CN2109907U - 线切割机大锥度丝架变高及喷液跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型线切割机大锥度丝架变高及喷液跟 踪装置。由固定座(1a)、(1b)、导向线轮(2a)、(2b) 回转座(4a)、(4b)导电块(5a)、(5b)、工作线轮(6a)、 (6b)、滚动导轨(9a)、(9b)、销轴(10a)、(10b)、微型导 轨(12a)、(12b)、前接杆(19a)、(19b)，摆块(16a)、 (16b)、喷嘴(15a)、(15b)等组成，具有工作性能可靠， 使用方便和装配上简易的优点。

Description

本实用新型涉及一种电火花数控线切割机床大锥度丝架的变高及喷液跟踪装置。

近来，国外慢速走丝线切割机床中，唯有瑞士AGIE和charmilles两大公司的线切割机床能实现±30°的大锥度加工。由于他们追求加工中的高精度性能。一般都使丝架的上臂做成升降的。当工件的厚度不同时，即可作出调节，这样能使其加工中极丝的振幅最小，从而有效地提高工件的加工精度。如AG－线切割机床的锥度丝架上就采用套筒连杆机构来实现调节高度和喷液跟踪的。

中国专利局1990年8月22日的实用新型专利公报公告的申请号：90211853.6的“锥度线切割导轮随同及冷却跟踪装置”中，就是在该丝架上臂的前端设置了一种能沿垂直导轨升降的小型十字拖板同上、下导轮的随倾机构所组成的锥度丝架，这样既使该丝架能调节高度，又使极丝作出U、V向倾斜。而该丝架的冷却液跟踪装置上亦采用了四连杆机构。

但以上的这些机构，对于±60°大锥度丝架的变高和喷液跟踪而言，就不太适合了。因为该大锥度丝架U向摆动范围大，而那种小型十字拖板的行程又太小，适不宜用于该大锥度丝架上的。再说，该大锥度丝架上具有如此大的摆动量亦会使那种四连杆机构上的连杆产生弯曲和扭曲变型。这就影响了连杆上绞链的灵活性，从而使得锥度丝架上喷液跟踪性能成为不太可靠的。

本实用新型的目的是提供一种性能可靠的，並以简单零件和标准传动件组成的机构来实现大锥度丝架的变高和喷液跟踪的。

本实用新型的以上目的是通过改进结构设计，取消锥度丝架上臂升降作为调节高度和取消四连杆机构作为喷液跟踪装置。而是在该大锥度丝架上、下横臂前端固定上、下线轮座的迴转装置。这样来实现大锥度丝架变高的。同时，在该大锥度丝架U向摆动装置上固定有双向伸缩导轨，该双向伸缩导轨与上、下齿条相连接，这样来实现摆动随同及双向伸缩运动的。由于双向伸缩导轨与上、下微型导轨左端相连接。该微型导轨右端再与上、下摆块相连接。並让上、下喷嘴固定于该上、下摆块上。这样，该喷嘴的摆动即与极丝倾斜都在同步进行。即实现了该大锥度丝架的喷液跟踪。从而达到本实用新型的目的了。

本实用新型由上、下线轮座的迴转装置和喷液跟踪装置组成。

上、下线轮座的迴转装置由上、下固定线轮座组件、上、下迴转线轮座组件、空心芯轴和定位销组成；上、下固定线轮座组件由上、下固定座、上、下导向线轮、上、下挡水块组成；上、下迴转线轮座组件由上、下迴转座、上、下导电块和上、下工作线轮组成。

喷液跟踪装置由双向伸缩导轨组件、上、下微型导轨组件和上、下摆块组件组成；双向伸缩导轨组件既可由重叠排列的V－平滚动导轨。又可由重叠排列的滚动直线导轨、固定导轨、滚珠、滚柱、上、下凵型块、销轴及其轴承组成；上、下微型导轨组件既可由微型滚动直线导轨。又可由V－平微型滚动导轨、连接杆、前接杆、销轴及其轴承组成；上、下摆块组件由上、下摆块、喷嘴、支持架、销轴及其轴承组成。

