一种水平走丝式丝距可调的电解电火花线切割加工装置

本技术涉及线切割加工设备，更具体涉及一种水平走丝式丝距可调的电解电火花线切割加工装置。

背景技术：

1、非导电脆硬材料因其本身材质具有的脆硬性质，若采用传统线切割加工方法，会出现材料移除率突然增大、加工精度差、材料表面因脆裂而难以控制的情况，因此需利用电解电火花线切割技术，利用该技术切割，具有较高的加工效率、宏观作用力小、表面质量高等优点。电解电火花线切割以电解原理为基础，常用硝酸铝溶液作为电解液，加工时工具电极丝作为阴极与直流电源的负极相连，工件作为阳极与直流电源的正极相连，在电解液中阴极和工件之间发生电荷交换，阳极工件被溶解，从而达到加工目的。

2、目前，电解电火花线切割装置的运丝方式是往复直线运动，这种走丝方式的电极丝运动不稳定，伴有较大的振动，会导致气泡在被击穿前发生位移，影响放电的稳定性和连续性，降低工件的加工精度。并且，该装置在电解液中行丝装置导轮间距是固定不变的，为使设备适用范围广一些，电机丝浸于电解液中的长度较长，当所切割工件较小时，以及在切割变截面、变厚度工件时，电极丝在往复运动中，极易发生抖动，影响工件加工质量。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提供了一种桌面级水平走丝式丝距可调的电解电火花线切割加工装置，可根据加工工件的规格调节浸入电解液中的电极丝长度，并合理调整电极丝张紧，从而对小尺寸、变厚度或变截面的工件进行高质量加工。

2、根据本实用新型的一个方面，提供了一种水平走丝式丝距可调的电解电火花线切割加工装置，其包括载体、装夹工件的夹头、盛有电解液的工作液箱、电极丝、收放电极丝的送丝机构和收丝机构，送丝机构和收丝机构分设于工作液箱的左右两侧，电极丝的其中一段通过行丝距可控机构浸设于工作液箱的电解液内，工作液箱内设有辅助电极、且辅助电极浸设于电解液内，辅助电极和电极丝分别连接外部电源正、负极；行丝距可控机构包括抵住电极丝其中一段进入电解液的左行丝导轮和右行丝导轮，左行丝导轮和右行丝导轮处于同一水平高度，左行丝导轮和右行丝导轮均安装于一支撑架，两个支撑架分别通过左右滑动驱动组件安装于载体，以实现左行丝导轮和右行丝导轮之间距离调整、改变电极丝浸设于电解液内的长度。由此，夹头加持工件进行移动，工件、左右行丝导轮之间的电极丝、辅助电级均浸入电解液中，在辅助电极与电极丝之间接入一个电源，辅助电极作为阳极，电极丝作为阴极，利用电解电火花放电产生的大量热量侵蚀工件，左、右行丝导轮之间的距离可以调节，就实现了浸入电解液中的电极丝长度可调节，可保证设备有一个较宽的加工适用范围，也能缩小尺寸以适用于小规格的工件加工，对于不同厚度与截面的工件也可以根据实际加工情况，实时调整浸入电解液中电极丝的长度，减少电极丝抖动情况，提高工件加工精度，以满足高质量加工。

3、在一些实施方式中，左右滑动驱动组件包括滚珠丝杠、与滚珠丝杠配套的丝杠螺母座、连接于滚珠丝杠一端的水平位移电机、水平滑动导轨和基板，水平滑动导轨安装于基板侧壁，支撑架通过滑块可滑动连接于水平滑动导轨，丝杠螺母座固定于支撑架，滚珠丝杠通过轴承座安装于基板，左行丝导轮和右行丝导轮的基板安装于一固定板，固定板安装于载体。由此，水平位移电机驱动滚珠丝杠旋转，支撑架随着丝杠螺母座实现水平方向上移动，从而带动安装于支撑架下端的左、右行丝导轮在水平方向上的移动，改变左、右行丝导轮之间电极丝的长度，以适用于不同规格工件的高质量加工。

4、在一些实施方式中，夹头连接有移动机构，移动机构包括立柱、y向导轨组件、y向滚珠丝杠组件、y向电机、z向导轨组件、z向滚珠丝杠组件和z向电机，立柱为倒置的l型结构，y向导轨组件安装于立柱，y向滚珠丝杠组件可滑动连接于y向导轨组件，y向电机连接于y向滚珠丝杠组件，y向滚珠丝杠组件连接有竖板，z向导轨组件安装于竖板，z向滚珠丝杠组件可滑动连接于z向导轨组件，z向电机连接于z向滚珠丝杠组件，夹头的上部连接有夹头杆，z向滚珠丝杠组件外设有基座，夹头杆连接于基座。由此，工件夹持于夹头，通过y向电机和z向电机驱动对应的滚珠丝杠组件，以实现工件在y方向和z方向上的移动，实现在水平方向和垂直方向的运动，以便切割成想要的产品形状。

