非通键槽专用线切割机床的制作方法

1.本实用新型涉及机床加工技术领域，具体的说是一种非通键槽专用线切割机床。


背景技术：

2.孔键槽通过平键和轴键槽刚性连接，传递大功率扭矩，一般应用在皮带轮，传动齿轮，水泵叶轮等部件上。
3.孔键槽，一般都是通槽，通槽的加工方法可采用刨（插）削、拉削、线切割等工艺；其中刨（插）削，因加工效率低，加工精度无法稳定控制，已逐步被市场淘汰，现一般用于维修行业的单件加工或特殊行业；拉削使用特殊的刀具，加工精度高，加工效率高，主要用在大批量普通材质的加工；线切割因使用数控系统，应用更广范，更灵活，加工精度高，得到大面积的普及。
4.现有技术中，孔键槽为通槽的结构有采用线切割的加工方法进行加工，线切割机床包括机床底座、储丝圆筒、储丝圆筒驱动机构、横直臂、横直臂竖向驱动机构、导线轮、叶轮加工工作台、叶轮横移驱动机构、叶轮纵移驱动机构，储丝圆筒经与机床底座相连接的储丝圆筒驱动机构驱动转动，机床底座上经支架支撑有上横直臂、下横直臂，待加工的叶轮固定在上横直臂与下横直臂之间的叶轮加工工作台上，上横直臂和下横直臂上分别设有导线轮，钼丝从储丝圆筒引出经上横直臂上的导线轮穿过叶轮轴孔并经下横直臂上的导线轮返回储丝圆筒以形成钼丝回形闭环，通过横直臂竖向驱动机构驱动上横直臂上下移动以便于不同高度、厚度叶轮的加工，通过驱动电机带动储丝圆筒转动，以带动钼丝移动对叶轮轴孔进行加工，机床底座上设有叶轮横移驱动机构和叶轮纵移驱动机构，以使钼丝加工叶轮时，通过叶轮横移驱动机构、叶轮纵移驱动机构带动叶轮加工工作台移动，以精准加工通槽；加工叶轮时，横直臂竖向驱动机构带动上横直臂位于合适的位置，在叶轮加工工作台上放置叶轮，将钼丝的一端从储丝圆筒引出，经过导线轮从叶轮轴孔内引出再固定到储丝圆筒上，叶轮加工完以后，将钼丝的一端从储丝圆筒上松开，将叶轮取出，再重复上述操作，放置下一个叶轮进行加工。
5.孔键槽中，有一种特殊键槽，那就是非通键槽，这种结构的键槽，主要应用在水泵叶轮上，因叶轮两端有很高的压力差，为了防止叶轮前后腔串压，降低水泵效率的损失，通常将靠近轮毂一端的孔键槽设置通一半，不完全连通，另一端的孔是完整孔，起密封作用，但现有技术中非通键槽的叶轮目前是采用刨（插）削工艺进行加工，刨（插）削加工的加工效率及加工精度都无法保证。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、实现非通键槽的线切割、加工效率高、加工精度高的非通键槽专用线切割机床。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
8.一种非通键槽专用线切割机床，包括机床底座、储丝圆筒、储丝圆筒驱动机构、上
横直臂、横直臂竖向驱动机构、导线轮、叶轮加工工作台、叶轮横移驱动机构、叶轮纵移驱动机构、控制器，其特征在于：还包括可伸入叶轮轴孔的竖向延伸支架，所述竖向延伸支架的上端与上横直臂固定连接，下端为自由端，所述导线轮包括导线轮b、导线轮c和导线轮e，所述竖向延伸支架的上端设有导线轮b和导线轮e，下端设有与叶轮轴孔内退刀槽相配合的导线轮c，所述导线轮e设在导线轮b的下方左侧，所述导线轮b、导线轮c、导线轮e分别经支撑轴与竖向延伸支架相连接，所述钼丝从储丝圆筒引出经导线轮b、导线轮c、导线轮e返回储丝圆筒，通过设置竖向延伸支架，竖向延伸支架在横直臂竖向驱动机构的驱动下伸入叶轮轴孔内，竖向延伸支架下端的导线轮c位于叶轮轴孔的退刀槽内，储丝圆筒带动钼丝转动以对非通键槽进行切割，非通键槽切割完成后，横直臂竖向驱动机构带动竖向延伸支架上移，以便于将加工后的叶轮取下，结构简单，实现非通键槽的线切割，加工效率高。