该上、下线轮座的迴转装置是用螺钉固定于上、下伸缩横臂的前端。在上、下固定座上都装有空心芯轴、上、下迴转座则分别装于该空心芯轴上。再由两只定位销使上、下迴转座和上、下固定座在几个位置上定位，並又联成刚性整体。上、下导向线轮和上、下挡水块都装于上、下固定座上。上、下工作线轮和上、下导电块则装于上、下迴转座上。

该喷液跟踪装置是用轴承将双向伸缩导轨付固定在大锥度丝架U向摆动装置的大齿轮上，在该双向伸缩导轨的上、下端各固定上凵型块。该轴承装于该上、下凵型块的槽孔中。该轴承的轴线位于大齿轮中心线的垂直平面内。再由该轴承上的销轴使双向伸缩导轨固定到上下齿条的中线位置上，在上、下齿条的上、下处各固定有上、下微型导轨。该上、下微型导轨与齿条中线相平行。並在该微型导轨的左端固定上销轴及其轴承。该轴销的轴承装配于该上、下凵型块的槽孔中，能作滚动。左微型导轨和右微型导轨由连接杆相接，而上、下微型导轨的右端固定上前接杆。该前接杆並固定有销轴及其轴承。该销轴上的轴承则装于上、下摆块的槽孔中。能作滚动，上、下摆块槽孔的槽向和双向伸缩导轨的导轨方向相平行。让上、下喷嘴再固定于该上、下摆块上。该上、下摆块再由另一付轴承的销轴固定于上、下支持架上。该上、下销轴（亦即上、下摆块的旋转轴）的轴线位于上、下工作线轮的轴线上。该上、下支持架用螺钉再固定上、下迴转座上。

该喷液跟踪装置的传动过程：由于大锥度丝架U向摆块装置上的大齿轮旅转后，则带动双向伸缩导轨作摆动。而该双向伸缩导轨凵型块上的销轴。则随上、下齿条的移动而作伸缩运动。並使上、下微型导轨导轨左端的销轴上的轴承在上、下凵型块槽孔中作滚动。致使该上、下微型导轨实现左、右移动。而上、下微型导轨前接杆上的销轴及其轴承亦随之左、右移动。这时该销轴上的轴承即在上、下摆块的槽孔中滚动。该上、下摆块则被带动作摆动。喷嘴亦随之摆动。根据两平行线间的同位角相等的原理，上、下摆块的转角与大齿轮上的双向伸缩导轨的转角相等。而上、下线轮的中心与上、下摆块的中心都位于大齿轮的径园上。（即齿条中线上），则极丝的倾斜角与大齿轮上双向伸缩导轨的摆动角相等，即喷嘴的摆动角与极丝倾斜角相等。应该说：不管极丝作任何方向倾斜。则喷嘴总是跟踪着极丝的方向来进行喷液。

就上、下线轮座的迴转装置上，将其迴转座转至一定角度后，这样会使线架上、下横臂上的工作线轮位置发生变动。这对采用极坐标系来计算锥度丝架的U、V向的角度进给值来说。该值与数控装置上的脉冲当量的关系不变。而对采用直角坐标系来计算锥度丝架U、V向线性进给值来说。该值与数控装置的脉冲当量的关系是变动了。为此。应采用脉冲当量的修正值来代替原脉冲当量。

