专利名称：一种带有变速箱的电解加工机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电解加工机床，尤其涉及一种进给系统具有很宽的调 速范围的电解加工机床。
背景技术：
电解加工机床由床身、工作台、工作箱、滑枕头、进给系统、导电系统组 成，其中，滑枕头与进给系统是决定工具进给平稳、速度恒定的两个关键。目 前，中、小型电解加工机床进给系统的最佳方案为机械进给系统，该系统由电 动机-减速器-滚珠丝杠/螺母副等组成，结构简单，成本较低，经济性好。
图1为现有中、小型电解加工机床的常用结构示意图，减速器3固定在机 床立柱1的侧面上，滑枕6可沿机床立柱1上的导轨上下移动，电动机2经减 速器3带动滚珠丝杠4转动，螺母5将滚珠丝杠4的转动变为直线运动并带动 滑枕6上下移动，从而实现阴极工具7向阳极工件8的趋近或回退、以及阴极 工具7以恒定速度进给，阴极工具7的运动速度由机床控制系统对电动机2进 行调速来实现。 电解加工工艺要求机床进给系统的调速范围极宽，在大面积精加工时加工 速度可低到0.05mm/min以下，微小型零件精加工时速度要求更低，而在三面进 给时送进速度则可高达15mm/min，另一方面，在滑枕工作循环日益自动化和位 置精度日益提高的前提下，为縮短辅助时间，滑枕快速趋近和回退速度往往要 求达到100mm/min以上。现有的中、小型电解加工机床，由于受电动机本身调 速范围的限制以及出于结构、成本等因素的考虑，上述两方面的要求往往不能 同时得到满足，要么因缺乏超低速进给而限制了机床的应用范围，要么因缺乏 高速进给而影响了加工效率。
针对上述情况，本实用新型考虑在电动机与减速器之间增加一变速箱，以 便在不同的情况下输出不同的传动比，从而在电动机调速范围不变的前提下扩 大机床进给系统的调速范围。然而，现有的变速箱由于连接方式无法更改，以 及价格较高、体积偏大，因此，如果直接将现有的变速箱连接在上述电解加工 机床的电动机与减速器之间，必然导致机床结构的较大改变，以及成本、空间 3占用、重量等方面的不利情况。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种带有变速箱的电解加工机床，能以较 宽的调速范围实现阴极工具的超低速进给与高速回退、趋近，从而扩大机床的 应用范围，提高加工效率。
本实用新型的另一目的在于提供一种变速箱，能够方便地与现有的电解加 工机床进行连接，并以较低的成本和较少的空间占用以及方便的操作来扩大机 床的调速范围。
本实用新型是通过下述技术方案实现的。
本实用新型的一种带有变速箱的电解加工机床，包括床身、工作台、工作 箱、电动机、减速器、丝杠/螺母副和滑枕，其特征在于在电动机与减速器之 间还包括变速箱，用于提供可根据需要随时改变的不同的传动比，从而在电动 机调速范围不变的前提下方便地扩大机床进给系统的调速范围。
所述的变速箱包括变速箱壳体、传动轴、输出轴、两级同步带及轴向牙 嵌式离合变速机构；电动机轴伸伸入变速箱壳体内，并与输出轴同轴布置，传 动轴与电动机轴伸、输出轴平行布置，电动机轴伸通过两级同步带带动输出轴 或直接带动输出轴而提供不同的传动比。
所述的变速箱还可以包括传动轴支架，使所述传动轴到所述电动机轴伸、 所述输出轴之间的中心距改变，从而张紧所述两级同步带。
所述变速箱的传动轴支架通过螺栓、螺母、轴承端盖及导向件保持在所述 变速箱壳体中，轴承端盖的凸缘部分与导向件的凸缘部分分别加工有起导向作 用的直边和直槽，转动螺母可拉拽所述传动轴支架沿所述的直边和直槽方向水 平移动。
有益效果
(1) 本实用新型的电解加工机床，由于采用本实用新型的变速箱，在不增 加调速系统和进给系统其它部件成本的前提下，可扩大机床进给系统的调速范 围，从而扩大机床的使用范围，提高加工效率，但不会带来机床制造成本的明 显增加，并且，机床的结构及空间占用基本不变，变速操作方便。
(2) 本实用新型的变速箱采用两级同步带传动，其成本低、质量轻、空间 占用小的优势明显。(3) 本实用新型的变速箱所采用的同步带传动及轴向牙嵌式离合变速机构 均没有速度损失，能保证传动比的准确性，因而完全适用于机床进给系统。
