一种线切割导电块装置和线切割设备的制作方法

[0001]
本实用新型涉及电火花线切割导电块设备技术领域，特别涉及一种线切割导电块装置和线切割设备。


背景技术：

[0002]
对于电火花线切割导电块工艺来说，导电块所起的作用是将脉冲电源的电传送到电极丝的丝线上。因此，导电块与电极丝之间的接触效果直接影响线切割设备的运行效率。目前，常见的导电块与电极丝的接触方式大致有：其一，导电块与电极丝接触的接触面为曲面；其二，导电块与电极丝接触的接触面为平面。当导电块与电极丝接触的接触面为曲面时，导电块与电极丝的接触方式为点接触或者滚动接触，然而，点接触的接触面积过小，对导电块和电极丝的磨损都较大，不利于线切割设备的连续作业；点接触也容易导致电极丝夹丝和断丝，导电效果差。而滚动接触通常会由于接触不良导致电路不稳定，同样影响线切割设备的导电效果。因此，采用接触面为平面的导电块进行线切割可以在一定程度上提高线切割设备的导电效果及其使用寿命，常见的接触面为平面的导电块为长方体状。
[0003]
目前传统的线切割导电块装置是由导电块固定在导电杆上直接与脉冲电源相连接，这种线切割导电方式都是电极丝与固定不动的导电块直接接触，并且电极丝在导电块表面作往复运动。由于导电块的固定不动，在线切割加工时多面体的导电块仅有一面保持与电极丝相接触。电极丝与导电块相互作用久了之后会造成相两者接触的区域导电块磨损，磨损的区域会造成电极丝卡嵌或损耗，这时需要手动调整电极丝与导电块的相对位置继而继续进行线切割作业，待导电块多个面中的一面完全磨损后，再手动转动导电块，使新的一面继续与电极丝相互作用，照此方式，直至导电块的多个面全部磨损耗尽。
[0004]
由此可见，传统的导电块的位置挪动和转动需停机手动进行，严重影响线切割作业的工作效率，同时导电块也不能得到充分的利用。为提高线切割的加工效率和导电块使用寿命，我们需要一种线切割导电块装置来解决导电块换面繁琐、导电块使用效率低的问题。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型实施例的目的是提供一种线切割导电块装置和线切割设备，通过线切割导电块装置，使得电火花线切割设备在不停机的状态下实现导电块的换面操作，以提高线切割作业的工作效率。
[0006]
为解决上述技术问题，本实用新型实施例第一方面提供了一种线切割导电块装置，包括：套筒；导电块调节轴，其一端为用于固定棱柱状导电块的连接端，连接端位于套筒内，导电块调节轴能够相对套筒转动，以带动导电块相对套筒转动；定位结构，设于导电块调节轴与套筒之间，定位结构用于限制导电块调节轴与套筒的相对位置。
[0007]
进一步地，定位结构包括定位槽、定位件以及弹性部件，定位槽和定位件相互匹配；套筒和导电块调节轴中的一个设置有定位槽；套筒和导电块调节轴中的另一个设置有
定位件；弹性部件设于定位件背离定位槽的一侧。
[0008]
进一步地，定位槽为多个，多个定位槽沿周向排列设于导电块调节轴的周面；定位件穿设于套筒的筒壁上。
[0009]
进一步地，定位结构还包括定位圈；定位圈贴合套设于套筒的周面；定位圈内侧设有凹槽，弹性部件设于凹槽内，定位件与弹性部件抵接。
[0010]
进一步地，定位槽为沿导电块调节轴轴向延伸的条形结构；导电块调节轴与套筒通过螺纹连接。
[0011]
进一步地，导电块调节轴包括：导电块固定件，导电块固定件设于连接端，用于固定导电块；调节件，调节件与导电块固定件连接，调节件用于控制导电块调节轴相对套筒转动，以带动导电块相对套筒转动；定位结构设于调节件与套筒之间。
[0012]
进一步地，导电块固定件沿轴向开设有第一通槽；导电块固定件靠近第一通槽槽口的一端的周面设有凸起部，导电块固定件的另一端与调节件连接；调节件的直径大于导电块固定件的直径，调节件朝向导电块固定件设有凸出部；导电块的轴心开设有与导电块固定件相匹配的通孔，导电块套设于导电块固定件。
[0013]
进一步地，线切割导电块装置还包括：电极碳刷，设于套筒内部；电极碳刷的一端设置有弹簧，电极碳刷的另一端与连接端抵接；弹簧用于使电极碳刷紧贴于连接端。
[0014]
