[实用新型]机电同体电火花线切割机贮丝筒

说明书

技术领域

本实用新型涉及电火花线切割机床技术领域，具体地说是一种机电同体电火花线切割机贮丝筒。

背景技术

往复式高速走丝电火花线切割机床(简称机床)的贮丝、运丝机构(简称贮丝筒)是影响机床机械性能和加工工艺指标的关键部件之一，机床在火花放电切割加工时，要求贮丝筒储存的400～800M钼丝(电极)以12～20M/S的线速度连续、往复、精确、平稳地运行。在如此高要求的工况下，对贮丝筒机构从设计到制造都提出了严格的要求：1.运转电机应具有小质量、大转矩、高精度、高转速等特点和承受频繁换向的高过载能力；2.贮丝筒组件应具备优良的动平衡指标和最小的质量；3.电动机与贮丝筒的连接应满足高同心度要求；4.唯一的机械加工基准(机械零位)，能采用精密加工机械制造高精度的贮丝筒；5.最少的装配环节，避免人为因素对加工精度指标的干扰。

目前使用的贮丝筒机构(简称旧贮丝筒)无论从设计到制造各环节，都无法满足上述要求，现根据图2所示加以说明：运转电动机(交流异步电动机或直流有刷电机)(1)通过其端面上的止口(2)与贮丝筒法兰盘(3)紧固连接，再固装在贮丝筒支架(4)上。运转电动机(1)轴端通过联轴器(5)与贮丝筒轴(6)滑动配合连接，贮丝筒(7)由轴承(8)装设在支架(4)上，支架(4)装在基座导轨槽中的滑板(10)上。贮丝筒轴(6)上的传动齿轮(9)与传动丝杠齿轮通过齿形带啮合，从而实现贮丝筒的往复运转功能。旧贮丝筒存在的问题是：1.交流异步电动机或直流有刷电机均为大质量、低过载、低转速电动机，无法满足机床对贮丝筒提出的高转速、高过载、小质量及频繁换向连续工作的要求；2.运转电动机轴输出的旋转精度，一方面由电动机的制造精度和装配精度保证，即：依靠电动机两端盖的轴承室加工制造精度工艺指标、两端盖中心孔与外圆同心度加工制造精度工艺指标、止口同心度加工制造精度工艺指标及电动机轴的加工制造精度工艺指标；另一方面由电动机止口与贮丝筒法兰盘及贮丝筒支架端面和底面固定位的加工制造精度工艺指标和装配精度指标保证。根据机械加工原理可知，不同机械零位加工的零件或部件，在组合时需要根据工艺要求由钳工装配，便产生了公差叠加现象，使制造精度指标下降。组合的零件越多，尺寸链越长，精度越差，此现象无法通过精密加工机械一次性(单一零位)消除，更无法通过钳工装配消除，且该现象随钳工的技术差别而发散，产生普遍的个体制造差异；3.电动机与贮丝筒的连接是由装配完成的，同样存在上述问题；4.直径很大(Φ160mm)的贮丝筒，在高速往复运动时，产生的扭转力矩刚性地作用在贮丝筒轴上，并通过联轴器传递到电动机轴上，形成扭转力臂，该力臂根据作用距离按照阿贝效应放大而形成扭转振动现象，造成各轴的早期机械疲劳，而出现轴承损坏和断轴故障。

发明内容

本实用新型的目的就是为解决上述问题而设计的一种机电同体电火花线切割机贮丝筒，该机构采用外转子式直流无刷电动机，并将外传子构造成电极丝筒，使电动机具有贮丝和运转同体的功能。

本实用新型是这样实现的：机电同体电火花线切割机贮丝筒由电动机定子、定子轴、贮丝筒支架、电动机转子、轴承、接线和传动齿轮组成，电动机定子与定子轴固定连接并固装在贮丝筒支架上，定子轴端部设有走线孔；电动机转子通过轴承连接在定子轴上，转子一端连接有传动齿轮，接线通过转子另一端的轴承孔和定子轴走线孔连接电动机定子。

本实用新型机具有如下特点：

1.支撑电动机定子的定子轴就是贮丝筒的机械零位，多部件的加工工艺都以此零位为基准，采用机械加工完成，其精度依靠加工机械的精度来保证，从而使得加工精度的一致性好，提升余地大。再者，装配工作只发生一次，即只产生轴承与转子轴承位的装配误差，而该误差可通过选用优质轴承和调节装配公差设定而控制到最小，也可通过对装配后贮丝筒表面精度再磨削来消除。其三，贮丝和运转部件与电机定子轴柔性连接，启动力矩和换向扭矩作用在滚动部件轴承上，只要使轴承得到良好的润滑和冷却，启动和换向产生的破坏力即可降至最小。换向扭矩会使电动机的换向运转产生迟滞现象并降低电动机动态响应和能耗比，但不会对机床的机械性能和工艺性能产生负面影响。因此，可以概括地说，优化的“筒体”结构形成了最佳的加工制造工艺性，加之选用了优质的高精度电动机，也就制成了优质的高精度贮丝筒。

2.采用体积功率比大、能效高，大功率，小质量的电动机，这种具有高转速高过载系数的直流无刷电动机可满足机床对贮丝筒的高技术要求。

3.贮丝筒具有高性能价格比，具有降低能耗和减少材料消耗的特点。