CN106670603B - 一种自修复线电极电火花切割装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自修复线电极电火花切割装置及方法，包括线电极、涂覆装置及固化装置；其中，涂覆装置用于向线电极上涂覆导电流体；固化装置用于使导电流体固化在线电极表面上形成导电涂覆层；在使用时，线电极依次经过涂覆装置及固化装置，使线电极外部形成导电涂覆层，随后线电极行进至待加工工件处，导电涂覆层和待加工工件之间进行放电加工，放电后线电极涂覆层产生损耗，而线电极本身基本不直接参与放电加工，线电极的强度及直径尺寸可以保持不变，从而不容易断丝，本装置还可通过改变线电极的行进方向对线电极重复涂覆和固化导电流体，实现线电极的循环使用，在保证加工精度的同时降低了加工成本，节省了更换线电极的时间，提高了效率。

Description

一种自修复线电极电火花切割装置及方法

技术领域

本发明涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种自修复线电极电火花切割装置及方法。

背景技术

电火花线切割被广泛地应用于超硬材料的切割加工领域，该加工法具有不受工件材料硬度影响、加工精度高、可切割形状复杂的零件等优点，是加工超硬材料的有效方法之一。

现有技术中，在进行电火花线切割时，由于火花放电效应在去除工件材料的同时，也会导致线电极的损耗，因此持续的放电损耗不仅影响加工精度，而且还会造成断丝，使得加工过程中断，造成未加工完产品的报废，增加生产成本。而且在慢走丝放电切割的加工过程中，由于放电损耗，线电极只使用一次便报废，这无疑造成了极大的浪费。

因此，如何提供一种自修复线电极电火花切割装置，使其上的线电极使用寿命长，加工精度高，工件报废率低，降低加工成本，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自修复线电极电火花切割装置及方法，以达到使其上的线电极使用寿命长，加工精度高，降低加工成本的目的。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案：

一种自修复线电极电火花切割装置，包括：

可往复行进的线电极；

用于向所述线电极上涂覆导电流体的第一涂覆装置和第二涂覆装置；

用于使所述导电流体固化在所述线电极表面上形成导电涂覆层的第一固化装置和第二固化装置。

优选地，还包括机床，所述机床上设置有可往复转动的上丝筒和下丝筒，所述线电极张设在所述上丝筒和所述下丝筒之间。

优选地，还包括可相对于所述机床运动的工作台，所述工作台用于承载并夹紧待加工工件。

优选地，所述机床上还设置有用于调整所述线电极走向的导轮。

优选地，所述机床上设置有第一导轮以及第二导轮，所述第一导轮与所述上丝筒之间设置有所述第一涂覆装置与所述第一固化装置，所述第二导轮与所述下丝筒之间设置有所述第二涂覆装置与所述第二固化装置。

优选地，所述第一涂覆装置和第二涂覆装置为盛放有所述导电流体的容槽，所述容槽的两个相对的侧壁上开设有可供所述线电极穿过的通孔，且所述通孔位于所述导电流体液面之下，其中第一涂覆装置上靠近所述第一固化装置的通孔与所述线电极间隙配合，远离所述第一固化装置的通孔与所述线电极微接触配合，第二涂覆装置的两个通孔结构与第一涂覆装置的通孔相同；当线电极从上丝筒向下丝筒方向行进时，第一固化装置工作，第二固化装置不工作；当线电极从下丝筒向上丝筒方向行进时，第二固化装置工作，第一固化装置不工作。

优选地，所述导电流体的主体为导电银浆、导电铜浆、导电碳浆或者导电油墨，辅体为光固化剂。

优选地，所述第一固化装置和第二固化装置为紫外线固化装置或加热固化装置。

优选地，还包括用于向加工区域供给工作液的工作液供应装置。

优选地，所述工作液供应装置包括用于盛放所述工作液的液槽、用于抽取所述工作液的输送泵以及与所述输送泵输出端连接的喷嘴。

优选地，所述喷嘴设置有两个，分别从待加工工件的上下两侧指向所述待加工工件的加工区域。

一种自修复线电极电火花切割方法，包括步骤：

将导电流体固化在线电极表面形成导电涂覆层；

接通电源，将电源的两极分别连接于线电极及固定有待加工工件的夹具，所述夹具能够相对于所述线电极在工作台所在平面移动，在此过程中线电极上的导电涂覆层对待加工工件进行放电加工，通过调节线电极与夹具间的位置关系，实现待加工工件的线电极切割放电加工；

