一種極坐標(biāo)圓鋸片線切割設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種極坐標(biāo)圓鋸片線切割設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在五金加工中，加工圓形金屬件，尤其是圓形金屬薄片，常用到電火花線切割加工機(jī)床來(lái)獲得圓鋸片。圓鋸片是用于切割固體材料的薄片圓形刀具的統(tǒng)稱，如用于石材切割的金剛石圓鋸片，用于金屬材料切割的高速鋼圓鋸片，用于實(shí)木、家具、人造板、鋁合金等切割的硬質(zhì)合金鋸片?，F(xiàn)在的圓鋸片基體加工方式主要有沖床沖裁、激光切割、線切割切割，其中沖床沖裁已經(jīng)基本淘汰，只在一些低檔片中使用，激光切割現(xiàn)在是主要的切割方式，但是激光切割的精度沒(méi)有線切割高，并且激光切割的高溫影響了基體性能，需要進(jìn)行回火處理，線切割精度高，對(duì)工人要求高。
[0003]現(xiàn)在使用的線切割設(shè)備，存在以下不足:
[0004]I)直角坐標(biāo)線切割加工圓形工件時(shí)，切割軌跡與工件的支撐工裝會(huì)發(fā)生干涉，因此需要二次定位，一般需要的是改變支撐工裝的位置，才能完成切割，不能一次切割完成，耗時(shí)較長(zhǎng)，使得線切割加工設(shè)備操作工藝煩瑣、工作效率低、加工范圍??；
[0005]2)傳統(tǒng)的線切割需要二次工裝，導(dǎo)致加工精度不高；
[0006]3)普通機(jī)床的加工范圍要大于工件直徑，加大了機(jī)床的床身，增加了機(jī)床的成本?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種不需要二次定位的、對(duì)刀精度高的能切割圓鋸片的極坐標(biāo)圓鋸片線切割設(shè)備。
[0008]為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]—種極坐標(biāo)圓鋸片線切割設(shè)備，包括設(shè)置在底座上的機(jī)床，在機(jī)床上設(shè)置用于提供切割工件的電極絲的運(yùn)絲機(jī)構(gòu)，在機(jī)床上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)設(shè)置在機(jī)床上，在工作臺(tái)上設(shè)有用于帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)、使工件與電極絲保持垂直的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在機(jī)床上設(shè)有用于儲(chǔ)放切削液的儲(chǔ)液池，在機(jī)床上設(shè)有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)與運(yùn)絲機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)分別單獨(dú)相連，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)繼而帶動(dòng)工件直線運(yùn)動(dòng)，以及通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，最終實(shí)現(xiàn)極坐標(biāo)下對(duì)工件進(jìn)行線切割，得到圓鋸片。
[0010]進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括豎直設(shè)置的主軸，主軸的頂端用于固定工件，主軸的底端通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接。
[0011]進(jìn)一步地，傳動(dòng)系統(tǒng)為蝸輪蝸桿系統(tǒng)，蝸輪設(shè)置在所述主軸的底端，與蝸輪配合的蝸桿水平設(shè)置在所述的工作臺(tái)上方，蝸桿的一端通過(guò)軸承固定在支架上，另一端通過(guò)多級(jí)齒輪與旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接，旋轉(zhuǎn)電機(jī)啟動(dòng)后，通過(guò)多級(jí)齒輪進(jìn)行減速，再通過(guò)蝸輪蝸桿實(shí)現(xiàn)二級(jí)傳動(dòng)，最終帶動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)大的減速比，并且消除幾何間隙，這樣有效空行速度要低，提供了工作效率。
[0012]進(jìn)一步地，多級(jí)齒輪通過(guò)絕緣的聯(lián)軸器與所述的蝸桿連接，為了完成切割設(shè)置絕緣的機(jī)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步地，在所述主軸上水平設(shè)置一固定板，固定板設(shè)置在所述傳動(dòng)系統(tǒng)的上方，固定板的兩端通過(guò)絕緣支撐板與所述工作臺(tái)連接，通過(guò)絕緣支撐板固定固定板，阻斷了工件上的電流，起到絕緣的作用。
[0014]進(jìn)一步地，運(yùn)絲機(jī)構(gòu)包括運(yùn)絲桶和運(yùn)絲支架，運(yùn)絲支架與運(yùn)絲桶垂直設(shè)置，運(yùn)絲支架包括立柱，立柱固定在所述機(jī)床上，在立柱上固定有兩根間隔設(shè)定距離的橫架，立柱和橫架輔助實(shí)現(xiàn)電極絲的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向功能，運(yùn)絲桶在電機(jī)的帶動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，電極絲從運(yùn)絲桶到上橫架再到下橫架，實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0015]進(jìn)一步地，多級(jí)齒輪設(shè)置在齒輪箱內(nèi)，齒輪箱的側(cè)面設(shè)有若干個(gè)用于固定齒輪軸的第一長(zhǎng)圓形軸孔，所述蝸輪蝸桿設(shè)置在蝸輪蝸桿箱內(nèi)，蝸輪蝸桿箱的側(cè)面上設(shè)有用于固定蝸桿軸的第二長(zhǎng)圓形軸孔。
