人造花岗石电火花线切割机研制.pdfVIP

第15届全国特种加工学术会议论文集(上) 人造花岗石电火花线切割机研制 蒋文英1，杨超翔2 (1．上海市工业技术学校，上海200231； 2．上海大量电子设备有限公司，上海201108) 摘要：人造花岗石是一种材质稳定、变形量小、能耐酸碱腐蚀的新型材料，常被国内外精密仪器制造选用。 详细介绍了研制人造花岗石电火花线切割机的开发背景、结构特点和加工方法。根据所研制的人造花岗石电火花 线切割机的性能特点和实际效果，大力推广人造花岗石电火花线切割机会有很高的经济效益和社会效益。 关键词：电火花线切割机；人造花岗石；精密机械；研究制造 机械制造设备一般都采用铸铁制成，铸造时将常温状态的固态铸铁放入熔炉，加温后使固态金属熔化， 再将熔融的液态铸铁注入砂模，冷却后便凝固成型。有的还要再次加热回火，以消除内应力。成型的铸件 再经车、刨、铣、钻等切削加工和研磨加工工序后，才能组合装配成机台。 国内外的精密仪器则大多采用花岗石为制造材料，因花岗石的材质稳定性高，变形量小，不仅能耐酸、 碱及腐蚀气体的侵蚀，而且制造也很方便。 中国是世界的制造中心与生产大国。在保持经济成长与节能环保的同时，必须要有创新的想法与行动。 使用废弃材料，改变生产方式、加工工艺及制造流程，可以很大程度地减少能源消耗，提高效益，增强机 床精密及使用寿命。 电火花线切割机是一种精密模具加工设备，制造精度要求很高，而且是在水基工作液中加工，容易生 锈腐蚀。因而人们期待在生产电火花线切割机时能有一种新材料取代常用的铸铁。再者，随着经济的不断 发展，各种矿产资源也越来越紧缺，铸铁亦然，价钱也越来越贵，节省、减排的要求更迫切。用人造花岗 石取代铸铁不仅能满足精度机械的需要，而且能降低成本，大批量生产后必定会显现其突出的经济和社会 效益。 1 人造花岗石电火花线切割机的结构特点 所开发的人造花岗石电火花线切割机如图l和图2所示，采用C型结构，包括立柱、运丝机构、导轮、 紧丝机构、储丝机构、床身、坐标工作台等部分。 人造花岗石电火花线切割机的大件都用花岗石制成，即将天然花岗石的碎石块、残渣、粉末等回收材 料再粉碎成一定大小的颗粒后，配上适当比例的合成树脂等原料，一起放入旋转的搅拌筒内充分均匀地混 合，搅拌至如泥浆般的半流体质石浆，再将石浆倒进事先设计好的钢结构模具中，注入石浆的同时必须以 振动棒不停地振动，使人造花岗石浆能填实模具的每一部位及角落。所要生产的人造花岗石产品可以依照 模具(型腔与模型芯)的大小及构件数量预先配好并搅拌均匀的石浆生产。 机床组装时所需要的孔位、加强筋等，都可以预先设计好并预留。标准件可以预埋，成型后再加工装 配。此种机械床身，一般可在常温下生产，成品膨胀与缩收量很小，不会变形，加工时所花费的工作量也 很少，其精密装配部位比铸铁更容易加工及研磨。 图2中，电火花线切割机中的立柱7、床身1、贮丝机构2、坐标工作台9等，均采用人造花岗石制成。 由于人造花岗石材料硬脆，可用砂轮进行磨削；但要在人造花岗石制品上钻孔、攻丝则比较困难。通常都 是将螺丝、螺帽等紧固标准件预埋在床身上，以供装配连接紧固用。图2中的人造花岗石床身1，就分别 预埋了安装贮丝机构2、立柱7及坐标工作台9的紧固件。也可将电火花线切割机的立柱、床身、贮丝机 电火花线切割加工 285 构、坐标工作台做在一起，做成一个整体结构的电火花线切割机，可省去各大部件之间的装配连接和紧固。 所开发的人造花岗石电火花线切割机采用了新开发的紧丝装置和进电装置，可使线切割加工稳定性和加工 效果明显提高。 图1人造花岗石电火花线切割机 1．床身2．贮丝机构3．丝筒4．紧丝机构5．导轮 6．运丝机构7．立柱8．电极丝9．工作台 图2人造花岗石电火花线切割机结构 2人造花岗石制件的加工方法 (1)人造花岗石电火花线切割机的主要制件，都是用人造花岗石制成的。成型制作时，首先将天然 花岗石的碎石块、残渣、粉末等回收并粉碎成一定大小的颗粒，然后