假设上、下迴转座的转臂长度为上、下工作线轮中心距 1/(n) 。则直角坐标系计算的锥度丝架的U、V线性进给的脉冲当量的计算方法如下：

当上、下迴转座转至α时，则脉冲当量的修正值为

$\frac{\frac{n}{2}}{\frac{n}{2}-\sin a}\×$

原脉冲当量。

应该看出：上、下迴转座转至不同角度后，因线轮中心距变动了，则喷嘴摆动与极丝倾斜就不会一致的。现采用更换前接杆的办法来解决，这是借助于变动前接杆上销轴（及其轴承）的位置而作为调节摆块上转臂的长度。假设，上、下工作线轮中心距为上、下迴转座转臂长度的n倍，从此得出：上、下迴转座转动α角度时，则上、下摆块的转臂长度应按 $\frac{\frac{n}{2}-\sin a}{\frac{n}{2}}\×$ 原转臂长度计算，这样才能使喷嘴的摆动和极丝倾斜实现同步跟踪的。

本实用新型的优点：由于在上、下线轮座的迴转装置的固定座和迴转座是采用铝合金材料制造的，这样使悬臂梁上的承力合理，但应用这种迴转机构使锥度丝架的调高的机构将进一步简化，其制造亦带来方便；喷液跟踪装置改用标准传动件来组成。其传动灵敏、装配亦方便。

本实用新型附图说明如下：

图1是本实用新型大锥度丝架上、下线轮座的迴转装置的示意图。

图2是本实用新型大锥度丝架喷液跟踪装置的示意图。

图3是本实用新型大锥度丝架上，单就上臂的迴转线轮座组件转至45°角度时，摆块（16a）转臂长度缩短1：1.547倍的示意图。

图4是本实用新型大锥度丝架上，单就上臂的迴转线轮座组件转至90°角度时，摆块（16a）转臂长度缩短2倍的示意图。

图5是本实用新型大锥度丝架双向伸缩V－平滚动导轨的剖视图。

本实用新型实施说明如下：

参见图1、图2该大锥度丝架变高及喷液跟踪装置由上、下线轮座的迴转装置和喷液跟踪装置组成。

上、下线轮座的迴转装置由上、下固定线轮座组件、上、下迴转线轮座组件、空心芯轴（7a）、（7b）和定位销组成；上、下固定线轮座组件由上、下固定座（1a）、（1b）、上、下导向线轮（2a）、（2b）和上、下挡水块（3a）、（3b）组成；上、下迴转线轮座组件由上、下迴转座（4a）、（4b）、上、下导电块（5a）、（5b）和上、下工作线轮（6a）、（6b）组成。

喷液跟踪装置由双向伸缩导轨组件、上、下微型导轨组件和上、下摆块组件组成；双向伸缩导轨组件既可由重叠排列的V－平滚动导轨（9a）、（9b）。又可由直线滚动导轨、固定导轨（8）、滚珠、滚柱、上、下凵型块（23a）、（23b）、销轴（10a）、（10b）及其轴承组成；上、下微型导轨组件由左微型导轨（12a）、（12b）、右微型导轨（13a）、（13b）、连接杆（14a）、（14b）、前接杆（19a）、（19b）、销轴（11a）、（11b）和（17a）、（17b）及其轴承组成；上、下摆动组件由上、下摆块（16a）、（16b）、喷嘴（15a）、（15b）、支持架（20a）、（20b）、销轴（18a）、（18b）及其轴承组成。

该上、下线轮座的迴转装置是用螺钉固定于上、下伸缩横臂的前端，在上、下固定座（1a）、（1b）上都装有空心芯轴，上、下迴转座（4a）、（4b）则分别装于该空心芯轴（7a）、（7b）上。再由两只定位销使上、下迴转座（4a）、（4b）和上、下固定座（1a）、（1b）能在几个位置上进行定位又联成刚性的整体。上、下导向线轮（2a）、（2b）和上、下挡水块（3a）、（3b）都装于上、下固定座（1a）、（1b）上。上、下工作线轮（6a）、（6b）和上、下导电块（5a）、（5b）则装于上、下迴转座（4a）、（4b）上。