[0016]本實(shí)用新型的工作原理是:利用計(jì)算機(jī)控制線切割設(shè)備的動(dòng)作，通過(guò)在計(jì)算機(jī)中安裝計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)軟件，CAM軟件與一個(gè)軟件連接，該軟件能實(shí)現(xiàn)直線坐標(biāo)到極坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化，再通過(guò)得到的極坐標(biāo)值得到切割軌跡上每一段的編程代碼，通過(guò)這些編程代碼來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的動(dòng)作，工件與電極絲垂直，電極絲在電機(jī)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的切割。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]I)該裝置不需要二次工裝調(diào)正加工起點(diǎn)，使得圓形工件的加工可以一次完成，提高了徑跳精度。
[0019]2)通過(guò)運(yùn)絲機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圓形工件的加工，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的加工范圍只需要大于圓形工件邊緣的最大加工范圍即可，降低了機(jī)床的制造成本，提高了加工工件的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是是直線坐標(biāo)系下的兩點(diǎn)，
[0021]圖2是極坐標(biāo)系下的兩點(diǎn)，
[0022]圖3是本實(shí)用新型中線切割設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖，
[0023]圖4是本實(shí)用新型中齒輪箱的側(cè)面，
[0024]其中，1.運(yùn)絲桶，2.橫架，3.主軸，4.蝸桿，5.絕緣支撐板，6.步進(jìn)電機(jī)，7.旋轉(zhuǎn)電機(jī)，8.工作臺(tái)，9.齒輪箱，10.第一長(zhǎng)圓形軸孔。
【具體實(shí)施方式】
[0025]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、完整的描述。
[0026]圖1是直線坐標(biāo)系下的兩點(diǎn)，其中，A的坐標(biāo)為(20，20)，B點(diǎn)坐標(biāo)為(30，30)，假設(shè)脈沖與坐標(biāo)單位一樣，從A到B的3B代碼為:
[0027]BlO B30 B30 GY LI
[0028]圖2是極坐標(biāo)系下的兩點(diǎn)，其中，A’的坐標(biāo)為(Ra，Θ a)，B，點(diǎn)坐標(biāo)(Rb，Θ b)，根據(jù)坐標(biāo)變換公式:
[0029]R*R = X*X+Y*Y
[0030]sin θ = X/R
[0031]假設(shè)每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)為1000:
[0032]則A’點(diǎn)坐標(biāo)為(28，125)，B’點(diǎn)坐標(biāo)為(58，164)
[0033]則A’ 到 B’ 的 3B 代碼為:B 30 B 39 B 39 GY LI
[0034]代碼與CAD中的圖形坐標(biāo)是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，有了代碼就可以繪制出原始的圖形，上面“B1 B30 B30 GY LI”是圖形轉(zhuǎn)為的代碼，此處A和B的坐標(biāo)是代碼轉(zhuǎn)為直角坐標(biāo)下的坐標(biāo)，再根據(jù)上面公式計(jì)算出極坐標(biāo)系下的坐標(biāo)A’和B’，極坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)的單位即為上面的脈沖數(shù)，坐標(biāo)值根據(jù)脈沖數(shù)計(jì)算得出。有了 A’和B’的坐標(biāo)就可以知道A’，B’之間的軌跡，有了軌跡就可以將軌跡劃分為η段，η段的起始坐標(biāo)值都可以根據(jù)軌跡計(jì)算出來(lái)。
[0035]從a到b的代碼是圖2中Cl的螺旋線，不是直線，如果將代碼分成兩段即:
[0036]B 15 B 19 B 19 GY LI
[0037]B 15 B 20 B 20 GY LI
[0038]以上兩個(gè)代碼是C2和C3的螺旋線，由上可知，劃分地越細(xì)，螺旋線與直線擬合的越好，因此本實(shí)用新型中在設(shè)定的最小分割間距下，將切割軌跡的每一基本圖形分成η段，這是在保證極坐標(biāo)下切割軌跡與直角坐標(biāo)系下切割軌跡的偏移誤差小于等于0.02mm下設(shè)定的，這樣是為了降低誤差，提高線切割的準(zhǔn)確率。
[0039]圖3是本實(shí)用新型中線切割設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖，線切割設(shè)備包括設(shè)置在底座上的機(jī)床，在機(jī)床上設(shè)置用于提供切割工件的