一种线切割机床排丝机构

摘要

本发明公开了一种线切割机床排丝机构，包括电机、储丝筒轴、储丝筒和电极丝，所述储丝筒通过储丝筒轴与电机传动连接，电极丝的一端绕制在储丝筒上，所述储丝筒的一侧并列设置有相互平行的排丝凸轮和平衡凸轮，所述排丝凸轮和平衡凸轮的中心分别设置有排丝凸轮轴和平衡凸轮轴，其中排丝凸轮轴通过减速器与储丝筒轴传动连接，平衡凸轮轴通过传动副与排丝凸轮轴传动连接，电极丝的另一端通过排丝凸轮和平衡凸轮与设置在机床上的线架连接。这种线切割机床排丝机构将储丝筒机构和排丝机构合并只使用一个电机驱动，使机械结构紧凑，控制系统实现方便，运行操作简单，通过凸轮机构实现电极丝的多层绕丝排丝，可靠性高，实用性强，且运行稳定。

权利要求

1.一种线切割机床排丝机构，包括电机(I)、储丝筒轴(2)、储丝筒(3)和电极丝(8)，所述储丝筒(3 )通过储丝筒轴(2 )与电机(I)传动连接，电极丝(8 )的一端绕制在储丝筒(3 )上，其特征在于:所述储丝筒(3)的一侧并列设置有相互平行的排丝凸轮(13)和平衡凸轮(11)，所述排丝凸轮(13)和平衡凸轮(11)的中心分别设置有排丝凸轮轴(5)和平衡凸轮轴(7)，其中排丝凸轮轴(5)通过减速器(4)与储丝筒轴(2)传动连接，平衡凸轮轴(7)通过传动副(6)与排丝凸轮轴(5)传动连接，电极丝(8)的另一端通过排丝凸轮(13)和平衡凸轮(11)与设置在机床上的线架连接。

2.根据权利要求1所述的线切割机床排丝机构，其特征在于:所述排丝凸轮(13)和平衡凸轮(11)上均设置有凸轮槽，凸轮槽内均设置有滚子(14)，所述排丝凸轮(13)和平衡凸轮(11)的滚子(14)上分别设置有用于电极丝导向的排丝导轮组件(12)和平衡导轮组件(1)0

3.根据权利要求2所述的线切割机床排丝机构，其特征在于:所述排丝导轮组件(12)上设置有排丝凸轮机构从动件(15)，所述平衡导轮组件(10)上设置有平衡凸轮机构从动件(16)。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的线切割机床排丝机构，其特征在于:所述排丝凸轮(13)和平衡凸轮(11)与传动副(6)三者之间设置有两相互并列的过渡导轮(9)，平衡凸轮(11)与线架之间设置有两个相互错位的过渡导轮(9)。

5.根据权利要求2所述的线切割机床排丝机构，其特征在于:所述排丝凸轮(13)的转速与平衡凸轮(11)的转速相同，排丝导轮组件(12)的移动行程为平衡导轮组件(10)的两倍。

说明书

一种线切割机床排丝机构

技术领域

[0001] 本发明涉及线切割加工领域，尤其涉及一种线切割机床排丝机构。

背景技术

[0002] 单丝筒往复走丝线切割机床由于受结构限制，通常一次上丝长度只有200-300m，当走丝速度达lOm/s时，运行20-30S就要换向运转，这就带来了 “频繁换向”的问题，并造成加工时切割换向条纹严重和加工效率提高受制约等系列问题，为了解决这个问题，也有人提出双丝筒多层绕丝走丝方案，但是，电极丝经过线架上的导轮和排丝轮绕到储丝筒上的运丝过程中，由于电极丝的运动方向和路径发生变化，因此其长度也可能发生变化，进而影响到走丝速度，因此这些方案大都不具备可操作性，目前也还没有切实可行的具体解决措施和实施案例。

