专利名称：电火花线切割机床的走丝装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机床设计领域，具体涉及电火花线切割机床，更具体地说，涉及一种用于电火花线切割机床中电极丝高速单向旋转并慢速单向直线运动的走丝装置。
现有的电火花线切割机床可分为三种，一种是快走丝，其特点是走丝快，排屑容易，加工速度也高，并可加工较厚工件，但是振动大，电极丝为钼丝，价格高，必须往复使用，造成单边放电，电极丝变形，加工精度差。另一种是慢走丝，采用铜丝作为电极丝一次性使用，加工精度较高，但是走丝速度慢，排屑困难，严重影响加工厚度和速度，且费用较大。上述两个方案的共同缺点是电极丝都是从工件一端运动到工件另一端，排屑也是从工件的一端到另一端，排屑路径随加工工件厚度的增加而增加，工件越厚，排屑越困难，容易造成不稳定加工乃至断丝及不能加工较厚工件。第三种是本专利申请人在中国实用新型专利申请93245117中公开的自旋式线切割机床，其电极丝不但作往复直线运动，而且还绕自己轴心作高速旋转运动。其转速不低于2000转/分而走丝速度不大于11毫米/秒。单向运动时间不小于40分钟，由于电极丝不但作直线运动而且作高速旋转，使电火花线切割加工的排屑过程发生了根本的变化，变前两种线切割机床的向加工工件一端排屑为向加工面后排屑，排屑速度仅与转速有关而与加工工件厚度无关，大大提高了加工厚度和加工速度，其次，由于电极丝旋转，改变了加工方式，改善了加工表面的粗糙度，由于离心力的作用，排除了拉弧过程，提高了电极丝的使用寿命。但当加工工件非常大，加工时间大于40分钟时，依然存在换向过程，存在换向痕迹，从而影响加工表面质量；此外，由于电极丝往复运动，不能实现自动穿丝。
本实用新型的目的在于提供一种电火花线切割机床的走丝装置，这种电火花线切割机床的走丝装置可以克服上述第三种现有技术中的缺点，换言之，本实用新型是在上述第三种现有技术的基础之上的进一步改进和完善，既具有第三种线切割机床的加工性能，又能克服这种线切割机床存在的加工大工件时须换向和不能实现自动穿丝的缺点。
本实用新型的目的是这样实现的，构造一种电火花线切割机床的走丝装置包括装有放丝主轴15的放丝主轴头10、装有收丝主轴16的收丝主轴头11、设在所述放丝主轴头10和所述收丝主轴头11之间的电极丝14、双向出轴的电机1、通过电机联接轴2联接到所述电机1的一个转轴的同步轮4、通过电机联接轴3联接到所述电机1的另一个转轴的同步轮5、装在所述收丝主轴16上并通过同步皮带7连接到所述同步轮5的同步轮9、装在所述放丝主轴15上并通过同步皮带6连接到所述同步轮4的同步轮8。
本实用新型提供的电火花线切割机床的走丝装置，其特征在于，所述收丝主轴头11还包括固定安装在收丝主轴16上的齿轮17，与齿轮17啮合的齿轮18，同齿轮18一起固定在过桥轴19上的齿轮20，与齿轮20啮合的齿轮21，固定在齿轮21上的双曲线大齿轮22，与所述双曲线大齿轮22啮合的双曲线小齿轮23，与所述双曲线小齿轮23固定在一起的主碾丝轮24、通过轴承固定在收丝主轴16上的并受主碾丝轮摩擦力作用运动的从动碾丝轮25、装在所述收丝主轴16与放丝主轴15相对端中心的宝石导套26。
本实用新型提供的电火花线切割机床的走丝装置，其特征还在于，所述放丝主轴头10还包括固定安装在放丝主轴15上的支架27、装在支架27上的弹簧28、滚珠29，固定在齿轮31的棘轮30及齿轮31，固定并通过轴承安装在放丝主轴15上的绕丝轮32，固定并安装在圆筒支架36上的方向导套33、导轮34和35，安装在圆筒支架上的离心摆轮37，安装在放丝主轴15上的导轮38和安装在放丝主轴15与收丝主轴16相对端中心的宝石导套39。
实施本实用新型的电火花线切割机床的走丝装置，在原有自旋式电火花线切割机床的基础上作了改革，使其在加工工件非常大，即加工时间大于40分钟时，无需换向从而根除了由于换向产生的换向痕迹，进一步提高了加工表面质量；又由于本实用新型在结构上的改进，使电极丝在直线方向单向运动取代原来的电极丝往复运动，因此可以实现自动穿丝。
结合附图和实施例，进一步说明本实用新型的特点，附图中
图1是利用本实用新型的电火花线切割机床的总体结构示意图；图2是本实用新型的电火花线切割机床中拉丝主轴头内部结构示意图3是图2中沿A-A线所见的剖视图；图4是本实用新型的电火花线切割机床中放丝主轴头内部结构示意图。
