專利名稱：電火花切割片多功能切板機的制作方法
技術領域：
本發明屬于電火花加工技術領域。
電火花加工是利用兩極間放電時產生的電腐蝕現象對金屬材料進行加工的方法。目前國內外切割金屬材料最常用的方法是火焰切割、電火花線切割、水壓縮空氣等離子弧切割等。其中火焰切割在國內應用更為廣泛。火焰切割的優點是設備簡單、操作方便、切割厚度范圍較廣，尤其適用于切割碳鋼和低含金鋼。火焰切割的缺點是切縫較寬，切口毛刺大而粗糙，熱影響區域大，金相組織受到嚴重破壞而且難以恢復，在許多情況下需要二次加工，既耗費工時又浪費原材料，用于切割不銹鋼和有色金屬非常困難。電火花線切割的優點是切縫很窄，切口質量很高，熱影響區域較小，但它的一個缺點是應用范圍受到限制，主要用于切割模具和一些尺寸精小、形狀復雜、材料特殊的零件;另一個缺點是電火花線切割機床結構復雜，造價較高，不適合在小型廠礦和鄉鎮企業廣泛應用。水壓縮空氣等離弧切割的優點是應用范圍較廣，但它的缺點是切縫較寬，切口光潔度極差，并且上寬下窄出現坡口現象，熱影響區域也較大，在許多要求精度較高的場合也要進行二次加工，在切割過程中碳棒電極消耗太快太多，時常更換，同時它需要高壓氣源和大量的冷卻液，不但操作繁瑣，而且切割成本較高，也不太適合在小型廠礦和鄉鎮企業廣泛應用。
從檢索情況來看，1963至1988年25年來國內外具有代表性的125種專利文獻所介紹的電火花切割裝置，都是采用電極絲做為工具電極。在切割過程中電極絲以一定的速度移動，連續不斷地從放電區域的一邊進入又從放電區域的另一邊出來，并在液體介質中進行切割。例如，日本專利JP59-422238504472。所有等離子弧切割設備都是采用噴嘴式棒狀電極做為工具電極，在切割過程中棒狀電極與噴嘴孔嚴格保持同心，噴嘴與工件之間保持固定間隙，并在這個間隙中形成電弧，實現對金屬的切割。例如，美國專利US3567898。從未發現過采用高速旋轉的切割片做為工具電極的金屬切割工藝或設備。
本發明的目的是提供一種電火花切割片工具電極多功能切板機，廣泛用于切割有色金屬板和不銹鋼板，并且具有現有技術的綜合優點而克服現有技術的主要缺點。
本發明提供的電火花切割片多功能切板機的主要組成部分見附圖
所示。其中1是三相異步電動機，功率4千瓦轉速每分鐘2950轉，用于切割動力。2是切割軸，具有傳遞動力和傳導切割電流的雙重作用。3是導電流器，主要由銅套和碳刷組成。銅套裝在切割軸內部一端，具有較高的同心度和 7以上的光潔度。銅套長度為40至70毫米，外側有二或三只導電碳刷，與銅套接觸面積為3000至4000平方毫米，并且接觸良好。碳刷由電纜連接到切割電源5的一個極上。切割電源的另一個極連接到被切割金屬板上。切割電源可以是直流電源，也可以是脈沖電源，輸出電壓60至1600伏。4是切割片，它是本切機的最重要部分，也是本發明的技術關鍵之一，它安裝在切割軸的另一端部。6是電參數調節器，可在30至210安范圍內無級調節切割電流的大小，滿足切割規范要求。7是冷卻液系統，在切割過程中，連續不斷地向切割片后部噴淋冷卻液，使切割片散熱降溫，同時也使切口及時冷卻。8是軸承座，共有兩個，固定安裝在絕緣小滑車9的絕緣底板上，切割軸就裝在這兩個軸承座上。10是導向夾緊板，共有兩塊，一端裝在絕緣小滑車的底板上，另一端與導向輪11相連接，其作用是使小滑車9沿道軌12行走時保持直線軌跡，確保切縫是一條直線。
本發明的切板機操作過程是首先啟動電動機(正轉)使切割片達到正常轉速。再啟動冷卻液泵，使之有足夠的冷卻液連續不斷地噴淋到切割片后部及割縫上。然后再啟動交流接觸器，待切割電源正常工作后調節電參數調節器使之達到切割規范要求的電流，即可開始切割。切割過程中要嚴格控制進刀速度。工作完畢，關機順序與開機過程相反。最后一定要關掉所有電源。
