专利名称：电火花成型机床主轴行程驱动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电火花成型机床，包括一般用途的普通电火花成型机床和高精度的数控电火花成型机床。进一步说，本实用新型涉及上述机床的主轴行程驱动机构，或称主轴驱动装置。
背景技术：
电火花成型机床在机械制造和模具加工中具有广泛用途。在这类机床结构中，主轴行程驱动机构是其关键部位之一，它的作用主要是带动成型电极按一定规律作上下运动，它的结构和性能不仅直接影响主轴系统的工作情况，而且还直接影响整个机床的加工效果。现有技术中，与本实用新型较接近的主轴行程驱动机构为主轴通过垂直布置的线性导轨与机头滑动连接，主轴的下端设有夹头，成型电极固定在夹头上，主轴的上端设有驱动结构，该驱动结构由直流伺服电机带动，经过同步带和同步齿轮传动机构，再经过螺杆螺母构成的螺旋传动机构将运动传递到主轴上，使主轴沿线性导轨上下滑动，见附图3所示。当电机按一个方向转动时，主轴带动电极向下运动，当电机反向转动时主轴带动电极向上运动，以此往复实现电火花成型加工。上述主轴行程驱动机构的优点是运动精度较高，但也存在许多不足1、主轴行程采用螺杆螺母传动机构，由于传动精度要求较高，摩擦力较大，从而使电机的工作费力，这样一方面增加了电机的负载和损耗，另一方面降低了电机的使用寿命；2、采用螺杆螺母传动机构后，由于线性导轨与螺杆螺母传动机构的方向要求非常精确，因此给制造和装配带来了一定难度，否则不仅会产生很大的阻力，而且加速线性导轨和螺杆螺母的磨损；3、采用螺杆螺母传动机构后由于摩擦阻力增大使电极的承载量降低；4、采用螺杆螺母传动机构后，尤其是电极在校正和加工时会出现撞模现象。为此，本实用新型从改进主轴行程驱动结构的角度，设计了一种柔性的开环链传动驱动机构，以克服上述不足。
发明内容
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种电火花成型机床主轴行程驱动机构，主轴与机头经垂直滑动副连接，主轴上方的机头上设有驱动机构，驱动机构包括开环链条链轮传动机构、减速器以及电机，电机经减速器与链轮连接，链轮与开环链条啮合，开环链条的一端与主轴连接，另一端悬置。
上述技术方案中的有关内容解释如下1、所述“主轴与机头经垂直滑动副连接”是现有技术所采用的结构，其中垂直滑动副有两层含义，一层是指滑动副垂直布置，这样才能使主轴相对机头作上下滑动；另一层是指滑动副的概念，这里所述的滑动副是主轴与机头的连接关系，滑动副可以由导轨型连接结构所构成，如线性导轨、燕尾槽型导轨等，也可以由滑套型连接结构所构成，如导柱与滑套的配合。
2、所述“主轴上方”是指主轴以上的位置。
3、上述技术方案中，为了使开环链条与链轮之间保持正常的啮合关系，防止链条脱链，在开环链条的悬置端可以设有配重块，这样传动效果更好。
4、上述技术方案中，为了使链传动驱动主轴的效果更好，可以在开环链条链轮传动机构中设有导向链轮，开环链条经导向链轮与主轴连接，使开环链条与主轴连接一段处于主轴的正上方。
5、上述技术方案中，所述减速器是一种减速传动机构，具体可以由蜗轮蜗杆传动机构构成，也可以由齿轮传动机构构成。
6、上述技术方案中，为了某种需要可以在电机与减速器之间增加同步带和同步齿轮传动连接。也可以在电机与减速器之间通过传动轴直接连接。
7、上述技术方案中，所述电机一般采用直流伺服电机或交流伺服电机，当然从原理论说也可以采用其它种类的电机，但相比之下直流伺服电机或交流伺服电机容易控制，在满足功率等需要的条件下采用直流伺服电机是最佳选择。
本实用新型原理和技术核心是将原来以螺杆螺母传动为主的刚性驱动改进成以开环链条链轮传动为主的柔性驱动方式，利用开环链条的上拉使主轴向上滑动，相反开环链条放松，利用主轴和电极的自重向下滑动，而且在主轴向下滑动的行程中链条是柔性的不会直接压迫主轴。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点1、本实用新型减少了传动过程中的摩擦阻力，传动更省力，可以延长电机的使用寿命。
2、本实用新型可承载的电极重量比原来的螺杆螺母传动结构提高一倍，电极重量的适用范围进一步扩大。
3、本实用新型可以有效的防止校正以及加工时的电极撞模现象，避免了模具及电极的损坏。
4、本实用新型在装配过程中开环链条的一端只要在自然垂直状态下与主轴连接，可以避免原来制造或装配中线性导轨与螺杆螺母传动机构非常精确的方向性要求，减少了装配难度。
