圓環(huán)形工件的線切割加工方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于線切割【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說是一種圓環(huán)形工件的線切割加工方法及裝置。圓環(huán)形工件線切割加工裝置包括工作臺(tái)和絲架機(jī)構(gòu)，絲架機(jī)構(gòu)包括上絲臂、下絲臂、絲架和儲(chǔ)絲筒，電極絲工作部分設(shè)置在上絲臂和下絲臂之間，所述工作臺(tái)為回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線與電極絲工作部分的延長(zhǎng)線垂直相交。將圓環(huán)形工件沿其圓周方向切割成若干個(gè)片段，每個(gè)片段沿該圓環(huán)形工件軸線方向各截面均呈“扇環(huán)”形，且這些片段兩側(cè)切割面所有母線的延長(zhǎng)線均垂直相交于圓環(huán)形工件的軸線。
【專利說明】圓環(huán)形工件的線切割加工方法及裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于線切割【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說是一種圓環(huán)形工件的線切割加工方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的線切割機(jī)床一般用來加工具有上下兩個(gè)平面的工件，具體有兩種類型。常用的一種是上下絲臂均固定，工作臺(tái)在XY水平面內(nèi)做平行移動(dòng)。這種線切割機(jī)床切割出來的工件切割面的母線垂直于XY水平面。圖1是這種線切割機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖，該機(jī)床包括床身1、gamma軸滑板2、Χ軸滑板3、走絲滑板4、儲(chǔ)絲筒5、絲架6、上絲臂7、下絲臂8、電極絲工作部分9和電器控制柜10。圖2是常用線切割機(jī)床的工作原理圖，圖中有床身1、工作臺(tái)11、工件12、脈沖電源13、電極絲工作部分9、導(dǎo)輪15、上絲臂7、下絲臂8、絲架16、工作液循環(huán)系統(tǒng)17、儲(chǔ)絲筒5。圖2中儲(chǔ)絲筒5、絲架16、上絲臂7、下絲臂8和導(dǎo)輪15 —起到儲(chǔ)存、纏繞和導(dǎo)向電極絲的作用，統(tǒng)稱絲架機(jī)構(gòu)。圖2中繞過導(dǎo)輪15處于上絲臂7和下絲臂8之間的電極絲是電極絲工作部分，該部分電極絲實(shí)施對(duì)工件的切割。另一種具有四軸聯(lián)動(dòng)功能，除工作臺(tái)在XY水平面內(nèi)做平移運(yùn)動(dòng)外，絲架機(jī)構(gòu)還能夠沿U和V方向運(yùn)動(dòng)。這種線切割機(jī)床切割出來工件切割面的母線可以傾斜于XY水平面，切割成上下平面異形的工件。工業(yè)生產(chǎn)中有時(shí)需要將圓環(huán)形工件沿其圓周方向切割成若干個(gè)片段，且要求每個(gè)片段沿該圓環(huán)形工件軸線方向各截面均呈“扇環(huán)”形，這些片段兩側(cè)切割面所有母線的延長(zhǎng)線均垂直相交于圓環(huán)形工件的軸線。在這種情況下現(xiàn)有線切割方法及裝置是無法實(shí)現(xiàn)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種圓環(huán)形工件線切割加工方法及裝置，通過該加工方法及裝置，可以將圓環(huán)形工件沿其圓周方向切割成若干個(gè)片段，每個(gè)片段沿該圓環(huán)形工件軸線方向各截面均呈“扇環(huán)”形，且這些片段兩側(cè)切割面所有母線的延長(zhǎng)線均垂直相交于圓環(huán)形工件的軸線。
[0004]本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種圓環(huán)形工件線切割加工方法，包括以下步驟:
[0005](1)將圓環(huán)形工件安裝固定在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，圓環(huán)形工件的軸線與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線重合；
[0006](2)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)帶動(dòng)圓環(huán)形工件圍繞其軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)絲架機(jī)構(gòu)帶動(dòng)電極絲工作部分沿圓環(huán)形工件的軸線方向運(yùn)動(dòng)，設(shè)置在絲架機(jī)構(gòu)上的電極絲工作部分從圓環(huán)形工件的端面進(jìn)入切割該工件，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線與電極絲工作部分的延長(zhǎng)線垂直相交，電極絲工作部分在絲架機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下的直線運(yùn)動(dòng)和工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是由預(yù)定的程序控制的，從而完成對(duì)圓環(huán)形工件的線切割加工。
[0007]本發(fā)明還包括一種圓環(huán)形工件線切割加工裝置，包括工作臺(tái)和絲架機(jī)構(gòu)，絲架機(jī)構(gòu)包括上絲臂、下絲臂、絲架和儲(chǔ)絲筒，電極絲工作部分設(shè)置在上絲臂和下絲臂之間，所述工作臺(tái)為回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線與電極絲工作部分的延長(zhǎng)線垂直相交。