利用导电流体对线电极上损耗的导电涂覆层进行补充，补偿重建导电涂覆层。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的自修复线电极电火花切割装置，包括线电极、涂覆装置以及固化装置；其中，线电极可相对于涂覆装置及固化装置运动；涂覆装置用于向线电极上涂覆导电流体；固化装置用于使导电流体固化在线电极表面上形成导电涂覆层；

在使用时，线电极与待加工工件中的一个接电源负极，另一个接电源正极，行进中的线电极首先通过涂覆装置，涂覆装置将导电流体涂覆在线电极上，然后线电极经过固化装置，固化装置将线电极上的导电流体固化形成导电涂覆层，随后线电极行进至待加工工件处，利用导电涂覆层对待加工工件进行放电加工，由于导电涂覆层的存在，线电极本身基本不直接参与放电加工，也就难以出现放电损耗，当导电涂覆层经过放电加工出现损耗时，可通过改变线电极的行进方向，使线电极重新依次经过另一套涂覆装置和固化装置，从而对损耗的导电涂覆层进行补充修复，如此循环往复使线电极在加工过程中始终依靠外部的导电涂覆层进行放电加工，使线电极可循环往复使用，其过程是：当线电极从上丝筒出来依次途径第一涂覆装置和第一固化装置，然后经过第一导轮行进至工件处，利用导电涂覆层对待加工工件进行放电加工，此过程一直持续至缠绕在上丝筒的线电极放出至最后一圈为止，在这一过程中第二固化装置是不工作的，且其旋转方向将改变，此时第二固化装置将启动，而线电极将依次经过第二涂覆装置和第二固化装置，经第二导轮行进至工件处，利用导电涂覆层对待加工工件进行放电加工，从而对线电极进行循环反复使用，而此过程中第一固化装置不工作。这种线电极循环往复的使用模式无疑实现了线电极的循环使用，在保证加工精度的同时降低了加工成本，节省了更换线电极的时间，提高了效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的自修复线电极电火花切割装置的结构示意图；

图2为图1中A处的局部结构放大示意图；

图3为本发明实施例提供的自修复线电极电火花切割装置、工作液供应装置及机床的主视图；

图4为图3中B处的局部结构放大示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种自修复线电极电火花切割装置及方法，以达到使其上的线电极使用寿命长，加工精度高，工件报废率低，降低加工成本的目的。

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。

请参阅图1-图4，图1为本发明实施例提供的自修复线电极电火花切割装置的结构示意图，图2为图1中A处的局部结构放大示意图，图3为本发明实施例提供的自修复线电极电火花切割装置、工作液供应装置及机床的主视图，图4为图3中B处的局部结构放大示意图。

本发明实施例提供了一种自修复线电极电火花切割装置，包括线电极1、涂覆装置2以及固化装置3。

其中，线电极1可相对于涂覆装置2、10及固化装置3、11运动；涂覆装置2、10用于向线电极1上涂覆导电流体12；固化装置3、11用于使所述导电流体12固化在所述线电极1表面上形成导电涂覆层13。

与现有技术相比，本发明实施例提供的自修复线电极电火花切割装置，在使用时，线电极1接电源9正极，待加工工件8接电源9负极，或者，线电极1接电源9负极，待加工工件8接电源9正极，行进中的线电极1首先通过涂覆装置2，涂覆装置2将导电流体12涂覆在线电极1上，然后线电极1经过固化装置3，固化装置3将线电极1上的导电流体12固化成导电涂覆层13，随后线电极1行进至待加工工件8处，利用导电涂覆层13对待加工工件8进行放电加工，这样，由于线电极1本身基本不参与放电加工，其强度及直径尺寸基本不会受到影响，不容易断丝，并且可通过改变线电极1的行进方向的方式对线电极进行循环反复使用，在保证加工精度的同时降低了加工成本，节省了更换线电极1的时间，提高了效率。