9.本实用新型所述导线轮还包括导线轮a、导线轮f，所述导线轮a设在导线轮b的左侧并经支撑轴与上横直臂相连接，所述导线轮f设在导线轮e的左侧并经支撑轴与上横直臂相连接，所述钼丝从储丝圆筒引出经导线轮a、导线轮b、导线轮c、导线轮e、导线轮f返回储丝圆筒，通过设置导线轮a和导线轮f，进一步便于钼丝的引导。
10.本实用新型所述导线轮还包括导线轮d，所述导线轮d位于导线轮c的左侧并经支撑轴与竖向延伸支架下端相连接，所述钼丝从储丝圆筒引出经导线轮a、导线轮b、导线轮c、导线轮d、导线轮e、导线轮f返回储丝圆筒，通过设置导线轮d以使钼丝在竖向延伸支架上形成的回路更便于引导钼丝的移动。
11.本实用新型所述立柱上在上横直臂的上方固定有上轴承固定座，在上横直臂的下方固定有下轴承固定座，所述导线轮还包括上导线轮、下导线轮，所述上导线轮经支撑轴与上轴承固定座相连接，所述下导线轮经支撑轴与下轴承固定座相连接，所述钼丝从储丝圆筒引出经上导线轮、导线轮a、导线轮b、导线轮c、导线轮d、导线轮e、导线轮f、下导线轮返回储丝圆筒，通过增加上导线轮和下导线轮，横直臂竖向驱动机构驱动上横直臂在上轴承固定座与下轴承固定座之间向上或向下移动，储丝圆筒上的钼丝都无需松开，钼丝始终保持原有的张紧度，进一步提高了加工效率。
12.本实用新型所述储丝圆筒驱动机构包括储丝圆筒底座、储丝圆筒驱动电机和储丝圆筒纵移驱动机构，所述储丝圆筒经轴承、轴承座与储丝圆筒底座相连接，所述储丝圆筒经与储丝圆筒底座相连接的储丝圆筒驱动电机驱动转动，所述储丝圆筒驱动电机与控制器相连接，所述储丝圆筒底座经与机床底座相连接的储丝圆筒纵移驱动机构驱动纵向移动，通过设置储丝圆筒驱动电机带动储丝圆筒转动，储丝圆筒纵移驱动机构的设置，以使储丝圆筒转动时，钼丝可均匀排布在储丝圆筒上。
13.本实用新型所述储丝圆筒纵移驱动机构包括滑轨d、滑块d、丝杠d、丝母d、主动轮b、从动轮b、传送带b，所述机床底座上在储丝圆筒底座的下端设有纵向平行设置的滑轨d，所述滑轨d之间设有丝杠d，所述丝杠d经轴承、轴承座与机床底座相连接，所述丝杠d与丝母d螺纹连接，所述丝母d与储丝圆筒底座固定连接，所述储丝圆筒底座的两端经滑块d与滑轨d滑动连接，所述丝杠d的一端固定套接有从动轮b，所述储丝圆筒的一端固定套接有主动轮b，所述传送带b套在主动轮b和从动轮b上并与主动轮b、从动轮b相配合，通过储丝圆筒驱动电机带动储丝圆筒转动的同时带动主动轮b转动，主动轮b带动从动轮b转动，丝杠d转动以使丝母d带动储丝圆筒纵移，钼丝可均匀排布在储丝圆筒上。
14.本实用新型所述横直臂竖向驱动机构包括立柱、丝杠a、丝母a、驱动电机a、滑块a、滑轨a，所述立柱固定在机床底座上，所述立柱上设有竖向平行设置的滑轨a，所述滑轨a之间设有丝杠a，所述丝杠a经轴承、轴承座与立柱相连接，所述丝杠a经与立柱固定连接的驱动电机a驱动，所述驱动电机a与控制器相连接，所述丝杠a与丝母a螺纹连接，所述丝母a与上横直臂固定连接，所述上横直臂的两端经滑块a与立柱上的滑轨a滑动连接，通过设置上横直臂竖向驱动机构以带动上横直臂和竖向延伸支架上下移动，从叶轮轴孔内移进或移出。