5、在一些实施方式中，电解电火花线切割加工装置还包括设于电极丝的行丝路径上的张紧机构和导轮组，张紧机构设有两组、且均具有张紧导轮，导轮组包括自左向右依次设置的第一导轮、第二导轮、第三导轮、第四导轮、第五导轮和第六导轮，第三导轮和第四导轮分设于工作液箱的两侧、且高于左行丝导轮和右行丝导轮，第一导轮和第二导轮分设于其中一个张紧机构的两侧、且位置低于张紧导轮，第四导轮和第五导轮分设于另一个张紧机构的两侧、且位置低于张紧导轮。由此，通过在盛放电解液的工作液箱两侧加设不同高度的导轮，改变电极丝的运动方向，电极丝不是单纯的直线运动，并配以张紧导轮，在电极丝行丝过程中，以减少电极丝抖动，浸入电解液的电极丝实时变化长度，通过张紧导轮可及时微调，保证电极丝的保持张力，确保电极丝高质量工作。

6、在一些实施方式中，张紧机构包括固定架、限位盒、滑动杆、限位罩，固定架安装于载体，固定架连接有竖直设置的可转动螺杆，螺杆的顶部顶住限位盒，限位盒连接有导向轴，导向轴的另一端可滑动连接于固定架，滑动杆的一端安装于限位罩内、另一端穿出限位罩连接有接触块，滑动杆的底部设有弹簧，接触块设有中心轴、且张紧导轮安装于中心轴上，中心轴的另一端可滑动安装于一固定块，固定块安装于载体。由此，电极丝绕经张紧导轮上，弹簧会顶住滑动杆以实现接触块的上下微移调整，从而实现张紧导轮在上下位置上的微移调整，通过转动螺杆，使限位盒向上或向下移动，实现限位盒上的所有结构整体上下移动调整，以保证电极丝张力。

7、在一些实施方式中，固定块设有滑槽，中心轴设有与滑槽配合的移动块，滑槽的底部封闭且的顶部安装有防脱块、以防止移动块脱离滑槽。由此，合理安装张紧导轮所在的中心轴，以避免张紧导轮在位置变化的过程中滑脱，提高设备稳定性。

8、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

9、1)本实用新型所提供的电解电火花线切割加工装置整体组合于一个载体上，为桌面级装置，整体使用方便，占用空间小；

10、2)该电解电火花线切割加工装置利用距离可变的左、右行丝导轮，使得浸入电解液中参与工作的电极丝长度能够调整，既能保证设备有一个较宽的加工适用范围，也能通过缩小浸入电解液中电极丝的长度，以适用于小规格的工件加工，且实现对变厚度、变截面的工件根据实际情况进行高质量加工；

11、3)通过调整浸入电解液中的丝距，能够减少电极丝振动，提高加工精度，满足高质量加工需求；

12、4)合理设置导轮和张紧导轮，在电极丝长度变化的过程中，可以实时调整减少电极丝抖动情况，提高工件加工精度。

技术特征：

1.一种水平走丝式丝距可调的电解电火花线切割加工装置，包括载体(1)、装夹工件的夹头(2)、盛有电解液的工作液箱(3)、电极丝(101)、收放电极丝(101)的送丝机构(4)和收丝机构(5)，所述送丝机构(4)和收丝机构(5)分设于工作液箱(3)的左右两侧，其特征在于：所述电极丝(101)的其中一段通过行丝距可控机构(6)浸设于工作液箱(3)的电解液内，所述工作液箱(3)内设有辅助电极(102)、且辅助电极(102)浸设于电解液内，所述辅助电极(102)和电极丝(101)分别连接外部电源正、负极；

2.根据权利要求1所述的水平走丝式丝距可调的电解电火花线切割加工装置，其特征在于，所述左右滑动驱动组件包括滚珠丝杠(64)、与滚珠丝杠(64)配套的丝杠螺母座(65)、连接于滚珠丝杠(64)一端的水平位移电机(66)、水平滑动导轨(67)和基板(68)，所述水平滑动导轨(67)安装于基板(68)侧壁，所述支撑架(63)通过滑块(671)可滑动连接于水平滑动导轨(67)，所述丝杠螺母座(65)固定于支撑架(63)，所述滚珠丝杠(64)通过轴承座(641)安装于基板(68)，所述左行丝导轮(61)和右行丝导轮(62)的基板(68)安装于一固定板(69)，所述固定板(69)安装于载体(1)。

