基于磁滞制动器控制电极丝张力的电火花线切割装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种微细特种加工领域的装置，具体为一种基于磁滞制动器控制电极丝张力的电火花线切割装置。
【背景技术】
[0002]电火花线切割加工是一种利用火花放电所产生的热效应蚀除工件材料的加工方法，具有不受工件材料强度、硬度等机械性能的限制及无宏观切削力的优点，现今已经广泛应用于航空、航天、汽车、电子、模具等行业。近年来，随着微型机械的发展和应用，对微小零件(如微齿轮、微小花键、微小连接件和微细轴等典型零件)需求的日益增加。微细电火花线切割加工由于其独特的加工优点得到迅速发展，并在微机械领域发挥了重要作用。
[0003]经对现有技术的文献检索发现，中国专利号为:200610028638.1，名称为:水平走丝的分体式微细电火花线切割装置，该专利公开了一种水平走丝的分体式微细电火花线切割装置，属于特种加工领域。其采用分体式结构，由张力控制装置、行丝装置和收丝装置三部分组成。张力控制装置置于工作液箱的左侧或右侧，行丝装置位于工作液箱之内，收丝装置位于工作液箱右侧或左侧，工件安装在主轴上，Z轴和Y轴联动利用水平方向的电极丝切割工件。丝嘴水平布置，采用水平走丝，能够有效解决现有电火花加工机床的缺点和不足，简化机床结构、实现机床的小型化；能够实现浸液和工作液喷淋两种加工方式。采用V型丝嘴，实现电极丝准确定位、减小电极丝抖动，提高加工精度和加工表面粗糙度。
[0004]但该专利及现有技术中的微细电火花切割装置有如下不足之处:
[0005]1.没有解决加工过程中电极丝接触工件处会产生的微小颤动；
[0006]2.没有解决加工中电极丝的张力大小的调节和保持问题。
[0007]上述不足之处，制约着微细电火花线切割装置加工高精度和高表面质量的工件。
【发明内容】
[0008]本实用新型针对上述现有微细电火花线切割装置所存在的不足，提供了一种基于磁滞制动器控制电极丝张力的电火花线切割装置。解决了加工过程中电极丝接触工件处会产生抖动，有效的提高加工精度和加工表面质量；同时实现电极丝张力控制功能，实现了电极丝张力可根据走丝速度、放电能量来调节，具备了张力控制防断丝功能。
[0009]本实用新型所采用的技术方案是:
[0010]一种基于磁滞制动器控制电极丝张力的电火花线切割装置，包括走丝机械机构和电极丝张力控制机构两个单元，其点征在于:
[0011]所述的走丝机械机构包括顶丝块、导轮组、储丝筒、运丝筒、载体；所述的电极丝张力
[0012]控制机构包括磁滞制动器和运丝电机；
[0013]所述的运丝电机和磁滞制动器分别通过绝缘板固定在所述的载体下方，所述的顶丝块、导轮组、储丝筒和运丝筒均固定在所述的载体上，且所述的运丝筒安装在运丝电机的轴上，储丝筒安装在磁滞制动器的轴上。
[0014]运丝电机带动运丝筒旋转，将电极丝从储丝筒中拉出，再经由导轮组，然后经过顶丝块，再然后经由导轮组，收丝到运丝筒。储丝筒安装在磁滞制动器上，通过磁滞制动器提供反向力矩来保持电极丝一直处于绷紧状态，通过改变运丝电机的速度可以调节走丝速度，通过调节磁滞制动器反向力矩可以控制电极丝张力大小；
[0015]进一步地，顶丝块顶端设有凹槽，电极丝部分镶嵌里面，在加工时是顶丝块处的电极丝与工件放电加工，这样能有效的避免电极丝抖动。
[0016]进一步地，电极丝张力控制是通过磁滞制动器提供反向力矩来实现的，通过控制调节磁滞制动器的输出力矩，实现电极丝张力根据走丝速度、放电能量来调节，使本装置具备了张力控制防断丝功能。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0018]1.设计运用了顶丝块，解决了加工过程中电极丝接触工件处会产生抖动，有效的提高加工精度和加工表面质量；
[0019]2.采用磁滞制动器提供反向力矩来实现电极丝张力控制功能，实现了电极丝张力可根据走丝速度、放电能量来调节，具备了张力控制防断丝功能。
【附图说明】
[0020]图1为基于磁滞制动器控制电极丝张力的电火花线切割装置三维结构示意图；
[0021]图2是图1的局部放大图。
[0022]图中:1:顶丝块，2:导轮组，3:储丝筒，4:运丝筒，5:载体，6:磁滞制动器，7:运丝电机。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本实用新型进一步说明。
