)值信號(hào)分別控制X軸移動(dòng)和空間曲面線切割專用裝置帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)；通過(guò)空間曲面線切割專用裝置參數(shù)的合理設(shè)置、專用軟件控制及加工程序編制，實(shí)現(xiàn)X軸移動(dòng)和空間曲面線切割專用裝置帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的同步運(yùn)動(dòng)加工出所需的空間曲面；通過(guò)加強(qiáng)防護(hù)，解決空間曲面線切割專用裝置防止工作液侵蝕問(wèn)題。
[0034]以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本實(shí)用新型并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行的等同修改和替代也都在本實(shí)用新型的范疇之中。因此，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空間曲面線切割結(jié)構(gòu)，適用于具有空間曲面的工件的切割，其特征在于，包括線切割機(jī)和空間曲面線切割專用裝置，所述線切割機(jī)包括床身和坐標(biāo)工作臺(tái)，所述坐標(biāo)工作臺(tái)上設(shè)有X軸、Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述空間曲面線切割專用裝置設(shè)于所述坐標(biāo)工作臺(tái)上，所述空間曲面線切割專用裝置包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述空間曲面線切割專用裝置旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線與所述Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸線平行，所述工件與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)可拆連接，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)由所述Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的空間曲面線切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括電氣控制箱，所述電氣控制箱分別與所述線切割機(jī)和空間曲面線切割專用裝置相連。
3.如權(quán)利要求2所述的空間曲面線切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括夾具，所述空間曲面線切割專用裝置的旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)夾具與所述工件可拆連接。
4.如權(quán)利要求3所述的空間曲面線切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空間曲面線切割專用裝置還包括減速器，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)所述減速器與所述夾具連接。
5.如權(quán)利要求4所述的空間曲面線切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述線切割機(jī)中還包括儲(chǔ)絲系統(tǒng)，所述儲(chǔ)絲系統(tǒng)設(shè)于機(jī)床上。
6.如權(quán)利要求5所述的空間曲面線切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述機(jī)床還設(shè)有線架。
7.如權(quán)利要求5所述的空間曲面線切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括夾持座，所述空間曲面線切割專用裝置通過(guò)夾持座設(shè)于所述坐標(biāo)工作臺(tái)上。
8.如權(quán)利要求1所述的空間曲面線切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述線切割機(jī)為快速走絲線切割機(jī)或中走絲線切割機(jī)。
9.如權(quán)利要求1所述的空間曲面線切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述線切割機(jī)為電火花線切割機(jī)。
10.如權(quán)利要求1所述的空間曲面線切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空間曲面線切割專用裝置上還設(shè)有防護(hù)罩。
【文檔編號(hào)】B23H11/00GK204171491SQ201420209452
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】費(fèi)強(qiáng), 張建榮, 蔣國(guó)明 申請(qǐng)人:上海大量電子設(shè)備有限公司, 上海大量光電科技有限公司, 上海大量精密機(jī)械有限公司