该喷液跟踪装置是用轴承将双向伸缩导轨组件固定于该大锥度丝架U向摆动装置的大齿轮上，在该双向伸缩导轨（9a）、（9b）的上、下端各固定上凵型块（23a）、（23b）、让轴承装于（23a）、（23b）的槽孔中，而该上、下凵型块（23a）、（23b）槽孔中的轴承轴线都位于大齿轮中心线的垂直平面内，由该轴承的销轴（10a）、（10b）而使双向伸缩导轨（9a）、（9b）固定到上、下齿条的中线位置上，在上、下齿条的上、下处各固定上微型导轨组件，微型导轨（12a）、（12b）和（13a）（13b）与该齿条中线相平行。微型导轨（12a）、（12b）左端固定上销轴（11a）、（11b）及其轴承。让销轴（11a）、（11b）上的轴承装配在（23a）、（23b）的槽孔中。能作滚动，微型导轨（12a）、（12b）和微型导轨（13a）、（13b）由连接杆（14a）、（14b）相接。由微型导轨（13a）、（13b）右端固定上前接杆（19a）、（19b）。该前接杆（19a）、（19b）上並固定有销轴（17a）、（17b）及其轴承、该轴承则装于上、下摆块（16a）、（16b）的槽孔中。能作滚动。上、下摆块（16a）、（16b）槽孔的槽向和双向伸缩导轨（9a）、（9b）的导轨方向相平行，让上、下喷嘴（15a）、（15b）再固定于（16a）、（16b）上。该上、下摆块（16a）、（16b）则由轴承的销轴（18a）、（18b）固定于上、下支持架（20a）、（20b）上。该上、下销轴（18a）、（18b）（亦即上、下摆块（16a）、（16b）的转轴）的轴线位于上、下工作线轮（7a）、（7b）的轴线上，该上、下支持座（20a）、（20b）用螺钉再固定于上、下迴转座（4a）、（4b）上。

该喷液跟踪装置的传动过程：由于大锥度丝架U向摆动装置上的大齿轮旋转后，则带动双向伸缩导轨（9a）、（9b）作摆动，而双向伸缩导轨（9a）、（9b）通过其上凵型块（23a）、（23b）槽中轴承的销轴（10a）、（10b）来随上、下齿条移动而作伸缩运动。微型导轨（12a）、（12b）左端的销轴（11a）、（11b）的轴承亦在上、下凵型块（23a）、（23b）槽孔中作滚动，致使（12a）、（12b）实现左、右移动。而（13a）、（13b）前接杆（19a）、（19b）上的销轴（17a）、（17b）及其轴承亦随之左、右移动，这时（17a）、（17b）的轴承即在上、下摆块（16a）、（16b）的槽孔中作滚动，该上、下摆块（16a）、（16b）则被带动作摆动，喷嘴（15a）、（15b）亦随之摆动，其摆动角则与极丝倾斜角相等，即是喷嘴（15a）、（15b）总是跟踪着极丝的方向进行喷液。

就上、下线轮座的迴转装置上，如迴转座（4a）、（4b）的原转臂长度为上、下工作线轮（7a）、（7b）中心距的1／4。当（4a）、（4b）转至45°或90°时，则上、下工作线轮（7a）、（7b）的中心距应按1：1.547或1：2比值来减小。这样对锥度丝架上的U、V向的角度进给值是不变。但对其线性进给值将会变动了。因此，得采取脉冲量修正法。当上、下迴转座转至45°时或90°时，则脉冲当量的修正值即为原脉冲当量×1.547或原脉冲当量×2。

当迴转座（4a）、（4b）转至45°或90°时，喷嘴摆动角度与极丝倾斜角度不一致。在微型导轨（13a）、（13b）上采用更换各种前接杆（19a）、（19b）来作解决的，这是借助（19a）、（19b）上改变销轴（17a）、（17b）的位置而作为调节摆块（16a）、（16b）上转臂的长度。如要使喷嘴（15a）、（15b）的摆动能跟着极丝的倾斜实现同步跟踪的话，该上、下线轮座的迴转装置中的迴转座（4a）、（4b）当转至45°或90°时，更换前接杆（19a）、（19b）后，是使摆块（16a）、（16b）的转臂长度为 (原转臂长度)/1.547 或 (原转臂长度)/2 （即是缩短原转臂长度）。