[0024]如图1所示基于磁滞制动器控制电极丝张力的电火花线切割装置，包括走丝机械机构和电极丝张力控制机构两个单元；
[0025]走丝机械机构包括顶丝块1、导轮组2、储丝筒3、运丝筒4、载体5 ;顶丝块和导轮组安装固定在载体上，运丝筒安装在运丝电机轴上，储丝筒安装在磁滞制动器轴上，最后安装固定到载体上；
[0026]运丝电机带动运丝筒旋转，将电极丝从储丝筒中拉出，再经由导轮组，然后经过顶丝块，再然后经由导轮组，收丝到运丝筒，在此过程中磁滞制动器带动储丝筒反向旋转，提供一个反向力矩来保持电极丝张力；
[0027]所述的电极丝张力控制机构包括磁滞制动器6和运丝电机7 ;运丝电机7驱动运丝筒4旋转，将电极丝从储丝筒中拉出，储丝筒4安装在磁滞制动器6上，通过磁滞制动器提供反向力矩来保持电极丝一直处于绷紧状态，通过改变运丝电机的速度可以调节走丝速度，通过调节磁滞制动器反向力矩可以控制电极丝张力大小。
[0028]顶丝块顶端有凹槽，电极丝部分镶嵌里面，在加工时是顶丝块处的电极丝与工件放电加工，这样能有效的避免电极丝抖动；走丝机械结构采用磁滞制动器提供反向力矩来控制电极丝张力，实现了电极丝张力可根据走丝速度、放电能量来调节，具备了张力控制防断丝功能。
[0029]本实用新型具备独立的走丝机械结构与电极丝张力控制结构模块单元，能够独立控制走丝速度和电极丝张力大小(配备专用控制器)，可以安装在电火花成型机，也可通过接口安装于新开发的微细电火花机床，使之能够很好扩展现有电火花机床的在微细加工领域的运用。
[0030]实施例
[0031]本实用新型走丝机械结构使用时，电极丝从储丝筒3上抽出，经导轮组2引至顶丝块1，绕过顶丝块后再经导轮组2回到运丝筒4上，完成电极丝的走丝过程；
[0032]本实用新型电极丝张力控制结构使用时，通过专用控制器发出的信号给运丝电机，然后运丝电机7驱动运丝筒旋转，将电极丝从储丝筒拉出，收回到运丝筒；同时，专用控制器发出的信号给磁滞制动器6，可以根据走丝速度、放电能量来调节，调节反向力矩大小，来控制电极丝张力大小，从而具备张力控制防断丝功能。
【主权项】
1.一种基于磁滞制动器控制电极丝张力的电火花线切割装置，包括走丝机械机构和电极丝张力控制机构两个单元，其特征在于: 所述的走丝机械机构包括顶丝块(1)、导轮组(2)、储丝筒(3)、运丝筒(4)、载体(5); 所述的电极丝张力控制机构包括磁滞制动器(6)和运丝电机(7); 所述的运丝电机(7)和磁滞制动器(6)分别通过绝缘板固定在所述的载体(5)下方，所述的顶丝块(1)、导轮组(2)、储丝筒(3)和运丝筒(4)均固定在所述的载体(5)上，且所述的运丝筒安装在运丝电机的轴上，储丝筒安装在磁滞制动器的轴上。
2.根据权利要求1所述的基于磁滞制动器控制电极丝张力的电火花线切割装置，其特征在于:所述的运丝电机(7)驱动运丝筒(4)旋转，带动电极丝走丝，储丝筒(4)安装在磁滞制动器(6)上，通过磁滞制动器提供反向力矩来保持电极丝一直处于绷紧状态，通过改变运丝电机的速度调节走丝速度，通过调节磁滞制动器反向力矩控制电极丝张力大小。
3.根据权利要求1所述的基于磁滞制动器控制电极丝张力的电火花线切割装置，其特征在于:在所述的顶丝块顶端设有凹槽，供电极丝镶嵌。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于磁滞制动器控制电极丝张力的电火花线切割装置，包括走丝机械机构和电极丝张力控制机构两个单元，所述的走丝机械机构包括顶丝块、导轮组、储丝筒、运丝筒、载体；所述的电极丝张力控制机构包括磁滞制动器和运丝电机；所述的运丝电机和磁滞制动器分别通过绝缘板固定在所述的载体下方，所述的顶丝块、导轮组、储丝筒和运丝筒均固定在所述的载体上，且所述的运丝筒安装在运丝电机的轴上，储丝筒安装在磁滞制动器的轴上。本实用新型采用磁滞制动器来代替原有的电极丝张力控制装置，增加了顶丝嘴，有效的避免了放电加工时电极丝的抖动，具有机械结构简单，便于维护，便于对走丝参数和电极丝张力大小进行控制的特点。
【IPC分类】B23H7-10, B23H7-02
【公开号】CN204504436
【申请号】CN201520165602
【发明人】顾琳, 朱颖谋, 黎月明, 赵万生
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月23日