CN103433580A - 一种丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构，由两套储丝筒和两套排丝机构构成，其中一储丝筒上满电极丝，该电极丝通过排丝机构和设置在其侧面的线架与另一储丝筒连接；所述两套储丝筒上分别设置有驱动其正反向转动并可使电极丝张紧的电机。这种丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构一次上丝可以达到数千米，可以避免电极丝“频繁换向”，并可最大限度延长单向走丝在线加工时间，走丝系统的走丝速度可以从0.1m/s-12m/s范围内实现调速，以满足不同对象的加工要求，并且在走丝过程中，电极丝的丝速也很稳定。

Description

一种丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构
技术领域
 本发明涉及电火花线切割切工领域，尤其涉及一种丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构。
背景技术
在电火花线切割加工技术领域，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10m/s时，运行20-30s就要换向运转，这就带来了电极丝“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的稳定，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。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够保证电极丝丝速稳定且能够实现电极丝单向运行且可重复使用的丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构。
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：一种丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构，由两套储丝筒和两套排丝机构构成，其中一储丝筒上满电极丝，该电极丝通过排丝机构和设置在其侧面的线架与另一储丝筒连接；所述两套储丝筒上分别设置有驱动其正反向转动并可使电极丝张紧的电机；所述排丝机构由丝杠、排丝电机、齿轮副、排丝导轮组和平衡导轮组成，排丝电机直接与丝杠传动连接，丝杠通过齿轮副与丝杠传动连接，排丝导轮组和平衡导轮分别安装在丝杠上，并且该排丝导轮组和平衡导轮与丝杠之间均通过螺母连接，所述排丝电机驱动丝杠带动排丝导轮组作平行于储丝筒轴向的直线移动，起排丝及多层绕丝作用，丝杠通过齿轮副使丝杠作旋转运动，带动平衡导轮作与排丝导轮组运动方向相反速度为排丝导轮组速度1/2的直线移动。
优选的，所述排丝机构上设置有若干用于改变电极丝运动方向和运动轨迹的若干导轮组。
优选的，所述齿轮副由两个直径不同的小齿轮和大齿轮啮合构成，小齿轮和大齿轮的传动比为2:1。
优选的，所述两套储丝筒分别设置在线架的两侧，且所述储丝筒的轴线方向与线架运丝方向平行。
优选的，所述两套储丝筒并排设置在线架的后侧，且所述储丝筒的轴线方向与线架运丝方向垂直。
与现有技术相比，本发明的有益之处是：这种丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构一次上丝可以达到数千米，可以避免电极丝“频繁换向”，并可最大限度延长单向走丝在线加工时间，走丝系统的走丝速度可以从0.1m/s-12m/s范围内实现调速，以满足不同对象的加工要求，并且在走丝过程中，电极丝的丝速也很稳定。
附图说明：
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明一种丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构结构示意图。
图中：1、2、储丝筒；11、21、电机；12、螺母；13、齿轮副；3、4、丝杠；31、排丝导轮组；41、平衡导轮；5、排丝电机；6、电极丝；7、线架。
具体实施方式：
下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述：
图1所示一种丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构，由两套储丝筒1、2和两套排丝机构构成，其中一储丝筒上上满电极丝6，该电极丝6通过排丝机构和设置在其侧面的线架7与另一储丝筒连接；所述两套储丝筒1、2上分别设置有驱动其正反向转动并可使电极丝6张紧的电机11、21；为了保证电极丝6在走丝过程中长度不变且电极丝6与储丝筒1、2之间垂直，所述排丝机构由丝杠3、4、排丝电机5、齿轮副13、排丝导轮组31的平衡导轮41组成，排丝电机5直接与丝杠3传动连接，丝杠3通过齿轮副13与丝杠4传动连接，所述齿轮副13由两个直径不同的小齿轮和大齿轮啮合构成，小齿轮和大齿轮的传动比为2:1，所述排丝导轮组31和平衡导轮41分别安装在丝杠3、4上，并且排丝导轮组31和平衡导轮41与丝杠3、4之间均通过螺母12连接，所述排丝电机5驱动丝杠3带动排丝导轮组31作平行于储丝筒1、2轴向的直线移动，起排丝及多层绕丝作用，丝杠3通过齿轮副13使丝杠4作旋转运动，带动平衡导轮41作与排丝导轮组31运动方向相反速度为排丝导轮组31速度1/2的直线移动；并且所述排丝机构上设置有若干用于改变电极丝6运动方向和运动轨迹的若干导轮组。
该丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构具有两种布置方式，一种为储丝筒1、2分别设置在线架7的两侧，且所述储丝筒1、2的轴线方向与线架7运丝方向平行，另一种为储丝筒1、2并排设置在线架7的后侧，且所述储丝筒1、2的轴线方向与线架7运丝方向垂直。
其具体工作方式如下：
加工前，先把整盘电极丝6全部上到储丝筒1上，然后，将电极丝6的一端经过第一排丝机构、上线架、工件、下线架和第二排丝机构，再固定到储丝筒2上。
加工时，电机21带动储丝筒2转动使电极丝6作移动走丝，电机11产生一个反向力矩使电极丝6拉紧，张紧力的大小由电机11控制，电极丝6的走丝速度由电机21来控制；排丝电机5驱动丝杠3带动排丝导轮组31作平行于储丝筒1、2轴向的直线移动，起排丝及多层绕丝作用，丝杠3通过齿轮副13使丝杠4作旋转运动，带动平衡导轮41作与排丝导轮组31运动方向相反速度为排丝导轮组31速度1/2的直线移动，当储丝筒2的一层上满电极丝时，通过排丝电机5使螺母12带动丝杠3、4上的排丝导轮组31和平衡导轮41换向朝反方向移动，实现叠层绕丝，电极丝6的排丝间距由排丝电机5的转速控制。
在加工过程中，当储丝筒1上的电极丝6快放完时，通过控制系统使电机11和电机21的角色互换，由电机21带动储丝筒2转动，使电极丝6作反方向移动，电机11起扭矩电机的作用，控制电极丝6的张紧力，重复上述过程可以实现电极丝6的往复运动。排丝导轮的移动行程及储丝筒的转动换向控制由走丝机构控制系统来实现。
在该走丝系统中，由于电极丝6的走丝速度变化范围大，因此，电机11和电机21采用交流伺服电机来实现，由于储丝筒1、2不同层上电极丝6的回转半径不同，相同转速时，电极丝6的线速度就会发生变化，因此，需要在走丝机构控制系统中通过设置控制软硬件系统来调整电机11、21的相应转速，实现电极丝6走丝速度的速度控制。
这种丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构一次上丝可以达到数千米，可以避免电极丝6“频繁换向”，并可最大限度延长单向走丝在线加工时间，走丝系统的走丝速度可以从0.1m/s-12m/s范围内实现调速，以满足不同对象的加工要求，并且在走丝过程中，电极丝6的丝速也很稳定。
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。

