一种高精度数控金刚线切割设备的制作方法

1.本实用新型属于线切割技术领域，特别涉及一种高精度数控金刚线切割设备。


背景技术：

2.目前我国的金刚线切片已经成熟，但是很多形状和高精度加工不能满足当前需求，即使金属类慢走丝切割因为放电腐蚀对切割表面腐蚀还是很严重的，不导电的材质慢走丝就根本无法切割。并且的，钨合金的切割方式非常有局限，锯床会有大量损耗，还不能切割出高质量断面，线切割点火放电加工可以但是效率低下，并且切割边沿有严重的电腐蚀现象，其次线切割放电加工只能加工到150厚度一下，当厚度再加厚时加工效率极低。
3.因此，提供一种新的高精度数控金刚线切割设备是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术中切割精度差的缺陷，提供一种高精度数控金刚线切割设备。
5.本实用新型提供了一种高精度数控金刚线切割设备，包括设备壳体，所述设备壳体内部设置有上固定架15、切割线13、支撑座14和下固定架16，所述设备壳体表面设置有数控系统，所述上固定架15上设置有上驱动电机组件和上驱动导轨组件，所述下固定架16上设置有下驱动电机组件、下驱动导轨组件和支撑板，所述上驱动电机组件和下驱动电机组件的电机均轴性连接有丝杠，所述切割线13设置在上固定架15和下固定架16之间，所述切割线13底端与所述支撑座14固定连接，所述数控系统用于控制所述上驱动电机组件和下驱动电机组件。
6.进一步的方案为，所述上驱动导轨组件包括上驱动z轴导轨7、上驱动y轴导轨11和上驱动x轴导轨12,所述上驱动z轴导轨7设置有3个，分别贯穿设置在所述上固定架15的3个顶角，所述上驱动y轴导轨11沿上固定架15底部从前向后延伸设置，所述上驱动x轴导轨12沿上固定架15底部从左向右延伸设置，所述上驱动y轴导轨11和上驱动x轴导轨12上均固定设置有凸形固定件17，所述固定件内开设有与所述丝杠配合的内螺纹。
7.进一步的方案为，所述上驱动组件包括上驱动z轴电机4、上驱动x轴电机5和上驱动y轴电机6，所述上驱动z轴电机4的丝杠贯穿所述上固定架15的一个顶角向下延伸设置，与所述顶角螺纹连接，所述上驱动x轴电机5和上驱动y轴电机6的丝杠分别与所述固定件17螺纹连接。
8.进一步的方案为，所述下驱动导轨组件包括下驱动z轴导轨8、下驱动y轴导轨9和下驱动x轴导轨10,所述下驱动z轴导轨8设置有3个，分别贯穿设置在所述下固定架16的3个顶角，所述下驱动y轴导轨9沿上固定架15顶部从左向右延伸设置，所述下驱动x轴导轨10设置在下驱动y轴导轨9上，与所述下驱动y轴导轨9滑动连接，所述切割线13设置在下驱动x轴导轨10上，与所述下驱动x轴导轨10滑动连接。
9.进一步的方案为，所述下驱动组件包括下驱动z轴电机1、下驱动x轴电机2和下驱动y轴电机3，所述下驱动z轴电机1的丝杠贯穿所述下固定架16的一个顶角向上延伸设置，与所述顶角螺纹连接，所述下驱动x轴电机2的丝杠贯穿所述支撑座14，与支撑座14螺纹连接，所述下驱动y轴电机3贯穿所述下驱动x轴导轨10，与下驱动x轴导轨10螺纹连接。
10.进一步的方案为，所述支撑座14上设置有固定夹具，用于固定待切割物料。
11.进一步的方案为，所述数控系统包括计算机、存储模块模块、硬件电路及人机交互模块，所述存储模块中存储有三维坐标参数，所述人机交互模块用于将用户的输入指令提供给计算机，计算机根据输入指令调用存储模块中的相应参数以控制所述上驱动电机组件和下驱动电机组件。
12.进一步的方案为，所述数控系统与所述上驱动电机组件和下驱动电机组件电性连接。
13.进一步的方案为，所述计算机根据输入指令控制所述上驱动z轴电机4、上驱动x轴电机5和上驱动y轴电机6沿曲线方程f(x,y,z)运动。
14.进一步的方案为，所述计算机根据输入指令控制所述下驱动z轴电机1、下驱动x轴电机2和下驱动y轴电机3沿曲线方程f1(x1,y1,z1)运动。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
16.(1)本实用新型设置有上下两个固定架，是两个独立的平面伺服系统，可以独立驱动，不仅可以实现上下异形切割，更重要的是可以上下头交替直线运动可以大大提高切割精度并提高切割效率。
17.(2)本实用新型的上下两个固定架上分贝设置有x、y、z三个方向的驱动电机，实现曲面切割。
18.(3)本实用的切割路径可通过程序化控制，通过数控系统分别控制两个曲面方程，实现精准切割。
附图说明
19.以下附图仅对本实用新型作示意性的说明和解释，并不用于限定本实用新型的范围，其中：
20.图1：本实用新型内部结构示意图；