15.本实用新型所述叶轮横移驱动机构包括横向进给工作台、滑轨b、滑块b、丝杠b、丝母b、驱动电机b，所述机床底座上设有横向平行设置的滑轨b，所述滑轨b之间设有丝杠b，所述丝杠b经轴承、轴承座与机床底座相连接，所述丝杠b经与机床底座相连接的驱动电机b驱动转动，所述驱动电机b与控制器相连接，所述丝杠b与丝母b螺纹连接，所述丝母b与横向进给工作台固定连接，所述横向进给工作台的两端经滑块b与滑轨b滑动连接，通过设置叶轮横移驱动机构以带动叶轮横向移动，便于钼丝加工非通键槽。
16.本实用新型所述叶轮纵移驱动机构包括滑轨c、滑块c、丝杠c、丝母c、驱动电机c，所述滑轨c纵向平行设置在横向进给工作台上，所述滑轨c之间设有丝杠c，所述丝杠c经轴承、轴承座与横向进给工作台相连接，所述丝杠c经与横向进给工作台相连接的驱动电机c驱动转动，所述驱动电机c与控制器相连接，所述丝杠c与丝母c螺纹连接，所述丝母c与叶轮加工工作台相连接，所述叶轮加工工作台的两端经滑块c与滑轨c滑动连接，所述叶轮加工工作台上固定有叶轮定位座，通过设置叶轮纵移驱动机构以带动叶轮纵向移动，与叶轮横移驱动机构配合便于钼丝加工非通键槽。
17.本实用新型的有益效果为：通过设置竖向延伸支架，竖向延伸支架在横直臂竖向驱动机构的驱动下伸入叶轮轴孔内，竖向延伸支架下端的导线轮c位于叶轮轴孔的退刀槽内，储丝圆筒带动钼丝转动以对非通键槽进行切割，非通键槽切割完成后，横直臂竖向驱动机构带动竖向延伸支架上移，以便于将加工后的叶轮取下，结构简单，实现非通键槽的线切割，加工效率高；通过增加上导线轮和下导线轮，以使加工叶轮或叶轮加工完成后，横直臂竖向驱动机构驱动上横直臂在上轴承固定座与下轴承固定座之间向上或向下移动，储丝圆筒上的钼丝都无需松开，钼丝始终保持原有的张紧度，进一步提高了加工效率。
附图说明
18.图1是叶轮非通键槽剖视图。
19.图2是本实用新型线切割机床整体结构示意图。
20.图3是本实用新型线切割机床主视图。
21.图4是本实用新型线切割机床剖视图。
22.图5是本实用新型线切割机床另一种结构整体示意图。
23.图6是本实用新型线切割机床另一种结构的剖视图。
24.附图标记：叶轮-1、退刀槽-101、非通键槽-102、线切割机床-2、机床底座-201、上横直臂-202、钼丝穿孔-2021、竖向延伸支架-203、横直臂竖向驱动机构-204、立柱-2041、丝杠a-2042、上横直臂固定板-2043、滑轨a-2044、驱动电机a-2045、叶轮横移驱动机构-205、横向进给工作台-2051、滑轨b-2052、叶轮纵移驱动机构-206、叶轮加工工作台-2061、滑轨
c-2062、滑块c-2063、丝杠c-2064、储丝圆筒-207、储丝圆筒驱动机构-208、储丝圆筒底座-2081、滑轨d-2082、丝杠d-2083、驱动电机d-2084、储丝圆筒轴承座-2085、主动轮b-2086、从动轮b-2087、导线轮a-2091、导线轮b-2092、导线轮c-2093、导线轮d-2094、导线轮e-2095、导线轮f-2096、上导线轮-2097、下导线轮-2098、钼丝-2010、叶轮定位座-2011、上轴承固定座-2012、下轴承固定座-2013。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本实用新型进行说明。
26.如图1所示，叶轮1加工非通键槽102之前，首选需要用铣床在叶轮轴孔内加工退刀槽101，便于非通键槽102的精准加工，退刀槽101的加工方式为现有技术，在此不做赘述。