5、本实用新型减少了机头部分机械加工要求，比如支承螺杆的轴承座的搪孔这一工序等。
附图1为本实用新型主轴行程驱动机构第一种方案原理图；附图2为本实用新型主轴行程驱动机构第二种方案原理图；附图3为本实用新型主轴行程驱动机构第三种方案原理图；附图4为现有电火花成型机床主轴行程驱动机构原理。
以上附图中1、电机；2、蜗杆减速器；3、链轮；4、配重块；5、链条；6、导向链轮；7、主轴；8、电极；9、工件；10、工作台；11、机头；12、同步齿轮；13、同步带；14、同步齿轮；15、螺杆传动机构；16、轴承座。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一参见附图1所示，一种电火花成型机床主轴行程驱动机构，主轴7与机头11经垂直滚珠线性导轨连接，使主轴7可以在机头11中上下滑动，主轴7上方的机头11上设有驱动机构，所述驱动机构由开环链条链轮传动机构、蜗杆减速器2、同步带传动机构和电机1组成。电机1经同步齿轮12、同步带13、同步齿轮14与蜗杆减速器2连接，蜗杆减速器2的输出轴与链轮3连接，链轮3与开环链条5啮合，开环链条5的一端与主轴7连接，链轮3的位置使链条5自然垂直在主轴7正上方，另一端经导向链轮6悬置，而且悬置端设有配重块4。所述电机1为直流伺服电机。工作时，主轴7的下端装有电极8，工件9固定在工作台10上，当电机1正向旋转时，其转动输出通过蜗杆减速器2减速后传到链轮3上，链轮3带动开环链条5向一个方向运动，链条5的运动将主轴7连同电极8一起向上拉动，在滚珠线性导轨的引导下主轴7沿导轨向上滑动，使电极8离开工件9。相反当电机1反向旋转时，电极8接近加工工件9，由于链条5是一种柔性结构，当电极8接触工件后可以弯曲，因此在校正和加工过程中不会产生撞模现象。在电火花成型加工中直流伺服电机受控制电路控制。
实施例二参见附图2所示，一种电火花成型机床主轴行程驱动机构。与实施例一的区别之处是电机1直接与蜗杆减速器2连接，蜗杆减速器2的输出轴与链轮3连接，其它相同。
实施例三参见附图3所示，一种电火花成型机床主轴行程驱动机构。与实施例二的区别是开环链条5的另一端不经过导向链轮，而是靠在一斜面上，其它相同。
权利要求1.一种电火花成型机床主轴行程驱动机构，主轴与机头经垂直滑动副连接，主轴上方的机头上设有驱动机构，其特征在于驱动机构包括开环链条链轮传动机构、减速器以及电机，电机经减速器与链轮连接，链轮与开环链条啮合，开环链条的一端与主轴连接，另一端悬置。
2.根据权利要求1所述的电火花成型机床主轴行程驱动机构，其特征在于所述开环链条的悬置端设有配重块。
3.根据权利要求1所述的电火花成型机床主轴行程驱动机构，其特征在于所述开环链条链轮传动机构中设有导向链轮，开环链条经导向链轮与主轴连接。
4.根据权利要求1所述的电火花成型机床主轴行程驱动机构，其特征在于所述减速器由蜗轮蜗杆传动机构构成。
5.根据权利要求1所述的电火花成型机床主轴行程驱动机构，其特征在于所述减速器由齿轮传动机构构成。
6.根据权利要求1所述的电火花成型机床主轴行程驱动机构，其特征在于所述电机与减速器之间通过同步带和同步齿轮传动连接。
7.根据权利要求1所述的电火花成型机床主轴行程驱动机构，其特征在于所述电机与减速器之间通过传动轴直接连接。
8.根据权利要求1所述的电火花成型机床主轴行程驱动机构，其特征在于所述电机为直流伺服电机或交流伺服电机。
专利摘要一种电火花成型机床主轴行程驱动机构，主轴与机头经垂直滑动副连接，主轴上方的机头上设有驱动机构，其特征在于驱动机构包括开环链条链轮传动机构、减速器以及电机，电机经减速器与链轮连接，链轮与开环链条啮合，开环链条的一端与主轴连接，另一端设配重块悬置。本实用新型将原来以螺杆螺母传动为主的刚性驱动改进成以开环链条链轮传动为主的柔性驱动方式，利用开环链条的上拉使主轴向上滑动，相反开环链条放松，利用主轴和电极的自重向下滑动，而且在主轴向下滑动的行程中链条是柔性的不会直接压迫主轴。其特点是1.驱动结构简单，传动省力；2.电极承载重量比原来提高一倍；3.可有效防止校正以及加工时的电极撞模现象；4.制造和装配容易。
文档编号B23H7/26GK2537501SQ0221899
公开日2003年2月26日 申请日期2002年2月19日 优先权日2002年2月19日
发明者林国隆 申请人:苏州精机机械工业有限公司