对
图1-4中各个标号统一说明如下1是电机，2是电机联接轴，3是电机联接轴，4-9是同步轮，10是放丝主轴头，11收丝主轴头，14是电极丝，15是放丝主轴，16是收丝主轴，17和18是齿轮，19是过桥轴，20和21是齿轮，22是双曲线大齿轮，23是双曲线小齿轮，24是主碾丝轮，25是从动碾丝轮，26是宝石导套，27是支架，28是弹簧，29是滚珠，30是棘轮机构，31是齿轮，32是绕丝轮，33是方向导轮，34和35是导轮，36是圆筒支架，37是离心摆轮，38是导轮，39是宝石导套。
在
图1中，本实用新型的电火花线切割机床的走丝装置包括收、放丝两个主轴头、通过同步皮带分别连接所述主轴头的横梁当电机1启动后，通过电机联接轴2、3使同步轮4、5同时转动，通过同步皮带6和7带动联接同步轮8、9，放丝主轴头10、收丝主轴头11内的主轴头15、16同步并同相旋转，14是电极丝。
如图2和图3所示，在本实用新型的收丝主轴头内部结构中，齿轮17固定在收丝主轴16上，齿轮18与齿轮17啮合并固定在过桥轴19上，齿轮21与齿轮20啮合并通过轴承支承在收丝主轴16上，双曲线大齿轮22与齿轮21固定在一起，主碾丝轮24和双曲线小齿轮23固定在一起，并通过轴承垂直联接在收丝主轴16上，25为从动碾丝轮，也是通过轴承和主碾丝轮排靠一起垂直联接在主轴16上，宝石导套26固定在收丝主轴16与放丝主轴15相对端中心，电极丝14通过宝石导套26中心进入两碾丝轮中间。
当收丝主轴16旋转时，齿轮17旋转，齿轮18与齿轮17啮合，故作反向旋转，通过过桥轴19齿轮20亦反向旋转，齿轮21是与齿轮20啮合的，故齿轮21作与齿轮20相反的旋转，即作与收丝主轴16相同方向的旋转，适当选取齿轮17、18、20、21的齿数和模数，就可以使齿轮21作与收丝主轴16同相但存在一定转速差的旋转，双曲线大齿轮22与齿轮21是固定在一起的，故也作与收丝主轴16同相但存一定转速差的旋转，因为双曲线小齿轮23通过轴承联接在收丝主轴16上，故当收丝主轴16旋转时，双曲线小齿轮23也要作与收丝主轴16同样的旋转，同时，双曲线小齿轮23与双曲线大齿轮22啮合，由于双曲线大齿轮22与收丝主轴作同相但存在一定转速差的旋转，所以双曲线小齿轮23在作与收丝主轴16同样的旋转的同时，还要绕自己的轴心作旋转运动。主碾丝轮24与双曲线小齿轮23固定在一起，故也作与双曲线小齿轮23同样的两种旋转运动，从动碾丝轮25与主碾丝轮24之间存在摩擦力，由于摩擦力的作用，从动碾丝轮25要作绕自己轴线的但方向与主碾丝轮24方向相反的旋转，同时，从动碾齿轮25通过轴承联接在收丝主轴16上，故从动碾丝轮25还要作与收丝主轴16同样的旋转运动。电极丝14通过宝石导套26的中心夹在所述主碾丝轮24和从动碾丝轮25的中间，主碾丝轮24、从动碾丝轮25绕主轴16的轴心线的旋转运动带动电极丝14也作与收丝主轴16同样的旋转运动。同时，主碾丝轮24和从动碾丝轮25的绕自己轴心线的旋转运动还将带动电极丝14向图纸右边方向作直线运动。因此，电极丝14一边作与收丝主轴16相同的旋转运动，一边还作向图纸右边方向的直线运动，宝石导套26起电极丝14的导向和定中心作用。
在如图4所示放丝主轴头的内部结构中，支架27固定在放丝主轴15上，在支架27上均匀地装有4个弹簧28、滚珠29，棘轮机构30的外圈上加工有均布的半圆孔，棘轮的内圈与齿轮31固定，齿轮31与绕线轮32固定，绕丝轮32通过轴承联接在放丝主轴15上，方向导套33、导轮34、34固定在圆筒支架36上，37为离心摆轮，活动安装在圆筒支架36上，38为固定在放丝主轴上的导轮，39为宝石导套。事先绕在绕丝轮32上的电极丝14经过导轮34和35、离心摆轮37、导轮38、宝石导轮39送出，经过加工区到收丝主轴头。