(4) 由于本实用新型的变速箱安装于减速器之前，根据误差的传递关系，
变速箱的转角误差按减速器的减速比縮小后传递到进给系统的末端，而所采用 的减速器的减速比往往很大，变速箱的转角误差对进给精度的影响大幅度降低， 因而本实用新型的变速箱不需要很高的制造精度，由此带来的成本方面的縮减 是显而易见的。
图1为现有中、小型电解加工机床的常用结构示意图2为本实用新型的一种带有变速箱的电解加工机床的基本结构示意图。
图3为本实用新型所涉及的变速箱的主剖视图4为变速箱输入端带轮外形结构示意图5为变速箱输出端带轮外形结构示意图6为变速箱拨动轮外形结构示意图7为传动轴支架上的轴承端盖外形结构示意图8为与图7中轴承端盖相配合的导向件外形结构示意具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。
图2为本实用新型的电解加工机床的基本结构示意图，电动机42首先与本 实用新型所涉及的变速箱50相连接，变速箱50固定在机床立柱41的顶面上， 减速器43固定在机床立柱41的侧面上，变速箱50的输出端与减速器43的输 入端相连接，进而带动滚珠丝杠44转动，螺母45将滚珠丝杠44的转动变为直 线运动并带动滑枕46上下移动，从而实现阴极工具47向阳极工件48的趋近或 回退、以及阴极工具47以恒定速度进给。变速箱50的外侧面有一变速手柄51， 拨动该变速手柄，可分别提供两种不同的传动比，机床的调速范围因此扩大。
图3为本实用新型所涉及的变速箱的主剖视图。
电动机42竖直放置并固定在变速箱输入端，该电动机42的轴伸伸入变速 箱壳体33内，其上通过键及螺钉安装有输入端带轮ll，输入端带轮ll下端面 加工有按圆周排列的牙，其牙形如图4所示。该电动机42的轴伸起输入轴的作用。
输出轴17竖直布置在电动机42下方，保持与电动机42轴伸同轴并相隔一 定距离，该输出轴17通过轴承座24、轴承25、输出端带轮18及轴承26固定 在变速箱壳体33上，输出端带轮18上端面加工有按圆周排列的牙，其牙形如 图5所示。由于轴承25及轴承26的存在，输出端带轮18空套在输出轴17上， 二者可相对自由转动。输出轴17上端安装有拨动轮19及导向键23，拨动轮19 上下端面均加工有按圆周排列的牙，牙形如图6所示，可分别与输入端带轮ll 下端面的牙及输出端带轮18上表面的牙相嵌合。拨动轮19以导向键23为基准 可沿轴向滑动，并且，由于导向键23的存在，拨动轮19转动时，输出轴17必 然同步转动。输出轴17下端外伸至变速箱壳体33夕卜，为变速箱的输出端，本 实用新型中用于与减速器输入端相连接。
传动轴14与输出轴17及电动机42轴线平行布置，并通过轴承安装于传动 轴支架27上。传动轴14上部及下部分别通过键安装有带轮13及带轮15。输入 端带轮11与带轮13之间通过同步带12传动，带轮15与输出端带轮18之间通 过同步带16传动。传动轴支架27通过螺栓28、螺母29、螺母30、轴承端盖 32及导向件31保持在变速箱壳体33中，并且，转动螺母29可实现传动轴支架 27在水平方向上左右移动，从而带动传动轴14、带轮13及带轮15左右移动， 以调节同步带12及同步带16的张紧力。为实现传动轴支架27带动传动轴14 及带轮13、带轮15在水平方向上仅左右移动，轴承端盖32的凸缘部分与导向 件31的凸缘部分分别加工有起导向作用的直边和直槽，该导向件31及轴承端 盖32分别如图7、图8所示。导向件31通过螺母固定在变速箱壳体33的上下 表面，安装时只要保证该直槽方向及轴承端盖32凸缘上的直边方向与螺栓28 的轴线方向一致，即可保证传动轴支架27在水平方向上仅左右移动而不会前后 移动或转动。
拨动轴20水平安装于变速箱壳体33前后表面上，中间部位通过键安装有 拨叉21，拨叉21的叉口端安装有滚轮22。拨动轴20的一端外伸至变速箱壳体 33外侧，在该轴端安装变速手柄或电动机可转动该拨动轴20。
