CN101829820A - 一种用直线步进电机驱动的高速走丝电火花线切割机床 - Google Patents

一种用直线步进电机驱动的高速走丝电火花线切割机床 Download PDF

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尹宜勇
贾志新
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Abstract

本发明属于特种机械加工领域，涉及一种用直线步进电机驱动的高速走丝电火花线切割机床，线切割加工时通过在X、Y方向上安装的直线步进电机产生进给运动。该机床用X方向直线步进电机驱动X方向工作台带动滚丝机构和加工装置在X方向往复运动，用Y方向直线步进电机驱动Y方向工作台在Y方向往复运动。取消了从电动机到工作台之间的机械中间环节，消除了传统机械传动链所带来的反向间隙、惯性、摩擦力和刚性不足等缺点。X方向工作台和Y方向工作台的分离，消除了X、Y方向传动精度相互之间的干扰和累积。

Description

一种用直线步进电机驱动的高速走丝电火花线切割机床
技术领域：
本发明属于特种机械加工领域，涉及一种用直线步进电机驱动的高速走丝电火花线切割机床，线切割加工时通过在X、Y方向上安装的直线步进电机产生进给运动。
背景技术：
高速走丝电火花线切割机床是我国独创的数控电火花线切割加工模式。高速走丝电火花切割机床的加工精度受机械传动精度影响大，机床坐标工作台的传动精度和电极丝在放电间隙的运动位置精度都直接影响加工精度。表面粗糙度主要取决于单个脉冲放电能量的大小，但电极丝的走丝速度和抖动情况、机械传动精度、进给速度等对表面粗糙度的影响也很大。可见，提高高速走丝电火花线切割机床加工精度的方法之一就是改善机械传动精度。
传统的高速走丝电火花线切割机床的坐标工作台安装在床身上，用来装夹被加工的工件。线切割加工时通过步进电机驱动，经过齿轮与丝杠传动带动工作台运动，从而对工件进行加工。但是工作台的移动精度直接影响工件的加工质量，因而对工作台的丝杠、螺母、导轨等都有较高的精度要求。迫切需要一种新的传动方式来提高高速走丝电火花线切割机床的加工精度。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种用直线步进电机驱动的高速走丝电火花线切割机床，简化机械结构，提高传动精度。
本发明的技术解决方案是X方向直线步进电机驱动X方向工作台带动滚丝机构和加工装置在X方向做往复运动，Y方向直线步进电机驱动Y方向工作台在Y方向做往复运动。
一种用直线步进电机驱动的高速走丝电火花线切割机床，由滚丝机构、加工装置、床身和X、Y方向进给机械结构。所述的滚丝机构包括走丝溜板、储丝筒、支座和电机。所述的加工装置包括上线架、下线架和立柱。所述的X方向进给机械结构包括X方向直线步进电机定子、X方向直线步进电机动子、X方向直线导轨、滑块和X方向工作台。所述的Y方向进给机械结构包括Y方向直线步进电机定子、Y方向直线步进电机动子、Y方向直线导轨、滑块和Y方向工作台。走丝溜板在X方向工作台上沿X方向做往复运动；电机和储丝筒安装在支座上，支座固定在X方向工作台上；上线架和下线架固定在立柱上，立柱固定在X方向工作台上。
所述的X方向直线导轨和X方向直线步进电机定子固定安装在床身上；所述的滑块安装在X方向直线导轨上，与之配合使用，组成移动副；所述的X方向工作台是一个用于放置滚丝机构和加工装置的动平台，X方向工作台下侧有四个凸台，用于安装滑块；所述的X方向直线步进电机动子通过螺栓固定在X方向工作台的下部。
所述的Y方向直线导轨和Y方向直线步进电机定子固定安装在床身上；所述的滑块安装在Y方向直线导轨上，与之配合使用，组成移动副；所述的Y方向工作台是一个用于放置加工零件的动平台，Y方向工作台下侧有四个凸台，用于安装滑块；所述的Y方向直线步进电机动子通过螺栓固定在Y方向工作台的下部。
本发明优点在于：采用了由X方向直线步进电机驱动X方向工作台，带动滚丝机构和加工装置在X方向做往复运动，由Y方向直线步进电机驱动Y方向工作台在Y方向做往复运动。取消了从电动机到工作台之间的机械中间环节，消除了传统机械传动链所带来的反向间隙、惯性、摩擦力和刚性不足等缺点。X方向工作台和Y方向工作台的分离，消除了X、Y方向传动精度相互之间的干扰和累积。
附图说明：
图1为本发明的立体结构图
图中标号说明如下：
1、走丝溜板                     2、储丝筒
3、支座                         4、电机
5、X方向直线步进电机动子        6、X方向工作台
7、X方向直线步进电机定子        8、X方向直线导轨
9、立柱                         10、上线架
11、下线架                      12、滑块
13、Y方向工作台                 14、Y方向直线步进电机动子
15、Y方向直线步进电机定子       16、Y方向直线导轨
17、床身
具体实施方式：
如图1所示，本发明一种用直线步进电机驱动的高速走丝电火花线切割机床包括滚丝机构、加工装置、床身17和X、Y方向进给机械结构。所述的滚丝机构包括走丝溜板1、储丝筒2、支座3和电机4。所述的加工装置包括上线架10、下线架11和立柱9。所述的X方向进给机械结构包括X方向直线步进电机定子7、X方向直线步进电机动子5、X方向直线导轨8、滑块12和X方向工作台6。所述的Y方向进给机械结构包括Y方向直线步进电机定子15、Y方向直线步进电机动子14、Y方向直线导轨16、滑块12和Y方向工作台13。走丝溜板1在X方向工作台6上沿X方向做往复运动。电机4和储丝筒2安装在支座3上，支座3固定在X方向工作台6上。上线架10和下线架11固定在立柱9上，立柱9固定在X方向工作台6上。
所述的X方向直线导轨8和X方向直线步进电机定子7固定安装在床身17上。所述的滑块12安装在X方向直线导轨8上，与之配合使用，组成移动副。所述的X方向工作台6是一个用于放置滚丝机构和加工装置的动平台，X方向工作台6下侧有四个凸台，用于安装滑块12。所述的X方向直线步进电机动子5通过螺栓固定在X方向工作台的下部。
所述的Y方向直线导轨16和Y方向直线步进电机定子15固定安装在床身17上。所述的滑块12安装在Y方向直线导轨16上，与之配合使用，组成移动副。所述的Y方向工作台13是一个用于放置加工零件的动平台，Y方向工作台13下侧有四个凸台，用于安装滑块12。所述的Y方向直线步进电机动子14通过螺栓固定在Y方向工作台13的下部。
高速走丝电火花线切割机床工作时，X方向直线步进电机定子7与X方向直线步进电机动子5相互作用，使X方向直线步进电机动子5受到与X方向工作台6直线运动轴平行的推力，通过螺栓作用，X方向直线步进电机动子5带动X方向工作台6直线运动。Y方向直线步进电机定子15与Y方向直线步进电机动子14相互作用，使Y方向直线步进电机动子14受到与Y方向工作台13直线运动轴平行的推力，通过螺栓作用，Y方向直线步进电机动子14带动Y方向工作台13直线运动。