[0008]所述的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)為垂直設(shè)置，即回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線在水平面內(nèi)。
[0009]所述的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)也可以為水平設(shè)置，即回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線與水平面垂直。
[0010]回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與電極絲工作部分在絲架帶動(dòng)下的直線運(yùn)動(dòng)是由數(shù)字控制程序相互關(guān)聯(lián)的。
[0011]所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或直驅(qū)電機(jī)機(jī)構(gòu)等。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]本發(fā)明解決了現(xiàn)有線切割加工方法及裝置不能對(duì)圓環(huán)形工件進(jìn)行加工的難題，通過該加工方法及裝置，可以將圓環(huán)形工件沿其圓周方向切割成若干個(gè)片段，每個(gè)片段沿該圓環(huán)形工件軸線方向各截面均呈“扇環(huán)”形，且這些片段兩側(cè)切割面所有母線的延長(zhǎng)線均垂直相交于圓環(huán)形工件的軸線。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有線切割機(jī)床的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖2(a)是現(xiàn)有線切割機(jī)床的工作狀態(tài)示意圖；
[0016]圖2 (b)是現(xiàn)有先切割機(jī)床的工作原理圖；
[0017]圖3是實(shí)施例1中圓環(huán)形工件線切割機(jī)床示意圖；
[0018]圖4是實(shí)施例1中圓環(huán)形工件沿周向切割成片段的示意圖；
[0019]圖5是實(shí)施例2中圓環(huán)形工件線切割機(jī)床分段切割的示意圖；
[0020]圖6是實(shí)施例3中圓環(huán)形工件線切割機(jī)床示意圖；
[0021]圖7是實(shí)施例4中先整體加工出一個(gè)完整的花紋圓圈；
[0022]圖8是實(shí)施例4中用本發(fā)明所提出的圓環(huán)形工件的線切割加工方法及裝置把該花紋圓圈沿其圓周方向切割開來的情況。
[0023]圖9是實(shí)施例4中將切割開來的全部片段再拼接成的一個(gè)完整的組片式輪胎活絡(luò)模具花紋圈。
[0024]上述圖中:1床身；2床頭箱；3回轉(zhuǎn)工作臺(tái)；4圓環(huán)形工件；5電極絲工作部分；6上絲臂；7下絲臂；8絲架；9儲(chǔ)絲筒；10走絲滑板；11Y軸滑板；12工裝；13部分環(huán)段；14Ζ軸滑板。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0026]實(shí)施例1
[0027]本實(shí)施例中的線切割加工裝置回轉(zhuǎn)工作臺(tái)為垂直設(shè)置，即回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線在水平面內(nèi)，如圖3所示。該線切割加工裝置包括床身1、床頭箱2、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3、電極絲工作部分5、上絲臂6、下絲臂7、絲架8、儲(chǔ)絲筒9、走絲滑板10和Y軸滑板11。該線切割加工裝置的床頭箱2安裝在床身I上，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3安裝在床頭箱2的水平輸出軸上，圓環(huán)形工件4固定安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3上，其軸線與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3的回轉(zhuǎn)軸線重合。上述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或直驅(qū)電機(jī)機(jī)構(gòu)等。Y軸滑板11安裝在床身I上，并沿回轉(zhuǎn)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸線方向設(shè)置。上絲臂6、下絲臂7、絲架8、儲(chǔ)絲筒9和走絲滑板10組成絲架機(jī)構(gòu)，絲架機(jī)構(gòu)設(shè)置在Y軸滑板11上。電極絲工作部分5位于上絲臂6和下絲臂7之間。上面所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3的回轉(zhuǎn)軸線與電極絲工作部分5的延長(zhǎng)線垂直相交。
[0028]該裝置實(shí)現(xiàn)線切割加工的工藝包括以下步驟:
[0029]第一步，將圓環(huán)形工件4固定安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3上，其軸線與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3的回轉(zhuǎn)軸線重合。
[0030]第二步，啟動(dòng)該裝置，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3帶動(dòng)圓環(huán)形工件4圍繞回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸B做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)電極絲工作部分在絲架機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在移動(dòng)滑板11上沿坐標(biāo)軸Y做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。電極絲工作部分5從圓環(huán)形工件4的端面進(jìn)入并開始切割。