当逆时针转动拨动轴20时，拨叉21便通过滚轮22推动拨动轮19向上移 动，从而使拨动轮19上端面的牙与输入端带轮11下端面的牙嵌合，于是，来 自电动机42的转动经过输入端带轮11、拨动轮19及导向键23传递给输出轴 17，变速比为1:1。当顺时针转动拨动轴20时，拨叉21便通过滚轮22推动拨动轮19向下移 动，从而使拨动轮19下端面的牙与输出端带轮18上端面的牙嵌合，于是，来 自电动机42的转动经过输入端带轮11、同步带12、带轮13、传动轴14、带轮 15、同步带16、输出端带轮18、拨动轮19及导向键23传递给输出轴17，变速 比等于两级同步带传动的减速比之积。
本实施例中，当两级同步带传动的减速比分别为5:2和4:1时，该变速箱可 提供的两种变速比分别为1:1和10:1。
本实施例的一种带有变速箱的电解加工机床中，当电动机42的额定转速范 围为5~3000r/min、减速器43的减速比为125:1、滚珠丝杠44的导程为4mm时， 在电动机42的额定转速范围内，当变速箱50提供1:1的传动比时，滑枕46上 下移动的速度范围为0.16 96mm/min;当变速箱50提供10:1的传动比时，滑枕 46上下移动的速度范围为0.016~9.6mm/min，艮P，本实用新型所涉及的一种带 有变速箱的电解加工机床，其进给系统的调速范围为0.016~96mm/min，大大超 出现有电解加工机床的调速范围。
实际操作中，无论变速箱50提供哪种传动比，本实用新型所涉及的机床都 能够满足大部分电解加工任务所需的调速要求。当加工中要求阴极工具的进给 速度非常缓慢，如大面积精加工或微小型零件精加工时，可通过变速手柄选择 10:1的传动比并使电动机以低转速运转，则可实现阴极工具的低速进给；而当 加工中要求阴极工具的运行速度非常高，如需要长距离快速趋近或回退时，为 縮短辅助时间，可通过变速手柄选择l:l的传动比并使电动机以高转速运转，则 可实现阴极工具的高速运行。
本实施例的变速箱直接由电动机轴伸充当输入轴，目的是为了减小尺寸并 便于在本实施例的电解加工机床上安装，根据不同的使用场合，变速箱包含单 独的输入轴是不言而喻的，其技术特征与本实施例完全相同。
此外，应该认为本次公开的实施方式全部的点仅用作例示而并无限定作用。 本实用新型的范围并不是通过上述实施方式的说明而表示，而是通过权利要求 的范围而表示，进而，包括与权利要求的范围均等的意义及范围内的各种变更。
权利要求1、一种带有变速箱的电解加工机床，包括床身、工作台、工作箱、电动机、减速器、丝杠/螺母副和滑枕，其特征在于在电动机与减速器之间还包括变速箱，用于提供可根据需要随时改变的不同的传动比，从而在电动机调速范围不变的前提下方便地扩大机床进给系统的调速范围。
2、 如权利要求1所述的一种带有变速箱的电解加工机床，其特征在于所 述的变速箱包括变速箱壳体、传动轴、输出轴、两级同步带及轴向牙嵌式离 合变速机构，电动机轴伸伸入变速箱壳体内，并与输出轴同轴布置，传动轴与 电动机轴伸、输出轴平行布置，电动机轴伸通过两级同步带带动输出轴或直接 带动输出轴而提供不同的传动比。
3、 如权利要求2所述的一种带有变速箱的电解加工机床，其特征在于所 述的变速箱还可以包括传动轴支架，使所述传动轴到所述电动机轴伸、所述输 出轴之间的中心距改变，从而张紧所述两级同步带。
4、 如权利要求3所述的一种带有变速箱的电解加工机床，其特征在于所述变速箱的传动轴支架(27)通过螺栓(28)、螺母(29)、螺母(30)、轴承端 盖(32)及导向件(31)保持在所述变速箱壳体中，轴承端盖(32)的凸缘部分与 导向件(31)的凸缘部分分别加工有起导向作用的直边和直槽，转动螺母(29) 可拉拽所述传动轴支架沿所述的直边和直槽方向水平移动。
专利摘要本实用新型涉及一种带有变速箱的电解加工机床。包括床身、工作台、工作箱、电动机、减速器、丝杠/螺母副和滑枕，在电动机与减速器之间还包括变速箱。变速箱的外侧面有一变速手柄，拨动该变速手柄，可分别提供两种不同的传动比。本实用新型提供的一种带有变速箱的电解加工机床，在不增加调速系统和进给系统等其它部件成本的前提下扩大了机床进给系统的调速范围，从而可提高加工效率，并且，机床的结构及空间占用基本不变，变速操作方便。
文档编号F16H7/02GK201346656SQ20092000079
公开日2009年11月18日 申请日期2009年1月9日 优先权日2009年1月9日
发明者鑫 叶, 吕战竹, 张之敬, 张卫民, 范徐笑, 鑫 金 申请人:北京理工大学