当放丝主轴15旋转时，支架27旋转，当转速较低时，由于滚珠29的限制带动棘轮30外轮旋转，其转速与放丝主轴15的转速相同。由于棘轮外轮的限制，使棘轮内轮的转速小于或等于放丝主轴15的转速。同时，因为圆筒支架36固定在放丝主轴15上，所以圆筒支架36也作与放丝主轴15同样的旋转，电极丝14通过导轮34、35安装在圆筒支架36上，因此也作与放丝主轴15相同的旋转，由于电极丝14的带动，使绕丝轮32也作旋转，其转速大于或等于放丝主轴15的转速。齿轮31与棘轮30的内轮和绕丝轮32都固定在一起，由于棘轮30的外轮的限制，所以使得绕丝轮32只能作与放丝主轴15相同的旋转。此时，由于收丝主轴头内的电极丝14不但要作与放丝主轴15相同的旋转，而且还要作向图纸上右边方向的直线运动，而绕丝轮32的转速与放丝主轴头15的转速相同，不能放丝，导致电极丝14拉紧，离心摆轮37向放丝主轴15轴心运动。从而完成了电极丝14的紧丝过程。当放丝主轴15转速达到3000转/分时，滚珠29的离心力克服了弹簧28的压力，不能再限制棘轮30的外轮旋转，由于电极丝14的运动，带动绕丝轮32、齿轮31、棘轮30作大于放丝主轴15的旋转运动，从而完成了电极丝的放丝过程。当加工完成后，由于放丝主轴15的转速迅速减小，滚珠29的离心力减小，又将限制棘轮30的外轮旋转。通过棘轮内圈、齿轮31，使绕丝轮32只能作与放丝主轴15同样的转动，不再放丝，避免了电极丝的过多施放，保证了可正常进行下一次加工。方向导套33防止电极丝滑出导轮34，宝石导套39起导向和定中心作用，齿轮31是为绕丝轮装丝而设计。下面结合各图，说明工作过程。
电机1正常运转后，通过同步轮4、5同步带6、7使同步轮8、9以3000转/分速度转动。当同步轮8、9以3000转/分转动时，放丝主轴15、16都是3000转/分，齿轮17、18的齿数分别设为71、69齿，模数1.7，齿轮20、21的齿数为67、69齿，模数为1.75，则齿轮21的转速约为2997.5转/分，双曲线大齿轮22的齿数为92，模数为1.2，双曲线小齿轮23的齿数为20，则双曲线小齿轮23绕自己的轴心线旋转的转数约为11.5转/分，主碾丝轮24和从动碾丝轮的直径为18毫米，绕自己的轴心线旋转的线速度约为650毫米/分，约11毫米/秒，从而使电极丝14一边以3000转/分的速度旋转，一边以11毫米/秒的速度向右作直线运动。当绕丝轮32贮丝长1600米时，可连续运行40小时以上。从而可实现不换向加工大型工件，其次，由于其直线走丝速度很慢，仅11毫米/秒，比现有技术的慢走丝线切割机床的走丝速度80/250毫米/秒要慢7到20倍，可大大减少电极丝的消耗。
权利要求1.一种电火花线切割机床的走丝装置，其特征在于包括装有放丝主轴15的放丝主轴头10、装有收丝主轴16的收丝主轴头11、设在所述放丝主轴头10和所述收丝主轴头11之间的电极丝14、双向出轴的电机1、通过电机联接轴2联接到所述电机1的一个转轴的同步轮4、通过电机联接轴3联接到所述电机1的另一个转轴的同步轮5、装在所述收丝主轴16上并通过同步皮带7连接到所述同步轮5的同步轮9、装在所述放丝主轴15上并通过同步皮带6连接到所述同步轮4的同步轮8。
2.根据权利要求1所述的电火花线切割机床的走丝装置，其特征在于，所述收丝主轴头11还包括固定安装在收丝主轴16上的齿轮17，与齿轮17啮合的齿轮18，同齿轮18一起固定在过桥轴19上的齿轮20，与齿轮20啮合的齿轮21，固定在齿轮21上的双曲线大齿轮22，与所述双曲线大齿轮22啮合的双曲线小齿轮23，与所述双曲线小齿轮23固定在一起的主碾丝轮24、通过轴承固定在收丝主轴16上的并受主碾丝轮摩擦力作用运动的从动碾丝轮25、装在所述收丝主轴16与放丝主轴15相对端中心的宝石导套26。
3.根据权利要求1所述的电火花线切割机床的走丝装置，其特征还在于，所述放丝主轴头10还包括固定安装在放丝主轴15上的支架27、装在支架27上的弹簧28、滚珠29，固定在齿轮31的棘轮30及齿轮31，固定并通过轴承安装在放丝主轴15上的绕丝轮32，固定并安装在圆筒支架36上的方向导套33、导轮34和35，安装在圆筒支架上的离心摆轮37，安装在放丝主轴15上的导轮38和安装在放丝主轴15与收丝主轴16相对端中心的宝石导套39。
专利摘要一种电火花线切割机床的走丝装置，其电极丝在高速单向旋转的同时进行慢速度单向直线运动，该装置包括放丝主轴头10、收丝主轴头11及设在其间的电极丝14、通过联接轴2和3联接电机1的同步轮4和5、分别装在收丝主轴16和放丝主轴15上并通过同步皮带7和6连到同步轮5和4的同步轮9和8。利用本实用新型在加工件极大时无需换向从而消除了换向痕迹，提高了加工面质量；且使电极丝在直线方向单向运动取代原来的往复运动，可实现自动穿丝。
文档编号B23H7/26GK2241601SQ9521138
公开日1996年12月4日 申请日期1995年5月19日 优先权日1995年5月19日
发明者杨新胜, 徐立林 申请人:杨新胜, 徐立林