进一步地，线切割导电块装置还包括：电极杆；电极杆一端与电极碳刷连接，另一端连接线切割设备的负极电路。
[0015]
进一步地，电极杆与套筒通过螺纹连接；电极杆上套设有螺母，电极杆与线切割设备的负极电路通过螺母固定连接。
[0016]
进一步地，套筒的筒壁沿径向设有第二通槽，第二通槽与导电块的位置相对应，第二通槽用于供电极丝与导电块接触。
[0017]
本实用新型实施例第二方面提供了一种线切割设备，包括：前文任一项记载的线切割导电块装置。
[0018]
本实用新型实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0019]
使得电火花线切割过程在不停机的状态下实现导电块的换面操作，提高了线切割作业的工作效率。
附图说明
[0020]
图1是本实用新型实施例提供的线切割导电块装置的组装图；
[0021]
图2是本实用新型一实施例提供的导电块调节轴的结构示意图；
[0022]
图3是本实用新型一实施例提供的导电块的结构示意图；
[0023]
图4是本实用新型一实施例提供的线切割导电块装置的爆炸图；
[0024]
图5是本实用新型另一实施例提供的线切割导电块装置的轴向剖面图；
[0025]
图6是本实用新型另一实施例提供的导电块调节轴的结构示意图；
[0026]
图7是本实用新型另一实施例提供的线切割导电块装置的爆炸图；
[0027]
图8是本实用新型实施例提供的线切割导电块装置的径向剖面图。
[0028]
附图标记：
[0029]
a-导电块；aa-通孔；1-套筒；11-第二通槽；2-导电块调节轴；21
-ꢀ
导电块固定件；
211-第一通槽；212-凸起部；22-调节件；221-凸出部； 23-手柄；3-定位结构；31-定位槽；32-定位件；33-弹性部件；34-定位圈；4-电极碳刷；5-电极杆。
具体实施方式
[0030]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[0031]
图中所示出的各种区域、形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0032]
显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0033]
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0034]
以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0035]
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
[0036]
请参照图1和图4，本实用新型实施例第一方面提供了一种线切割导电块装置，包括：套筒1；导电块调节轴2，其一端为用于固定棱柱状导电块a的连接端，连接端位于套筒1内，导电块调节轴2能够相对套筒1 转动，以带动导电块a相对套筒1转动；定位结构3，设于导电块调节轴 2与套筒1之间，定位结构3用于限制导电块调节轴2与套筒1的相对位置。在该装置中，导电块a的轴线与导电块调节轴2的轴线以及套筒1的轴线处于同一方向，导电块a固定安装于导电块调节轴2，当导电块调节轴2相对于套筒1转动时，导电块a就会相对于套筒1进行换面。在实际作业过程中，当导电块a的其中一个接触面消耗完全后，转动导电块调节轴2，就可以在不停机的状态下实现导电块a的换面。
[0037]
该装置中的定位结构3设有多个卡接位，卡接位沿导电块调节轴2周向设置。定位结构3用于限制导电块调节轴2与套筒1的相对位置，例如，限制导电块调节轴2与套筒1周向的转动，当给导电块调节轴2施加周向的力使其转动时，定位结构3的一个卡接位脱离配合，当导电块调节轴2 转动一定角度使导电块a完成换面时，定位结构3的另一个卡接位刚好配合。在不向导电块调节轴2施加周向的、一定强度的力时，定位结构3一直处于配合状态，使得电极丝与导电块a的接触作业中，由于定位结构3 的卡接，导电块调节轴2不会发生转动，也即导电块a不会发生转动，使得电极丝，例如钼丝，与导电块a的接触更加稳定，也避免因为导电块a 的移动对电极丝造成额外损伤，保障了线切割设备的稳定运行。