进一步优化上述技术方案，为了保证自修复线电极电火花切割装置的工作时的稳定性，在本发明实施例中，自修复线电极电火花切割装置还包括机床，机床上设置有可转动地上丝筒4和下丝筒5，线电极1张设在上丝筒4和下丝筒5之间，这样，在工作时，上丝筒4转动放出线电极1，下丝筒5同步转动收卷线电极1，当上丝筒4上缠绕的线电极1放出至最后一圈时，可控制上丝筒4及下丝筒5反转，使线电极1反向移动，从而线电极1将通过涂覆装置10以及固化装置11在其表面重建导电涂覆层。

进一步优化上述技术方案，为了保证固化装置3和固化装置11在各自加工回合的正常运转，当上丝筒4放出线电极1时，可控制固化装置3启动，固化装置11断开；当丝筒4及下丝筒5反转时，可控制固化装置11启动，固化装置3断开。

优选地，上丝筒4和下丝筒5均通过伺服电机驱动旋转，转速可调，从而调整线电极1的行进速度。

在加工过程中，待加工工件8与线电极1之间必须具有相对位移才能够实现切割，因此，在本发明实施例中，自修复线电极电火花切割装置还包括可相对于机床运动的工作台，工作台用于承载并夹紧待加工工件8，当然，驱动机床与工作台相对移动的位移机构可以与机床相连、也可以与工作台相连或者可以分别与机床及工作台相连。

为了便于涂覆装置2、10和固化装置3、11的设置及使线电极1时刻保持张紧，在本发明实施例中，机床上还设置有用于调整线电极1走向的导轮，通过调整导轮的数量及位置，可以改变线电极1的走向，使其更加适于加工，同时使线电极1保持张紧。

进一步地，导轮的位置可调，以便于调节线电极1的张紧度。

如图1和图3所示的实施例中，机床上设置有第一导轮7以及第二导轮6，所述第一导轮7与所述上丝筒4之间设置有所述第一涂覆装置2与所述第一固化装置3，所述第二导轮6与所述下丝筒5之间设置有所述第二涂覆装置10与所述第二固化装置11。

进一步优化上述技术方案，由于线电极1为往返运动，每回合放电损耗后，都能够依次通过涂覆装置2和固化装置3重建损耗的导电涂覆层13，因此，线电极1在回到上丝筒4之前还需要经过涂覆装置2，其上还可能会被涂覆上导电流体12，如不对其进行处理，导电流体12难以固定到线电极1上，线电极1容易将液态的导电流体带入丝筒，造成浪费，甚至有安全隐患，为了避免上述问题，在本发明实施例中，涂覆装置2为盛放有导电流体12的容槽，容槽的两个相对的侧壁上开设有可供线电极1穿过的通孔，容槽远离固化装置3一侧的通孔与线电极1微接触配合，靠近固化装置3一侧的通孔与线电极1间隙配合。通过使容槽远离固化装置3一侧的通孔与线电极1微接触配合，能够将线电极1上的导电流体刮掉，避免其滴落，同时避免其粘附到上丝筒4上，而容槽上靠近固化装置3的通孔由于与固化装置3距离较近，线电极1从通孔中通过后，其上的导电流体能够在固化装置3的作用下迅速固化形成导电涂覆层13，因此，可将该侧的通孔适当的扩大，以便于线电极1通过；涂覆装置10与涂覆装置2相同，可以避免导电流体粘附到下丝筒5上。

当然，除了上述的被动式涂覆装置2外，还可以采用主动的方式向线电极1上涂覆导电流体12，比如可以采用喷涂的方式。

导电流体12的可选范围很广，本领域技术人员可根据需要进行选择，比如，导电流体12的主体为导电银浆、导电铜浆、导电碳浆或者导电油墨，辅体为光固化剂，导电流体12的材料不同，性质不同，其固化方式也需要进行相应的调整，比如，可采用通风装置在常温下进行固化，或者，采用紫外线固化装置或加热固化装置进行固化。