從本切板機的使用效果來看，與火焰切割、電火花線切割、水壓縮空氣等離子弧切割對比，具有許多突出優點該切板機切縫只有2至3毫米恚鋅詮飩嘍瓤紗锏 2～3，熱影響區很小，一般不需二次加工。節省原材料，工具電極損耗很小，冷卻液價廉而且用量較少。不但應用廣泛，切割1至10毫米厚的各種有色金屬板和1至6毫米厚的不銹鋼板。還能切割各種鋼窗，改用硬質合金切割鋸片后還可以切割軟金屬和各種非金屬材料，切口質量大大超過木工電鋸。本機造價只有電火花機床的八分之一。整機重量只有70公斤，操作靈活，使用方便。因此很適合在小型廠礦和鄉鎮企業廣泛使用。
本發明的實施例主要有以下幾方面第一是切割片的材料配比和尺寸數據。至少有以下6種合金可以制做。本發明的切割片，其材料配比分別是①鉬鎢合金(9∶1)，②鉬銀合金(3∶2)，③銅鎢合金(4∶1)，④銅鉬合金(7∶3)，⑤銀鉿合金(3∶2)，⑥黃銅鎢合金(4∶1)。
這6種切割片的厚度均為1至1.5毫米，直徑均為150至300毫米，本發明選用了250毫米。
第二是切割工藝參數。又分為電參數和切割參數。本發明選用了等離子電源也可用電焊直流電源做為切割電源工作電源選用30至210安，工作電壓選用60至260伏，還可選用1000至1600伏的脈沖電源，能進一步提高切割速度。切割參數主要是切割片的切線速度和切割速度(即進刀速度)。本發明采用的上述六種材料的切割片的切線速度為每秒46至92米(相當于每分鐘3500至7000轉)。超高轉速用于切割有色金屬和不銹鋼板還可切軟金屬板。若換上硬質合金片，可以切割軟金屬和非金屬板。切割速度與板材厚度有關，切割1毫米厚的不銹鋼板3米/分，切割6毫米厚的不銹鋼板0.3米/分。超高速切割有色金屬板，低速切割非金屬板。
第三是冷卻液。本發明配制了三種冷卻液，分別用于三種不同情況。其配方分別是①離子水0.5%、皂化液1%、蒸餾水98.5%。
用于切割不銹鋼板和有色金屬板，要求較高的場合。
②皂化液0.5%、蒸餾水99.5%。
用于切割一般合金，要求不太高的場合。
③皂化液0.5%、普通水99.5%。
用于硬質合金鋸片切割非金屬的場合。
權利要求
1.一種利用兩電極間放電時產生的電腐蝕而對金屬材料進行切割加工的電火花切板機，其特征是采用每分3500至7000轉的切割片做為工具電極，該切割片裝在切割軸向外延伸的端部，該切割軸的另一端裝有一個銅套，銅套外側有二或三只導電碳刷，銅套與碳刷接觸全面，構成導電流器，碳刷通過電纜接到切割電源的一個極上，被切割金屬接到另一個極上，用電參數調節器調節切割電源的輸出電流，使之適合切割規范，在切割過程中由冷卻系統連續不斷地向高速旋轉的切割片后部噴淋冷卻液。
2.根據權利要求1所說的切板機，其特征是切割片工具電極是一個圓形薄片，其直徑為150至300毫米，厚度為1至1.5毫米，它至少可用以下六種合金制作，材料配比分別是①鉬鎢合金(9∶1)，②鉬銀合金(3∶1)，③銅鎢合金(4∶1)，④銅鉬合金(7∶3)，⑤銀鉿合金(3∶2)，⑥黃銅鎢合金(4∶1)。
3.根據權利要求1所說的切板機，其特征是導電流器的銅套為40至70毫米，表面光潔度在
7以上，并且與切割軸同心，與碳刷的接觸面積為3000至4000平方毫米。
4.根據權利要求1所說的切板機，其特征是電參數調節器可以無級調節，切割電流為30至210安。
5.根據權利要求1所說的切板機，其特征是切割電源既可用直流電源，又可用脈沖電源，輸出電壓為60至1600伏。
6.根據權利要求1所說的切板機，其特征是冷卻系統用的冷卻液配方至少有以下三種①離子水0.5%，皂化液1%，蒸餾水98.5%，②皂化液0.5%，蒸餾水99.5%，③皂化液0.5%，普通水99.5%。
全文摘要
本發明提供的一種電火花切割片多功能切板機，主要由切割片工具電極、切割軸、導電流器、電參數調節器、冷卻液系統和切割電源等部分組成，其特點是利用高速旋轉的切割片工具電極與工件之間的極間放電產生的電腐蝕現象，對1至6毫米厚的不銹鋼板和1至10毫米厚的有色金屬板以及各種鋼窗進行切割加工。換上硬質合金鋸片，還可以切割各種軟金屬和非金屬板材。突出優點是切縫較窄，切口光潔度較高，熱影響區域較小。
文檔編號B23H5/04GK1032633SQ88109689
公開日1989年5月3日 申請日期1988年11月2日 優先權日1988年11月2日
發明者張福庭 申請人:張福庭