27.如图2-4所示，一种非通键槽专用线切割机床2，包括机床底座201、储丝圆筒207、储丝圆筒驱动机构208、上横直臂202、横直臂竖向驱动机构204、导线轮、叶轮加工工作台、叶轮横移驱动机构205、叶轮纵移驱动机构206、控制器，还包括可伸入叶轮轴孔的竖向延伸支架203，所述竖向延伸支架203的上端与上横直臂202固定连接，下端为自由端，此实施例中竖向延伸支架203固定在上横直臂202的右端，所述导线轮包括导线轮b2092、导线轮c2093、导线轮e2095，所述竖向延伸支架203的上端设有导线轮b2092和导线轮e2095，下端设有与叶轮轴孔内退刀槽101相配合的导线轮c2093，所述导线轮e2095设在导线轮b2092的下方左侧，所述导线轮b2092、导线轮c2093、导线轮e2095分别经支撑轴与竖向延伸支架203相连接，所述钼丝2010从储丝圆筒207引出经导线轮b2092、导线轮c2093、导线轮e2095返回储丝圆筒207，通过设置竖向延伸支架203，竖向延伸支架203在横直臂竖向驱动机构204的驱动下伸入叶轮轴孔内，竖向延伸支架203下端的导线轮c2093位于叶轮轴孔的退刀槽101内，储丝圆筒207带动钼丝2010转动以对非通键槽102进行切割，非通键槽102切割完成后，横直臂竖向驱动机构204带动竖向延伸支架203上移，以便于将加工后的叶轮取下，结构简单，实现非通键槽的线切割，加工效率高。
28.所述导线轮还包括导线轮a2091、导线轮f2096，所述导线轮a2091设在导线轮b2092的左侧并经支撑轴与上横直臂202相连接，所述导线轮f2096设在导线轮e2095的左侧并经支撑轴与上横直臂202相连接，所述钼丝2010从储丝圆筒207引出经导线轮a2091、导线轮b2092、导线轮c2093、导线轮e2095、导线轮f2096返回储丝圆筒207，通过设置导线轮a2091和导线轮f2096，进一步便于钼丝的引导。
29.所述导线轮还包括导线轮d2094，所述导线轮d2094位于导线轮c2093的左侧并经支撑轴与竖向延伸支架203下端相连接，所述钼丝2010从储丝圆筒207引出经导线轮a2091、导线轮b2092、导线轮c2093、导线轮d2094、导线轮e2095、导线轮f2096返回储丝圆筒207，通过设置导线轮d2094以使钼丝在竖向延伸支架上形成的回路更便于引导钼丝的移动。
30.此实施例中从图2-图4可看出，叶轮非通键槽102加工完成后，首先需要将钼丝2010的一端从储丝圆筒207上松开，再通过横直臂竖向驱动机构带动竖向延伸支架203上移，从叶轮轴孔内移出，便于将叶轮1从叶轮定位座2011上取下，放入待加工叶轮后，横直臂竖向驱动机构驱动竖向延伸支架203下移伸入叶轮轴孔内，再将钼丝2010的一端固定在储丝圆筒207上。
31.如图5、图6所示，所述立柱2041上在上横直臂202的上方固定有上轴承固定座
2012，在上横直臂202的下方固定有下轴承固定座2013，所述导线轮还包括上导线轮2097、下导线轮2098，所述上导线轮2097经支撑轴与上轴承固定座2012相连接，所述下导线轮2098经支撑轴与下轴承固定座2013相连接，所述钼丝2010从储丝圆筒207引出经上导线轮2097、导线轮a2091、导线轮b2092、导线轮c2093、导线轮d2094、导线轮e2095、导线轮f2096、下导线轮2098返回储丝圆筒207，通过增加上导线轮2097和下导线轮2098，以使横直臂竖向驱动机构驱动竖向延伸支架向上移动从叶轮轴孔移出或向下移动伸进叶轮轴孔时，储丝圆筒207上的钼丝2010无需松开，钼丝始终保持原有的张紧度，进一步提高了加工效率。
32.此实施例中在上横直臂202的左侧开设有钼丝穿孔2021，钼丝从储丝圆筒引出经过上导线轮2097后从钼丝穿孔2021穿出到达导线轮a2091的位置。
