专利名称：电火花线电极切割机床的卷丝机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机床部件，是一种用于电火花线电极切割机床的快速卷丝机构。
电火花线电极切割机床(以下筒称线切割机床)工作时，作为工具电极的金属丝由卷丝机构带动高速运动，卷丝机构中卷丝筒在电动机驱动下高速旋转，通过挂轮变速和传动机构的转换，卷丝筒同时又作快速直线往复排丝运动。国外流行的是慢速走丝，电极丝线速度为1－2米／秒。我国广泛采用的是快速走丝线切割机床，电极丝线速度达2－10米／秒，这种在设定的排丝行程中，卷丝筒按一定丝距排丝的高速卷丝运动，需要电动机频繁地变换旋转方向(换向)，致使电动机和传动机构的运行条件都比较恶劣。而卷丝机构运行的速度和平稳性，直接影响机床的加工质量和生产率。
现有快速走丝线切割机床的卷丝机构(简称卷丝机构)存在下列一些问题(1)现有卷丝机构的驱动电动机与卷丝筒之间，有复杂的机械联轴节联接，加工、安装、调试要求都比较高，由于电动机运行时频繁地换向，联轴节容易磨损产生间隙以至损坏，引起卷丝筒跳动超差，发生电极丝抖动和断丝现象，致使加工质量和生产效率下降。
(2)运动导轨是燕尾槽型滑动导轨，本身不能抗颠复力矩，加工制造复杂，启动运行摩擦阻力大，效率低，要求电动机的启动力矩大，更不利于电动机的频繁换向启动和运行。
(3)卷丝机构中的挂轮组，采用的是直齿圆柱齿轮传动，重叠系数小，传动平稳性低，当电动机频繁换向时尤为突出。
(4)现有卷丝机构中，轴承、螺旋传动等元件，长期使用产生间隙和磨损后，需要人工调整，这种方式不利于连续一贯地保证线切割加工质量。
本实用新型的目的是提供一种克服上述缺点的新结构的卷丝机构，结构简单、加工制造容易，运行轻便平稳，有利于提高快速走丝线切割的质量和生产率。
本实用新型可以称之为共轴式卷丝机构，主要由电动机、卷丝筒、挂轮组、排丝组件(包括直线运动导轨副、螺旋传动副及支承座)、底座几部分组成，电动机与卷丝筒之间没有联轴节，电动机转子和卷丝筒共用一根轴，称之为共用轴；卷丝筒装在共用轴的中段，电动机和挂轮组装在共用轴两端的电机座和挂轮座中，由电机座和挂轮座上部的轴承支承，所说的电机座和挂轮座的下部，也作为排丝组件的支承座。
电动机由装在共用轴一端(如右端)的转子和装在电机座中的定子组合而成，挂轮组将共用轴的转动传递给排丝组件并且改变排丝运动速度，挂轮组采用二级斜齿圆柱齿轮传动，第一级主动挂轮装在共用轴的另一端(如左端)。
由导轨副、螺旋传动机构及支承座组成的排丝组件中，导轨副采用全封闭直线滚动轴承导轨，以一对互相平行的圆柱形光杆作承导件，光杆用装在同一条直线上的三个导轨支承座支承，其中光杆两端的支承座装在底座上，与光杆配合的直线滚动轴承装在电机座和挂轮座的下部，该光杆的中间支承就是螺母座，即两根光杆通过螺母二侧的光杆孔支承着，所说的螺母座固定在底座上，螺旋传动机构的螺母安装在该螺母座上，所说的螺母为弹性双螺母结构，其中装有弹簧，籍此消除了螺旋副中的间隙及因空回产生的传动误差；与该螺母配合的螺杆两端，由安装在前述电机座和挂轮座下部的轴承支座，挂轮组的末级从动挂轮装在该螺杆伸入挂轮座一端的端部；另有前后两块联接板，以其两端装在电机座和挂轮座下部的两侧，将电机座、挂轮座，及安装在二者之上的电动机、卷丝筒、挂轮组、直线滚动轴承、螺杆等联成整体。
卷丝机构运行时，共用轴一端的电动机直接带动卷丝筒转动，通过共用轴另一端的挂轮组，驱动排丝组件中的螺杆转动，由于装在电机座、挂轮座之间的螺杆和卷丝筒等联成整体，并且螺母是固定不动的，所以卷丝筒一面旋转卷丝，一面在直线滚动导轨上作直线往复排丝运动，通过改变挂轮组的传动比，可以改变排丝运动速度或排丝丝距。
附图表示了本实用新型的一个实施例。
图1本实用新型共轴式卷丝机构示意图。
以下结合附图详细说明本实用新型的发明细节及实施例。
如