Claims (5)

1.一种丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构，其特征在于：由两套储丝筒（1、2）和两套排丝机构构成，其中一储丝筒上满电极丝（6），该电极丝（6）通过排丝机构和设置在其侧面的线架（7）与另一储丝筒连接；所述两套储丝筒（1、2）上分别设置有驱动其正反向转动并可使电极丝（6）张紧的电机（11、21）；所述排丝机构由丝杠（3、4）、排丝电机（5）、齿轮副（13）、排丝导轮组（31）和平衡导轮（41）组成，排丝电机（5）直接与丝杠（3）传动连接，丝杠（3）通过齿轮副（13）与丝杠（4）传动连接，排丝导轮组（31）和平衡导轮（41）分别安装在丝杠（3、4）上，并且该排丝导轮组（31）和平衡导轮（41）与丝杠（3、4）之间均通过螺母（12）连接，所述排丝电机（5）驱动丝杠（3）带动排丝导轮组（31）作平行于储丝筒（1、2）轴向的直线移动，起排丝及多层绕丝作用，丝杠（3）通过齿轮副（13）使丝杠（4）作旋转运动，带动平衡导轮（41）作与排丝导轮组（31）运动方向相反速度为排丝导轮组（31）速度1/2的直线移动。
2.根据权利要求1所述的丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构，其特征在于：所述排丝机构上设置有用于改变电极丝（6）运动方向和运动轨迹的若干导轮组。
3.根据权利要求1所述的丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构，其特征在于：所述齿轮副（13）由两个直径不同的小齿轮和大齿轮啮合构成，小齿轮和大齿轮的传动比为2:1。
4.根据权利要求1所述的丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构，其特征在于：所述两套储丝筒（1、2）分别设置在线架（7）的两侧，且所述储丝筒（1、2）的轴线方向与线架（7）运丝方向平行。
5.根据权利要求1所述的丝杠齿轮运动排丝方式的双丝筒运丝机构，其特征在于：所述两套储丝筒（1、2）并排设置在线架（10）的后侧，且所述储丝筒（1、2）的轴线方向与线架（7）运丝方向垂直。
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