33.所述储丝圆筒驱动机构208包括储丝圆筒底座2081、储丝圆筒驱动电机2084和储丝圆筒纵移驱动机构，所述储丝圆筒207经轴承、储丝圆筒轴承座2085与储丝圆筒底座2081相连接，所述储丝圆筒207经与储丝圆筒底座2081相连接的储丝圆筒驱动电机2084驱动转动，所述储丝圆筒驱动电机2084与控制器相连接，所述储丝圆筒底座2081经与机床底座201相连接的储丝圆筒纵移驱动机构驱动纵向移动，通过设置储丝圆筒驱动电机2084带动储丝圆筒207转动，储丝圆筒纵移驱动机构的设置，以使储丝圆筒207转动时，钼丝可均匀排布在储丝圆筒207上。
34.所述储丝圆筒纵移驱动机构包括滑轨d2082、滑块d、丝杠d2083、丝母d、主动轮b2086、从动轮b2087、传送带b（图中未示出），所述机床底座201上在储丝圆筒底座2081的下端设有纵向平行设置的滑轨d2082，所述滑轨d2082之间设有丝杠d2083，所述丝杠d2083经轴承、轴承座与机床底座201相连接，所述丝杠d2083与丝母d螺纹连接，所述丝母d与储丝圆筒底座2081固定连接，所述储丝圆筒底座2081的两端经滑块d与滑轨d2082滑动连接，所述丝杠d2083的一端固定套接有从动轮b2087，所述储丝圆筒207的一端固定套接有主动轮b2086，所述传送带b套在主动轮b2086和从动轮b2087上并与主动轮b2086、从动轮b2087相配合，通过储丝圆筒驱动电机2084带动储丝圆筒207转动的同时带动主动轮b2086转动，主动轮b2086带动从动轮b2087转动，丝杠d2083转动以使丝母d带动储丝圆筒207纵移，钼丝可均匀排布在储丝圆筒207上。
35.所述横直臂竖向驱动机构204包括立柱2041、丝杠a2042、丝母a、驱动电机a2045、滑块a、滑轨a2044，所述立柱2041固定在机床底座201上，所述立柱2041上设有竖向平行设置的滑轨a2044，所述滑轨a2044之间设有丝杠a2042，所述丝杠a2042经轴承、轴承座与立柱2041相连接，所述丝杠a2042经与立柱2041固定连接的驱动电机a2045驱动，所述驱动电机a2045与控制器相连接，所述丝杠a2042与丝母a螺纹连接，所述丝母a2042经上横直臂固定板2043与上横直臂202固定连接，所述上横直臂固定板2043的两端经滑块a与立柱上的滑轨a2044滑动连接，通过设置横直臂竖向驱动机构以带动上横直臂202和竖向延伸支架203上下移动，从叶轮轴孔内移进或移出。
36.此实施例中横直臂竖向驱动机构204还包括主动轮a、从动轮a、传送带a（主动轮a、从动轮a、传送带a图中未示出），驱动电机a2045的输出轴上固定套接有主动轮a，丝杠a2042的一端固定套接有从动轮a，传送带a套接在主动轮a和从动轮a上并与主动轮a、从动轮a相配合，通过驱动电机a2045的输出轴转动，带动主动轮a、从动轮a转动，以带动丝杠a转动。
37.所述叶轮横移驱动机构205包括横向进给工作台2051、滑轨b2052、滑块b、丝杠b、
丝母b、驱动电机b（图中未示出），所述机床底座201上设有横向平行设置的滑轨b2052，所述滑轨b2052之间设有丝杠b，所述丝杠b经轴承、轴承座与机床底座201相连接，所述丝杠b经与机床底座201相连接的驱动电机b驱动转动，所述驱动电机b与控制器相连接，所述丝杠b与丝母b螺纹连接，所述丝母b与横向进给工作台2051固定连接，所述横向进给工作台2051的两端经滑块b与滑轨b2052滑动连接，通过设置叶轮横移驱动机构205以带动叶轮横向移动，便于钼丝加工非通键槽102。