为了保证放电加工的正常进行，在加工过程中，需要对加工区域进行供液和冲刷排屑，因此，在本发明实施例中，自修复线电极电火花切割装置还包括用于向加工区域供给工作液的工作液供应装置。

工作液供应装置主要用于向加工区域提供工作液以起到供液和冲刷排屑的作用，因此，在本发明实施例中，工作液供应装置包括用于盛放工作液的液槽16、用于抽取工作液的输送泵15以及与输送泵输出端连接的喷嘴14。当然，工作液供应装置的结构不仅限于上述结构，本领域技术人员可根据需要进行调整，只要能够对加工区域起到供液和冲刷排屑的作用即可，本发明实施例不做限定。

进一步优化上述技术方案，当待加工工件8具有一定的厚度时，只从一侧向待加工工件8上供给工作液，可能由于工作液无法快速覆盖加工区域，导致供液和冲刷排屑不及时，效果差，因此，在本发明实施例中，喷嘴14设置有两个，分别从待加工工件8的上下两侧指向待加工工件8的加工区域。

本发明实施例还提供了一种自修复线电极电火花切割方法，包括步骤：

S1：将导电流体固化在线电极表面形成导电涂覆层；

S2：接通电源，将电源的两极分别连接于线电极及固定有待加工工件的夹具，所述夹具能够相对于所述线电极在工作台所在平面移动，在此过程中线电极上的导电涂覆层对待加工工件进行放电加工，通过调节线电极与夹具间的位置关系，实现待加工工件的线电极切割放电加工；

S3：利用导电流体对线电极上损耗的导电涂覆层进行补充，补偿重建导电涂覆层。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种自修复线电极电火花切割装置，其特征在于，包括：

可往复行进的线电极(1)；

用于向所述线电极(1)上涂覆导电流体(12)的第一涂覆装置(2)和第二涂覆装置(10)，所述导电流体(12)的主体为导电银浆、导电铜浆、导电碳浆或者导电油墨，辅体为光固化剂；

用于使所述导电流体(12)固化在所述线电极(1)表面上形成导电涂覆层(13)的第一固化装置(3)和第二固化装置(11)，所述第一固化装置(3)和第二固化装置(11)为紫外线固化装置或加热固化装置；

所述第一涂覆装置(2)和第二涂覆装置(10)为盛放有所述导电流体(12)的容槽，所述容槽的两个相对的侧壁上开设有可供所述线电极(1)穿过的通孔，且所述通孔位于所述导电流体(12)液面之下，其中第一涂覆装置(2)上靠近所述第一固化装置(3)的通孔与所述线电极(1)间隙配合，远离所述第一固化装置(3)的通孔与所述线电极(1)微接触配合，第二涂覆装置(10)的两个通孔结构与第一涂覆装置(2)的通孔相同；当线电极(1)从上丝筒(4)向下丝筒(5)方向行进时，第一固化装置(3)工作，第二固化装置(11)不工作；当线电极(1)从下丝筒(5)向上丝筒(4)方向行进时，第二固化装置(11)工作，第一固化装置(3)不工作；

机床，所述机床上设置有可往复转动的上丝筒(4)和下丝筒(5)，所述线电极(1)张设在所述上丝筒(4)和所述下丝筒(5)之间，所述机床上设置有用于调整所述线电极(1)走向的第一导轮(7)以及第二导轮(6)，所述第一导轮(7)与所述上丝筒(4)之间设置有所述第一涂覆装置(2)与所述第一固化装置(3)，所述第二导轮(6)与所述下丝筒(5)之间设置有所述第二涂覆装置(10)与所述第二固化装置(11)；

用于向加工区域供给工作液的工作液供应装置，所述工作液供应装置包括用于盛放工作液的液槽、用于抽取工作液的输送泵以及与所述输送泵输出端连接的喷嘴，所述喷嘴设置有两个，分别从待加工工件(8)的上下两侧指向所述待加工工件(8)的加工区域；

可相对于所述机床运动的工作台，所述工作台用于承载并夹紧待加工工件(8)。