[0031]上面所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3與圓環(huán)形工件4 一起圍繞回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸B軸所做的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與電極絲工作部分在絲架機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下在Y軸滑板11上沿坐標(biāo)軸Y所做的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)相互關(guān)聯(lián)并由預(yù)先編制好的數(shù)控程序控制，所以能夠在圓環(huán)形工件的環(huán)壁上切割出所需要的曲線，并保證切割面的所有母線均垂直相交于被切割工件的軸線。圖4是圓環(huán)形工件4沿周向切割成片段的示意圖。
[0032]實(shí)施例2
[0033]本實(shí)施例是用本發(fā)明所提出的線切割加工裝置加工圓環(huán)形工件的一部分環(huán)段。如圖5所示，圖5中的錢切割加工裝置包括床身1、床頭箱2、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3、電極絲工作部分
5、上絲臂6、下絲臂7、絲架8、儲(chǔ)絲筒9、走絲滑板10、Y軸滑板11和工裝12。工裝12固定安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3上，圓環(huán)形工件的一部分環(huán)段4固定安裝在工裝12上。這樣做的好處是可以用多臺(tái)線切割加工裝置同時(shí)對(duì)同一個(gè)圓環(huán)形工件上的多個(gè)部分環(huán)段進(jìn)行片段加工。
[0034]其它同實(shí)施例1。
[0035]實(shí)施例3
[0036]本實(shí)施例中的線切割加工裝置回轉(zhuǎn)工作臺(tái)為水平設(shè)置，即回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線與水平面垂直，如圖6所示。圖6中的線切割加工裝置包括床身1、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3、電極絲工作部分5、左絲臂6’、右絲臂7’、絲架8、儲(chǔ)絲筒9、走絲滑板10和Z軸滑板14。該線切割加工裝置回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3安裝在床身I的水平面上?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)3安裝在床身I的垂直輸出軸上，圓環(huán)形工件4固定安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3上，其軸線與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3的回轉(zhuǎn)軸線重合。上述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或直驅(qū)電機(jī)機(jī)構(gòu)等。Z軸滑板14安裝在床身I的立面上，并沿回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3回轉(zhuǎn)軸線方向設(shè)置。左絲臂6’、右絲臂7’、絲架8、儲(chǔ)絲筒8和走絲滑板10組成絲架機(jī)構(gòu)，絲架機(jī)構(gòu)安裝在Z軸滑板14上。電極絲工作部分5設(shè)置在左絲臂6’和右絲臂V之間。上面所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3的回轉(zhuǎn)軸線與電極絲工作部分5的延長(zhǎng)線垂直相交。
[0037]該裝置實(shí)現(xiàn)線切割加工的工藝包括以下步驟:
[0038]第一步，將圓環(huán)形工件固定安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，其軸線與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2的回轉(zhuǎn)軸線重合。
[0039]第二步，啟動(dòng)該裝置，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)帶動(dòng)圓環(huán)形工件圍繞回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸C做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)電極絲工作部分5在絲架機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在Z軸滑板14上沿坐標(biāo)軸Z做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。電極絲工作部分5從圓環(huán)形工件4的端面進(jìn)入并開始切割。