Claims (7)

1、一种由上、下线轮座的回转装置和喷液跟踪装置组成的线切割机大锥度丝架的变高及喷液跟踪装置，其特征在于上、下线轮座的回转装置由上、下固定线轮座组件、上、下迴转座组件、空心芯轴(7a)、(7b)和定位销组成；喷液跟踪装置由双向伸缩导轨组件、上、下微型导轨组件和上下摆块组件组成；上下固定线轮座组件由上、下固定座(1a)、(1b)、上、下导向线轮(2a)、(2b)和上、下挡水块(3a)、(3b)组成；上、下迴转线轮座组件由上、下迴转座(4a)、(4b)、上、下导电块(5a)、(5b)和上、下工作线轮(6a)、(6b)组成；双向伸缩导轨组件由重叠排列的滚动导轨(9a)、(9b)、固定导轨(8)、滚珠、滚柱、上、下凵型块(23a)、(23b)、销轴(10a)、(10b)及其轴承组成；上、下微型导轨组件由微型滚动直线导轨(12a)、(12b)和(13a)、(13b)。连接杆(14a)、(14b)、前接杆(19a)、(19b)、销轴(11a)、(11b)和(17a)、(17b)及其轴承组成；上下摆块组件由上、下摆块(16a)、(16b)、喷嘴(15a)、(15b)、支持架(20a)、(20b)、销轴(18a)、(18b)及其轴承组成。

2、根据权利要求1的上述线切割机大锥度丝架的变高及喷液跟踪装置，其特征在于固定座（1a）、（1b）和迴转座（4a）、（4b）为铝合金材料制造的。

3、根据权利要求1的上述线切割机大锥度丝架的变高及喷液跟踪装置，其特征在于双向伸缩导轨（9a）、（9b）的上、下端各固定上凵型块（23a）、（23b）、轴承装于（23a）、（23b）的槽孔中。该轴承的销轴（10a）、（10b）的轴线位于上、下齿条的中线位置上，而（23a）、（23b）中的轴承轴线亦位于大齿轮中心线的垂直平面内。

4、根据权利要求1的上述线切割机大锥度丝架的变高及喷液跟踪装置，其特征在于上、下摆块（16a）、（16b）的槽孔的槽向与双向伸缩导轨（9a）、（9b）的导轨方向相平行。

5、根据权利要求1的上述线切割机大锥度丝架的变高及喷液跟踪装置，其特征在于上、下微型导轨（12a）、（13a）和（12b）、（13b）固定于上、下齿条的上、下处並于该齿条中线相平行。

6、根据权利要求1的上述线切割机大锥度丝架的变高及喷液跟踪装置，其特征在于上、下摆块（16a）、（16b）由轴承的销轴（18a）（18b）固定于支持架（20a）、（20b）上，该支持架（20a）、（20b）用螺钉固定于上、下迴转座（4a）（4b）上，该销轴（18a）、（18b）（即上、下摆块（16a）、（16b）的转轴）的轴线位于上、下工作线轮（6a）、（6b）的轴线上。

7、根据权利要求1的上述线切割机大锥度丝架的变高及喷液跟踪装置，其特征在于上、下迴转座（4a）、（4b）转至α角度时，则上、下摆块（16a）、（16b）的转臂长度

$=\frac{\frac{n}{2}-\sin a}{\frac{n}{2}}\×$

原转臂长度，式中：a一上、下廻转座（4a）、（4b）的转至角度，n－上、下工作线轮（6a）、（6b）中心距为上、下迴转座（4a）、（4b）转臂长度的倍数。

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