38.所述叶轮纵移驱动机构206包括滑轨c2062、滑块c2063、丝杠c2064、丝母c、驱动电机c，所述滑轨c2062纵向平行设置在横向进给工作台2051上，所述滑轨c2062之间设有丝杠c2064，所述丝杠c2064经轴承、轴承座与横向进给工作台2051相连接，所述丝杠c2064经与横向进给工作台2051相连接的驱动电机c驱动转动，所述驱动电机c与控制器相连接，所述丝杠c2064与丝母c螺纹连接，所述丝母c与叶轮加工工作台2061相连接，所述叶轮加工工作台2061的两端经滑块c2063与滑轨c2062滑动连接，所述叶轮定位座2011固定在叶轮加工工作台2061上，通过设置叶轮纵移驱动机构206以带动叶轮纵向移动，与叶轮横移驱动机构205配合便于钼丝加工非通键槽。
39.此实施例中叶轮定位座2011为与叶轮轴孔相配合的柱形定位凸起，叶轮加工时，叶轮轴孔套在叶轮定位座2011上。
40.此实施例中控制器可采用plc控制器。
41.本实用新型安装时（在线切割机床上设置上导线轮、下导线轮的结构）：
42.1、先在叶轮轴孔内加工退刀槽101，再将叶轮放置在线切割机床2的叶轮定位座2011上；
43.2、钼丝2010的一端从储丝圆筒207引出，依次经上导线轮2097、导线轮a2091、导线轮b2092、导线轮c2093、导线轮d2094、导线轮e2095、导线轮f2096、下导线轮2098回到储丝圆筒207并固定。
44.本实用新型使用时：
45.1、控制器控制驱动电机a2045转动，带动主动轮a转动，主动轮a经传送带a带动从动轮a转动，以带动丝杠a2042转动，丝杠a2042转动带动丝母a移动，丝母a带动上横直臂固定板2043竖向移动，驱动上横直臂202和竖向延伸支架203向下移动伸入叶轮轴孔内，此时导线轮c2093位于退刀槽101的位置；
46.2、储丝圆筒驱动电机2084驱动储丝圆筒207正向转动，带动钼丝2010依次沿着上导线轮2097、导线轮a2091、导线轮b2092、导线轮c2093、导线轮d2094、导线轮e2095、导线轮f2096、下导线轮2098再回到储丝圆筒移动，或储丝圆筒驱动电机2084驱动储丝圆筒207反向转动，带动钼丝依次沿着下导线轮2098、导线轮f2096、导线轮e2095、导线轮d2094、导线轮c2093、导线轮b2092、导线轮a2091、上导线轮2097回到储丝圆筒，在此过程中，储丝圆筒驱动电机2084带动主动轮b2086转动，经传送带b带动从动轮b2087转动，从动轮b2087驱动丝杠d2083转动，丝杠d2083带动丝母d移动，以带动储丝圆筒底座2081纵移，确保储丝圆筒207转动时，钼丝2010能够均匀的分布在储丝圆筒207上；
47.3、在非通键槽102加工的过程中，驱动电机b驱动丝杠b转动，带动丝母b移动，丝母b带动横向进给工作台2051横向移动，驱动电机c驱动丝杠c2064转动，带动丝母c纵向移动，以带动叶轮加工工作台2061移动，通过控制器控制叶轮横移驱动机构205和叶轮纵移驱动
机构206配合带动叶轮横移和纵移，以调整叶轮的位置，便于钼丝的精准加工；
48.4、非通键槽102加工完成后，横直臂竖向驱动机构204驱动竖向延伸支架203上移从叶轮轴孔内移出，此时无需将钼丝的一端从储丝圆筒上松开，即可将加工完成的叶轮从叶轮定位座上取下，加工效率高、加工精度高；
49.5、重新放置待加工的叶轮，重复上述操作。