[0038]
请参照图2、图6和图8，在示例性实施例中，定位结构3包括定位槽31、定位件32以及弹性部件33，定位槽31和定位件32相互匹配；套筒1和导电块调节轴2中的一个设置有定位槽31；套筒1和导电块调节轴 2中的另一个设置有定位件32；弹性部件33设于定位件32背
离定位槽31 的一侧。定位槽31为多个，多个定位槽31沿导电块调节轴2的周向分布。每一个定位槽31都是一个卡接位。导电块调节轴2进行转动时，定位件 32依次与定位槽31进行卡接。弹性部件33可以保证从一个定位槽31脱离出的定位件32可以精准地卡接到下一个定位槽31，从而保证导电块a 换面后的位置相对套筒1固定。
[0039]
在可选地实施方式中，多个定位槽31沿导电块调节轴2的周向分布，定位槽31之间的分布角度和个数与导电块a的形状相关。例如，导电块a 为长方体，长方体底面的角度为90
°
，则可选地，相邻两个定位槽31之间呈90
°
分布，总共分布四个定位槽31。
[0040]
请参照图2和图4，在一些实施例中，定位槽31为多个，多个定位槽 31沿周向排列设于导电块调节轴2的周面；定位件32穿设于套筒1的筒壁上。弹性部件33设于定位件32处于套筒1外部的一端，弹性部件33 相对于套筒1固定。
[0041]
在另一些实施例中，定位槽31为多个，多个定位槽31沿周向排列设于套筒1的内壁壁面；定位件32嵌设于导电块调节轴2上。在设有定位件32的导电块调节轴2的位置的轴内埋设有弹性部件33。
[0042]
在具体实施方式中，定位槽31的槽底为圆滑的曲面，与此相应地，定位件32与定位槽31接触的一端表面为圆滑的曲面，可使定位结构3在周向的活动更加顺利，及导电块调节轴2的转动更加顺利流畅。
[0043]
在具体的实施方式中，弹性部件33为弹簧，导电块调节轴2沿径向下挖一个盲孔，弹簧置入盲孔孔内，再将定位件32置入盲孔中，使弹簧和定位件32处于径向同一直线上，再在盲孔上设置一个设有通孔的盖板。定位件32靠近弹簧的一端直径较大，远离弹簧的一端直径较小。通孔的直径大于定位件32较小的直径，通孔的直径大于定位件32较大的直径。
[0044]
在具体的实施方式中，定位结构3还包括定位圈34；定位圈34贴合套设于套筒1的周面；定位圈34内侧设有凹槽，弹性部件33设于凹槽内，定位件32与弹性部件33抵接。弹性部件33为弹片或者小尺寸弹簧。
[0045]
在示例性实施例中，定位槽31为盲孔设计，定位槽31与定位件32 卡接后严密配合，定位件32的表面与定位槽31的内表面完全贴合，使得定位件32与定位槽31卡接后在导电块调节轴2的轴向也对导电块调节轴 2的位置产生限制。
[0046]
请参照图2、图3和图4，在示例性实施方式中，导电块a为八棱柱。多个定位槽31沿导电块调节轴2的周面分布，相邻两个定位槽31的分布角度为45
°
，总共分布八个定位槽31。将导电块a固定安装于导电块调节轴2，并将套筒1和导电块调节轴2通过定位部件卡接。当八棱柱导电块a的一个侧面消耗完全后，对导电块调节轴2进行一次转动，每次转动的角度为45
°
。转动时，弹性部件33逐渐收缩，定位件32与其中一个定位槽31脱离卡接，转动45
°
后，弹性部件33舒张，与前一个定位槽31 相邻的另一个定位槽31与定位件32卡接，导电块a也换至与前一接触面相邻的另一侧面。在实际作业过程中，导电块调节轴2转动七次，使八棱柱导电块a的八个面全部得到利用。在不停机的情况下经过七次转动使导电块a全部利用完，无需停机七次对导电块a进行换面，极大地增加了设备工作效率。
[0047]
在具体实施方式中，导电块调节轴2还包括手柄23；手柄23固定设于导电块调节轴2远离连接端的一端，通过手柄23便于控制导电块调节轴2进行转动。
[0048]
请参照图5、图6和图7，在优选实施例中，定位槽31为沿导电块调节轴2轴向延伸的条形结构；导电块调节轴2与套筒1通过螺纹连接。在具体实施方式中，转动导电块调节轴2，