[0003] 在双丝筒多层绕丝的走丝方案中，排丝机构一般都采用专门电机来驱动，这样一套双丝筒多层绕丝的走丝系统至少要有四个驱动电机，这就增加了电机及机械装置的数量和成本，同时也带来了排丝运动与上丝运动的匹配问题，增加了控制系统的复杂程度。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种排丝稳定且单个排丝机构中只需一个电机的线切割机床排丝机构。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:一种线切割机床排丝机构，包括电机、储丝筒轴、储丝筒和电极丝，所述储丝筒通过储丝筒轴与电机传动连接，电极丝的一端绕制在储丝筒上，所述储丝筒的一侧并列设置有相互平行的排丝凸轮和平衡凸轮，所述排丝凸轮和平衡凸轮的中心分别设置有排丝凸轮轴和平衡凸轮轴，其中排丝凸轮轴通过减速器与储丝筒轴传动连接，平衡凸轮轴通过传动副与排丝凸轮轴传动连接，电极丝的另一端通过排丝凸轮和平衡凸轮与设置在机床上的线架连接。

[0006] 优选的，所述排丝凸轮和平衡凸轮上均设置有凸轮槽，凸轮槽内均设置有滚子，所述排丝凸轮和平衡凸轮的滚子上分别设置有用于电极丝导向的排丝导轮组件和平衡导轮组件。

[0007] 优选的，所述排丝导轮组件上设置有排丝凸轮机构从动件，所述平衡导轮组件上设置有平衡凸轮机构从动件。

[0008] 优选的，所述排丝凸轮和平衡凸轮与传动副之间设置有两相互并列的过渡导轮，平衡凸轮与线架之间设置有两个相互错位的过渡导轮。

[0009] 优选的，所述排丝凸轮的转速与平衡凸轮的转速相同，排丝凸轮的移动行程为平衡凸轮的两倍。

[0010]与现有技术相比，本发明的有益之处是:这种线切割机床排丝机构将储丝筒机构和排丝机构合并只使用一个电机驱动，使机械结构紧凑，控制系统实现方便，运行操作简单，通过凸轮机构实现电极丝的多层绕丝排丝，可靠性高，实用性强，且运行稳定。

[0011] 附图说明:

[0012] 下面结合附图对本发明进一步说明。

[0013]图1是本发明一种线切割机床排丝机构结构示意图；

[0014] 图2是图1中排丝凸轮与排丝导轮组件之间的配合结构示意图；

[0015] 图3是图1中平衡凸轮与平衡导轮组件之间的配合结构示意图。

[0016] 图中:1、电机；2、储丝筒轴；3、储丝筒；4、减速器；5、排丝凸轮轴；6、传动副；7、平衡凸轮轴；8、电极丝；9、过渡导轮；10、平衡导轮组件；11、平衡凸轮；12、排丝导轮组件；13、排丝凸轮；14、滚子；15、排丝凸轮机构从动件；16、平衡凸轮机构从动件。

[0017] 具体实施方式:

[0018] 下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述:

[0019] 图1所示一种线切割机床排丝机构，包括电机1、储丝筒轴2、储丝筒3和电极丝8，所述储丝筒3通过储丝筒轴2与电机I传动连接，电极丝8的一端绕制在储丝筒8上，所述储丝筒3的一侧并列设置有相互平行的排丝凸轮13和平衡凸轮11，所述排丝凸轮13的转速与平衡凸轮11的转速相同，排丝凸轮13的移动行程为平衡凸轮11的两倍，所述排丝凸轮13和平衡凸轮11的中心分别设置有排丝凸轮轴5和平衡凸轮轴7，其中排丝凸轮轴5通过减速器4与储丝筒轴2传动连接，平衡凸轮轴7通过传动副6与排丝凸轮轴5传动连接，电极丝8的另一端通过排丝凸轮13和平衡凸轮11与设置在机床上的线架连接，为了便于排丝机构的合理布置和电极丝8运动方向和路径改变的需要，所述排丝凸轮13和平衡凸轮11与传动副6之间设置有两相互并列的过渡导轮9，平衡凸轮11与线架之间设置有两个相互错位的过渡导轮9。为了方便电极丝8的导向和排丝，所述排丝凸轮13和平衡凸轮11上均设置有凸轮槽，凸轮槽内均设置有滚子14，所述排丝凸轮13和平衡凸轮11的滚子14上分别设置有用于电极丝导向的排丝导轮组件12和平衡导轮组件10，所述排丝导轮组件12上设置有排丝凸轮机构从动件15，所述平衡导轮组件10上设置有平衡凸轮机构从动件16。