3.根据权利要求2所述的水平走丝式丝距可调的电解电火花线切割加工装置，其特征在于，所述夹头(2)连接有移动机构(7)，所述移动机构(7)包括立柱(71)、y向导轨组件、y向滚珠丝杠组件(73)、y向电机(74)、z向导轨组件(75)、z向滚珠丝杠组件(76)和z向电机(77)，所述立柱(71)为倒置的l型结构，所述y向导轨组件安装于立柱(71)，所述y向滚珠丝杠组件(73)可滑动连接于y向导轨组件，所述y向电机(74)连接于y向滚珠丝杠组件(73)，所述y向滚珠丝杠组件(73)连接有竖板(72)，所述z向导轨组件(75)安装于竖板(72)，所述z向滚珠丝杠组件(76)可滑动连接于z向导轨组件(75)，所述z向电机(77)连接于z向滚珠丝杠组件(76)，所述夹头(2)的上部连接有夹头杆(21)，所述z向滚珠丝杠组件(76)外设有基座(78)，所述夹头杆(21)连接于基座(78)。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的水平走丝式丝距可调的电解电火花线切割加工装置，其特征在于，还包括设于电极丝(101)的行丝路径上的张紧机构(8)和导轮组，所述张紧机构(8)设有两组、且均具有张紧导轮(81)，所述导轮组包括自左向右依次设置的第一导轮(91)、第二导轮(92)、第三导轮(93)、第四导轮(94)、第五导轮(95)和第六导轮(96)，所述第三导轮(93)和第四导轮(94)分设于工作液箱(3)的两侧、且高于左行丝导轮(61)和右行丝导轮(62)，所述第一导轮(91)和第二导轮(92)分设于其中一个张紧机构(8)的两侧、且位置低于张紧导轮(81)，所述第四导轮(94)和第五导轮(95)分设于另一个张紧机构(8)的两侧、且位置低于张紧导轮(81)。

5.根据权利要求4所述的水平走丝式丝距可调的电解电火花线切割加工装置，其特征在于，所述张紧机构(8)包括固定架(82)、限位盒(83)、滑动杆(84)、限位罩(85)，所述固定架(82)安装于载体(1)，所述固定架(82)连接有竖直设置的可转动螺杆(87)，所述螺杆(87)的顶部顶住限位盒(83)，所述限位盒(83)连接有导向轴(871)，所述导向轴(871)的另一端可滑动连接于固定架(82)，所述滑动杆(84)的一端安装于限位罩(85)内、另一端穿出限位罩(85)连接有接触块(841)，所述滑动杆(84)的底部设有弹簧(86)，所述接触块(841)设有中心轴(842)、且张紧导轮(81)安装于中心轴(842)上，所述中心轴(842)的另一端可滑动安装于一固定块(88)，所述固定块(88)安装于载体(1)。

6.根据权利要求5所述的水平走丝式丝距可调的电解电火花线切割加工装置，其特征在于，所述固定块(88)设有滑槽(881)，所述中心轴(842)设有与滑槽(881)配合的移动块(883)，所述滑槽(881)的底部封闭且的顶部安装有防脱块(882)、以防止移动块脱离滑槽(881)。

技术总结本技术公开了一种水平走丝式丝距可调的电解电火花线切割加工装置，包括载体、装夹工件的夹头、盛有电解液的工作液箱、电极丝、收放电极丝的送丝机构和收丝机构，电极丝的其中一段通过行丝距可控机构浸设于工作液箱的电解液内，行丝距可控机构包括抵住电极丝其中一段进入电解液的左行丝导轮和右行丝导轮，左行丝导轮和右行丝导轮处于同一水平高度，左行丝导轮和右行丝导轮均安装于一支撑架，两个支撑架分别通过左右滑动驱动组件安装于载体，以实现左行丝导轮和右行丝导轮之间距离调整、改变电极丝浸设于电解液内的长度。该装置可根据工件调节浸入电解液中的电极丝长度，并合理调整电极丝张紧，从而对小尺寸、变厚度或变截面的工件进行高质量加工。技术研发人员：刘洁,于莲双,吴阳,陈炎冬,张亚勤受保护的技术使用者：无锡太湖学院技术研发日：20230927技术公布日：2024/6/13