21.图中：1下驱动z轴电机，2下驱动x轴电机，3下驱动y轴电机，4上驱动z轴电机，5上驱动y轴电机，6上驱动x轴电机，7上驱动z轴导轨，8下驱动z轴导轨，9下驱动y轴导轨，10下驱动x轴导轨，11上驱动y轴导轨，12上驱动x轴导轨，13金刚线，14支撑座，15上固定架，16下固定架，17固定件。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.如图1所示，本实用新型提供了一种高精度数控金刚线切割设备，包括设备壳体，所述设备壳体内部设置有上固定架15、切割线13、支撑座14和下固定架16，所述设备壳体表
面设置有数控系统，所述上固定架15上设置有上驱动电机组件和上驱动导轨组件，所述下固定架16上设置有下驱动电机组件、下驱动导轨组件和支撑板，所述上驱动电机组件和下驱动电机组件的电机均轴性连接有丝杠，所述切割线13设置在上固定架15和下固定架16之间，所述切割线13底端与所述支撑座14固定连接，所述数控系统用于控制所述上驱动电机组件和下驱动电机组件。
24.可选的，所述上驱动导轨组件包括上驱动z轴导轨7、上驱动y轴导轨11和上驱动x轴导轨12,所述上驱动z轴导轨7设置有3个，分别贯穿设置在所述上固定架15的3个顶角，所述上驱动y轴导轨11沿上固定架15底部从前向后延伸设置，所述上驱动x轴导轨12沿上固定架15底部从左向右延伸设置，所述上驱动y轴导轨11和上驱动x轴导轨12上均固定设置有凸形固定件17，所述固定件内开设有与所述丝杠配合的内螺纹。
25.可选的，所述上驱动组件包括上驱动z轴电机4、上驱动x轴电机5和上驱动y轴电机6，所述上驱动z轴电机4的丝杠贯穿所述上固定架15的一个顶角向下延伸设置，与所述顶角螺纹连接，所述上驱动x轴电机5和上驱动y轴电机6的丝杠分别与所述固定件17螺纹连接。
26.可选的，所述下驱动导轨组件包括下驱动z轴导轨8、下驱动y轴导轨9和下驱动x轴导轨10,所述下驱动z轴导轨8设置有3个，分别贯穿设置在所述下固定架16的3个顶角，所述下驱动y轴导轨9沿上固定架15顶部从左向右延伸设置，所述下驱动x轴导轨10设置在下驱动y轴导轨9上，与所述下驱动y轴导轨9滑动连接，所述切割线13设置在下驱动x轴导轨10上，与所述下驱动x轴导轨10滑动连接。
27.可选的，所述下驱动组件包括下驱动z轴电机1、下驱动x轴电机2和下驱动y轴电机3，所述下驱动z轴电机1的丝杠贯穿所述下固定架16的一个顶角向上延伸设置，与所述顶角螺纹连接，所述下驱动x轴电机2的丝杠贯穿所述支撑座14，与支撑座14螺纹连接，所述下驱动y轴电机3贯穿所述下驱动x轴导轨10，与下驱动x轴导轨10螺纹连接。
28.可选的，所述支撑座14上设置有固定夹具，用于固定待切割物料。
29.可选的，所述数控系统包括计算机、存储模块模块、硬件电路及人机交互模块，所述存储模块中存储有三维坐标参数，所述人机交互模块用于将用户的输入指令提供给计算机，计算机根据输入指令调用存储模块中的相应参数以控制所述上驱动电机组件和下驱动电机组件。
30.在本实施例中，所述数控系统与所述上驱动电机组件和下驱动电机组件电性连接。
31.可选的，所述计算机根据输入指令控制所述上驱动z轴电机4、上驱动x轴电机5和上驱动y轴电机6沿曲线方程f(x,y,z)运动。
32.可选的，所述计算机根据输入指令控制所述下驱动z轴电机1、下驱动x轴电机2和下驱动y轴电机3沿曲线方程f1(x1,y1,z1)运动。
33.本实用新型在切割时，以切割150mm厚的钨合金板为例，将钨合金板放置在支撑座上，通过固定夹具将其固定在支撑座上，预先确定切割曲面，将切割参数通过人机交互模块发送至计算机，计算机控制述上驱动电机组件和下驱动电机组件完成一个循环动作，保证了对曲线封边机精度的控制，以满足我们的需求。具体的，通过输入上驱动电机组件参数控制上驱动z轴电机、上驱动x轴电机和上驱动y轴电机沿曲线方程f(x,y,z)运动，完成上部曲线设置，通过输入下驱动电机组件参数控制下驱动z轴电机、下驱动x轴电机和下驱动y轴电
机沿曲线方程f1(x1,y1,z1)运动，完成下部曲线设置。实现150mm厚的钨合金板,线切割放电加工每小时切割5mm长金刚线切割可以达到60mm。点火花线切割断面光洁度可以到达ra3.2,金刚线切割断面光洁度可以达到ra0.8。
34.在切割隐身飞机的复合板时，强度层、保温层、隐身层、耐磨层、信号屏蔽层等多层复合后，重复上述切割过程，可以实现一次性高精度切割，可以实现之前无法实现的精度，也正因是为配合精度的提高使其性能有了大的飞跃。
35.需要说明的是，本实用新型之所以能实现曲面切割，是由于上固定架和下固定架上设置的上驱动电机组件和下驱动电机组件，实现3维切割；通过数控系统输入曲线方程的参数实现对各个电机进行控制，实现曲线切割路径的精准定位，属于现有技术，不在本实用新型的保护范围内。
36.需要强调的是，金刚线的上端和下端的固定方式属于现有技术，不在本实用新型的保护范围内，因此，在图中未示出金刚线的固定方式。
37.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。