导电块调节轴2相对于套筒1转动，并相对于套筒1沿轴向位移一定螺距，因此带动导电块a换面，并带动导电块a沿轴向移动一定距离。导电块调节轴2转动一周后，导电块a 转回至初始的接触面，此时初始接触面上有第一次作业形成的划痕，而由于导电块a相对套筒1在轴向有了位移，使得该接触面第二次作业时与电极丝的接触位置与第一次作业形成的划痕有了一定距离，因此使导电块a 的每个面都可以多次作业，直至该接触面全部被利用完毕。通过该装置，不仅在不停机状态下使导电块a实现换面，而且提高导电块a同一接触面的利用率，从而提高导电块a总体的利用率。
[0049]
在本实施例中，定位槽31为沿轴向延伸的条形结构，因此导电块调节轴2轴向的位移不受定位部件的限制。
[0050]
在具体实施方式中，条形结构的竖切面为u形，即定位槽31的槽底为圆滑的曲面，与此相应地，定位件32与定位槽31接触的一端表面为圆滑的曲面，可使定位结构3在周向的活动更加顺利，及导电块调节轴2的转动更加顺利流畅。
[0051]
在示例性实施方式中，导电块a为四棱柱。多个定位槽31沿导电块调节轴2的周面分布，相邻两个定位槽31的分布角度为90
°
，总共分布 4个定位槽31。将导电块a固定安装于导电块调节轴2，并将套筒1和导电块调节轴2通过定位部件卡接。当四棱柱导电块a的一个侧面消耗一次、形成一道划痕后，对导电块调节轴2进行一次转动，每次转动的角度为 90
°
。转动时，弹性部件33逐渐收缩，定位件32与其中一个定位槽31 脱离卡接，导电块调节轴2转动90
°
后，弹性部件33舒张，与前一个定位槽31相邻的另一个定位槽31与定位件32卡接，导电块a也换至与前一接触面相邻的另一侧面。
[0052]
在螺纹的带动下，导电块调节轴2向前移动一定距离，该距离为位移的螺纹的轴向长度，此时，导电块a也向前移动该距离，因此，导电块a 第二个接触面上的划痕在轴向上与导电块a第一个接触面的划痕相距一定距离。在实际作业过程中，导电块调节轴2转动四次后，导电块a转回至第一个接触面，并且此次电极丝与导电块a的接触划痕与第一次接触时形成的划痕错开一定距离。以此类推，导电块a的四个面均可以进行多次作业，其每次作业均可避开前一次作业形成的划痕，直至导电块a每个面的每个位置全部得到利用。通过该装置不仅可以在不停机的情况下使导电块 a进行换面，避免停机对导电块a进行换面，极大地增加了设备工作效率；同时，利用小螺距位移，实现对导电块a每个面的最大化利用。
[0053]
在一具体实施方式中，套筒1上的螺纹的螺距为1mm，导电块a为四棱柱，棱柱高度为10mm，导电块调节轴2每转动90
°
导电块a进行一次换面，且导电块a轴向移动0.25mm，当导电块a转动一周，导电块a相对于套筒1轴向移动1mm，导电块a的接触面转回到初始接触面，此时在初始接触面上电极丝划下的第二次划痕与第一次划痕之间的轴向长度为 1mm，由此类推，该导电块a的一个接触面就可作业十次，导电块调节轴2 最少可以转动9次，实现了导电块a最大化利用。
[0054]
在可选地实施方式中，导电块调节轴2还包括：手柄23；手柄23固定设于导电块调节轴2远离连接端的一端，手柄23上设有螺纹，导电块调节轴2通过手柄23上的螺纹和套筒1内壁的螺纹配合连接。
[0055]
在一些实施方式中，套筒1、手柄23以及定位圈34采用有机玻璃加工而成，可以使装置有效绝缘，保障使用安全，且便于观察导电块a是否有火花出现，以及观察导电块a的磨损情况。
[0056]
在一些实施方式中，导电块调节轴2的长度、螺距以及凹槽的分布均取决于导电块a的形状及长度。导电块a轴向的移动距离也取决于对导电块a的利用效率要求，本实用新型中的数据并不局限于实施例所记载的数据。
[0057]
在具体地实施方式中，卡接件与套筒1通过螺栓连接，需要转动导电块调节轴2时，将螺栓拧松，转动完成后将螺栓拧紧，使卡接件穿过套筒 1的筒壁与导电块调节轴2上的凹槽卡接。
[0058]
在另一个实施方式中，卡接件与套筒1可拆卸连接。
[0059]
在一些实施例中，导电块调节轴2包括：导电块固定件21，导电块固定件21设于连接端，用于固定导电块a；调节件22，调节件22与导电块固定件21连接，调节件22用于控制导电块调节轴2相对套筒1转动，以带动导电块a相对套筒1转动；定位结构3设于调节件22与套筒1之间。