[0040]上面所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3與圓環(huán)形工件4 一起圍繞回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸C軸所做的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與電極絲工作部分5在絲架機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下在Z軸滑板14上沿坐標(biāo)軸Z所做的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)相互關(guān)聯(lián)并由預(yù)先編制好的數(shù)控程序控制的，所以能夠在圓環(huán)形工件的環(huán)壁上切割出所需要的曲線，并保證切割面的所有母線均垂直相交于被切割工件的軸線。
[0041]其它同實(shí)施例1。
[0042]實(shí)施例4
[0043]本實(shí)施例是用本發(fā)明所提出的圓環(huán)形工件的線切割加工方法及裝置切割后再組合成組片式輪胎活絡(luò)模具花紋圈的情況?，F(xiàn)有技術(shù)組片式輪胎活絡(luò)模具花紋圈的制造過程是先分別制造出許多花紋片段，再把這些花紋片段沿周向組合成一個(gè)花紋圓圈，這個(gè)過程工藝復(fù)雜，效率低，廢料多，浪費(fèi)大。按照本發(fā)明所提出的方法是先整體加工出一個(gè)完整的花紋圓圈，如圖7。再用本發(fā)明所提出的圓環(huán)形工件的線切割加工方法及裝置把該花紋圓圈沿其圓周方向切割成若干個(gè)片段，如圖8。然后再把這些片段拼接成一個(gè)完整的組片式輪胎活絡(luò)模具花紋圈，如圖9。組片式輪胎活絡(luò)模具花紋圈能夠?qū)崿F(xiàn)“無孔排氣”，屬于高精密模具。
【權(quán)利要求】
1.一種圓環(huán)形工件線切割加工方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將圓環(huán)形工件安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，圓環(huán)形工件的軸線與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線重合； (2)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)帶動(dòng)圓環(huán)形工件圍繞其回轉(zhuǎn)軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)絲架機(jī)構(gòu)帶動(dòng)電極絲工作部分沿圓環(huán)形工件的軸線方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)設(shè)置在上絲臂和下絲臂之間的電極絲工作部分從圓環(huán)形工件的端面進(jìn)入切割工件，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線與電極絲工作部分的延長(zhǎng)線垂直相交，通過控制電極絲工作部分在絲架機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下的直線運(yùn)動(dòng)和圓環(huán)形工件在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)帶動(dòng)下的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)完成對(duì)圓環(huán)形工件的線切割加工。
2.—種權(quán)利要求1所述的圓環(huán)形工件線切割方法所使用的線切割加工裝置，包括工作臺(tái)和絲架機(jī)構(gòu)，絲架機(jī)構(gòu)包括上絲臂、下絲臂、絲架和儲(chǔ)絲筒，電極絲工作部分設(shè)置在上絲臂和下絲臂之間，其特征在于:所述工作臺(tái)為回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線與電極絲工作部分的延長(zhǎng)線垂直相交。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線切割加工裝置，其特征在于:所述的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)為垂直設(shè)置，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線在水平面內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線切割加工裝置，其特征在于:所述的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)為水平設(shè)置，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線與水平面垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線切割加工裝置，其特征在于:回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與電極絲工作部分在絲架帶動(dòng)下的直線運(yùn)動(dòng)是由數(shù)字控制程序相互關(guān)聯(lián)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線切割加工裝置，其特征在于:所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，所述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和直驅(qū)電機(jī)機(jī)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B23H7/02GK103506721SQ201310456532
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
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