[0020] 具体地，电机I带动储丝筒3只作旋转运动，同时经储丝筒轴2、减速器4、和排丝凸轮轴5使排丝凸轮13做旋转运动，接着通过排丝凸轮13的凸轮槽、滚子14及排丝凸轮机构从动件15使排丝导轮组件12作平行于储丝筒3轴线的往复直线运动，实现对电极丝8在储丝筒3上的排丝和多层绕丝。[0021 ] 在该排丝机构中，每层上丝圈数η和排丝间距由减速器4的减速比R决定，减速比R等于储丝筒3每层上丝圈数η除0.5，即R=nl/n2=n/0.5，减速比可通过设计具有多级减速传动的减速器4来实现。

[0022] 在来自线架的电极丝8经过渡导轮9、平衡导轮组件10、排丝导轮组件12连接到储丝筒3的路径中，为了使排丝导轮组件12作直线运动时其位置变化不会引起电极丝8的长度发生变化，在排丝机构中增设了一个平衡导轮组件10 ;排丝凸轮轴5通过齿轮副6带动平衡凸轮11作旋转运动，然后通过平衡凸轮11的凸轮槽、滚子14及平衡凸轮机构从动件16使平衡导轮组件10作与排丝导轮组件12移动方向相反的往复直线运动。

[0023] 由于排丝导轮组件12的移动位置变化会使电极丝8伸长或缩短的量是单边的，而平衡导轮组件10的移动位置变化会使电极丝8伸长或缩短的量是双边的，因此设传动副6的传动比为1:1，平衡导轮组件10的行程是排丝导轮组件12行程的1/2，那么平衡导轮组件10的移动就可以补偿因排丝导轮组件12移动位置变化而产生的电极丝8长度变化量，从而达到在运丝过程中保持电极丝8的长度不发生变化。为了便于排丝机构的合理布置和电极丝运动方向和路径的改变需要，在该排丝机构中，还设置了其他若干过渡导轮9或过渡导轮组，具体情况根据走丝机构的结构方案而定。

[0024] 图2为排丝凸轮13与排丝导轮组件12之间的运动关系示意图；当电机I通过减速器4带动排丝凸轮13作转速η2=ω的旋转运动时，排丝凸轮13通过凸轮槽、滚子14、排丝凸轮机构从动件15带动排丝导轮组件12以υ的速度作轴向移动，排丝凸轮13转过180°时，排丝导轮组件12完成一个行程(一层)的排丝，排丝凸轮13转过360°时，排丝导轮组件12又完成一个返程(又一层)的排丝；排丝导轮组件12的移动行程等于储丝筒3上容丝槽槽宽，其由排丝凸轮机构从动件15的运动行程决定，并通过排丝凸轮13凸轮槽的曲线设计来控制。

[0025] 图3为平衡凸轮11与平衡导轮组件10之间的运动关系示意图；当排丝凸轮13通过传动副6带动平衡凸轮11作转速η3=η2=ω的旋转运动时，平衡凸轮11通过凸轮槽、滚子14、平衡凸轮机构从动件16带动平衡导轮组件10以υ的速度作轴向移动，平衡导轮组件10与排丝导轮组件12在凸轮槽中起始位置有严格的对应关系，根据结构需要，如果排丝导轮组件12在凸轮槽中的起始位置处于最右边，则平衡导轮组件10在凸轮槽中的起始位置处于最左边，无论平衡凸轮11和排丝凸轮13的旋转方向是否相同，平衡导轮组件10与排丝导轮组件13的移动方向都是相反的，如果排丝凸轮13转过180°时，平衡导轮组件10完成一个单行程的移动，移动的距离是排丝导轮组件12的1/2，刚好抵消排丝导轮组件12位置变动引起的电极丝8长度变动量，从而保持电极丝8在运动过程中长度不变，当平衡凸轮11转过360°时，平衡导轮组件10又完成一个返回行程，平衡导轮组件10的移动位置始终保持与排丝导轮组件12有对应的位置关系。平衡导轮组件10的移动行程等于排丝导轮组件12移动行程的1/2，平衡凸轮11凸轮槽的设计曲线与排丝凸轮13凸轮槽的设计曲线相对其轴线是180°角度关系。

[0026] 这种线切割机床排丝机构将储丝筒机构和排丝机构合并只使用一个电机I驱动，使机械结构紧凑，控制系统实现方便，运行操作简单，通过凸轮机构实现电极丝8的多层绕丝排丝，可靠性高，实用性强，且运行稳定。

[0027] 需要强调的是:以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。