[0060]
在一些实施例中，导电块固定件21沿轴向开设有第一通槽211；导电块固定件21靠近第一通槽211槽口的一端的周面设有凸起部212，导电块固定件21的另一端与调节件22连接；调节件22的直径大于导电块固定件21的直径，调节件22朝向导电块固定件21设有凸出部221；导电块a 的轴心开设有与导电块固定件21相匹配的通孔aa，导电块a套设于导电块固定件21。在导电块a进行安装时，第一通槽211相对的两个槽壁朝向第一通槽211的轴心移动，当导电块a穿设到导电块固定件21上时，在弹性作用下两个槽壁回弹，从而使导电块固定件21与导电块a紧固连接。槽口端的周面设置的凸起可限制套设完成后的导电块a的轴向移动。
[0061]
在具体实施方式中，导电块固定件21与调节件22均为圆柱状，且导电块固定件21的轴线与调节件22的轴线处于同一条线。导电块固定件21 的直径小于调节件22的直径，调节件22靠近导电块固定件21的一端朝向导电块固定件21设有凸起，该凸起可用于限制导电块a的径向移动。
[0062]
在一些实施例中，线切割导电块装置还包括：电极碳刷4，设于套筒 1内部；电极碳刷4的一端设置有弹簧，电极碳刷4的另一端与连接端抵接；弹簧用于使电极碳刷4紧贴于连接端。连接端由导电材料制成，例如：铜。电极碳刷4与连接端抵接，可使电极碳刷4与固定于连接端的导电块 a实现电连接。可选地，电极碳刷4由弹簧和石墨构成。弹簧可以保证电极碳刷4始终与连接端接触，从而在导电块a进行换面和移动时保证装置不会断电。
[0063]
在具体实施方式中，导电块固定件21与调节件22一体成型，导电块固定件21设于连接端，电极碳刷4与导电块固定件21抵接。一体成型的导电块调节轴2的材质为导电材质，例如：铜、不锈钢等。背离连接端的另一端为调节件22，调节件22与手柄23固定连接，手柄23为绝缘材质。
[0064]
在具体实施方式中，导电块固定件21为导电材质，电极碳刷4与导电块固定件21抵接，调节件22为绝缘材质。
[0065]
在一些实施例中，线切割导电块装置还包括：电极杆5；电极杆5一端与电极碳刷4连接，另一端连接线切割设备的负极电路。电极杆5为黄铜材质。
[0066]
在一些实施例中，电极杆5与套筒1通过螺纹连接；电极杆5上套设有螺母，电极杆5与线切割设备的负极电路通过螺母固定连接。
[0067]
在一些实施例中，套筒1的筒壁沿径向设有第二通槽11，第二通槽 11与导电块a的
位置相对应，第二通槽11用于供电极丝与导电块a接触。可选地，所述通槽的竖切面呈v形，具有钼丝导向作用。
[0068]
在一些实施例中，第二通槽11的长度与导电块a每一个接触面的宽度相同，从而使电极丝与导电块a的接触面接触完全。第二通槽11的宽度与电极丝的直径大致相同，在一定程度上保护电极丝不出现断丝、卡丝的情况。
[0069]
本实用新型实施例第二方面提供了一种线切割设备，包括：前文任一项记载的线切割导电块装置。
[0070]
线切割导电块装置的使用方法包括：将线切割导电块装置的电极杆5 与线切割设备的负极电路连通；将线切割设备的电极丝置于线切割导电块装置的第二通槽11，使电极丝与导电块a接触；基于导电块a的损耗程度对导电块调节轴2进行转动，带动导电块a的换面。
[0071]
相对比现有普通电火花线切割技术，在加工难切割金属时，本实用新型提高了导电块表面的使用率，减少导电块的更换频次,避免因加工困难而过度磨损导电块，以及避免出现拐角欠切。
[0072]
本装置在使用期间可有效防止磨痕过深而出现的卡丝、断丝，改善了连续加工工况，并提高加工质量。
[0073]
本装置可在设备不停机的情况下直接更换导电块面，提高作业效率，而且更加方便操作。
[0074]
本装置在更换导电块时只需逆时针旋转即可拆卸，无需借助任何辅助工具即可完成更换。
[0075]
本实用新型在有限空间内设计小巧，用料普通易加工，成本低。
[0076]
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

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