图1所示，共轴式卷丝机构中，电动机转子6和卷丝筒11合用共用轴10，电动机5与卷丝筒11之间无联轴节，卷丝筒11装在共用轴10的中段，位于电机座8和挂轮座13之间；共用轴10两端以电机座8中的轴承9和挂轮座13中的轴承12支承，左右两端分别伸进挂轮座13和电机座8中；电动机转子6装在共用轴10的右端，定子7装在电机座8的开口之中并且套装在转子6之外；挂轮组为二级斜齿圆柱齿轮传动，装在挂轮座13的凹陷开口部分，挂轮14和15组成第一级，装在共用轴10左端的挂轮14为主动轮，挂轮16和17为第二级，装在螺杆19左端的挂轮17为从动轮；螺杆19两端由装在挂轮座13下部的轴承18和电机座8下部的轴承22支承；与螺杆19相配合的螺母20装在螺母座3的中间，螺母20为弹性双螺母，其中装有弹簧21用于自动消除螺旋副的空回间隙；螺母座3的上部同时作为直线滚动导轨中圆柱形光杆25的中间支承，螺母座固定在底座1上；往复直线运动的排丝机构中，采用全封闭直线滚动轴承导轨副，以一对互相平行的圆柱形光杆25作承导件，与光杆25配合的直线滚动轴承4装在电机座8和挂轮座13的下部，光杆25的两端用装在底座1上的导轨支承座2支承，(前文已述，该光杆25的中间由螺母座3上的光杆孔支承)；另有前后二块联接板23和24，联接板23和24的两端直接固定在电机座8和挂轮座13的下部，将电机座8、挂轮座13、卷丝筒11、电动机5、挂轮组(14、15、16、17)、螺杆19等联成整体。于是，当共用轴10一端的电动机5频繁换向，驱动卷丝筒旋转卷丝时，共用轴10另一端的挂轮组带动螺杆19转动，由于螺母20固定不动，与螺杆19联成整体的卷丝筒11同时沿直线滚动导轨(光杆25)作直线往复排丝运动。
与已有技术相比，本实用新型共轴式卷丝机构有以下显著的优点(1)由于电动机和卷丝筒合用一根共用轴，二者之间无联轴节，完全消除了由于联轴节松动磨损故障引起的电极丝抖动和断丝现象，有利于提高线切割质量和生产率。
(2)采用直线滚动轴承导轨，以圆柱形光杆为承导件组成滚动导轨副，灵敏度高，传动平稳、效率高，有利于电动机频繁换向运行，并且由于可以采用标准件，工艺性好，成本低，易于维护。
(3)挂轮组采用斜齿圆柱齿轮，增加了重叠系数，提高了传动平稳性。
(4)在螺旋传动副中，采用了弹性双螺母结构，可以有效地自动消除螺杆螺母间的磨损和空回产生的间隙，保持传动精度。
权利要求1.电火花线电极切割机床的卷丝机构，主要由电动机、卷丝筒、挂轮组、排丝组件(包括直线运动导轨副、螺旋传动副)及支承座和底座几部分组成，其特征是电动机转子和卷丝筒合用一根共用轴，卷丝筒装在共用轴的中段，位于电机座和挂轮座之间；共用轴两端向电机座和挂轮座的开口伸出并且由装在座体上部的轴承支承，电动机转子装在共用轴伸进电机座的一端电动机定子装在电机座的开口之中，并且配装在转子之外，挂轮组中的第一级主动挂轮装在共用轴伸进挂轮座的一端；排丝组件中采用全封闭直线滚动轴承导轨副，以一对互相平行的圆柱形光杆作承导件，与该光杆配合的直线滚动轴承装在电机座和挂轮座的下部，光杆的两端用装在底座上的导轨支承座支承，光杆的中间由螺母座上的光杆孔支承；螺旋传动副中的螺母装在所说的螺母座上，与螺母配合的螺杆两端，由装在挂轮座和电机座下部的轴承支承，挂轮组的末级从动挂轮装在螺杆伸进挂轮座的一端。
2.如权利要求1所述的卷丝机构，其特征是装在挂轮座凹陷开口之中的挂轮组采用二级斜齿圆柱齿轮传动。
3.如权利要求1或2所述的卷丝机构，其特征是螺旋传动机构中，装在螺母座上的螺母为弹性双螺母，其中装有弹簧。
4.如权利要求1或2或3所述的卷丝机构，其特征是有前后两块联接板，联接板的两端装在电机座和挂轮座下部的两侧，将电机座及电动机、卷丝筒、挂轮座及挂轮组，直线滚动轴承以及螺杆联成整体。
专利摘要电火花线电极线切割机床的卷丝机构，电动机和卷丝筒共用一根轴(称为共用轴)，二者之间没有联轴节，电动机结构与卷丝筒支承和挂轮组的安装结合为一体，卷丝筒装在共用轴中段，电动机和挂轮组装在共用轴的两端，挂轮组采用斜齿圆柱齿轮，走丝组件中采用全封闭直线滚动轴承导轨和弹性双螺母螺旋传动。这种共轴式卷丝机构传动效率高，运行平稳，有效地减小了电极丝抖动和断丝，提高了线切割质量和生产率。
文档编号B23H7/10GK2178580SQ93243390
公开日1994年10月5日 申请日期1993年11月3日 优先权日1993年11月3日
发明者刘春煊, 肖功布, 翟立东 申请人:中国科学院电工研究所