Claims (3)

1.一种用直线步进电机驱动的高速走丝电火花线切割机床，其特征在于：高速走丝电火花线切割机床由滚丝机构、加工装置、床身(17)和X、Y方向进给机械结构组成；
所述的滚丝机构包括走丝溜板(1)、储丝筒(2)、支座(3)和电机(4)；
所述的加工装置包括上线架(10)、下线架(11)和立柱(9)；
所述的X方向进给机械结构包括X方向直线步进电机定子(7)、X方向直线步进电机动子(5)、X方向直线导轨(8)、滑块(12)和X方向工作台(6)；
所述的Y方向进给机械结构包括Y方向直线步进电机定子(15)、Y方向直线步进电机动子(14)、Y方向直线导轨(16)、滑块(12)和Y方向工作台(13)；走丝溜板(1)在X方向工作台(6)上沿X方向做往复运动；电机(4)和储丝筒(2)安装在支座(3)上，支座(3)固定在X方向工作台(6)上；上线架(10)和下线架(11)固定在立柱(9)上，立柱(9)固定在X方向工作台(6)上。
2.根据权利要求1所述的一种用直线步进电机驱动的高速走丝电火花线切割机床，其特征在于：所述的X方向直线导轨(8)和X方向直线步进电机定子(7)固定安装在床身17上；所述的滑块(12)安装在X方向直线导轨(8)上，与X方向直线导轨配合使用，组成移动副；所述的X方向工作台(6)是一个用于放置滚丝机构和加工装置的动平台，X方向工作台(6)下侧有四个凸台，用于安装滑块(12)；所述的X方向直线步进电机动子(5)通过螺栓固定在X方向工作台的下部。
3.根据权利要求1所述的一种用直线步进电机驱动的高速走丝电火花线切割机床，其特征在于：所述的Y方向直线导轨(16)和Y方向直线步进电机定子(15)固定安装在床身(17)上；所述的滑块(12)安装在Y方向直线导轨(16)上，与Y方向直线导轨配合使用，组成移动副；所述的Y方向工作台13是一个用于放置加工零件的动平台，Y方向工作台(13)下侧有四个凸台，用于安装滑块(12)；所述的Y方向直线步进电机动子(14)通过螺栓固定在Y方向工作台(13)的下部。
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