[实用新型]电火花线切割电极丝往复渐进式走丝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种往复走丝电火花线切割技术，具体地说是一种电火花线切割电极丝往复渐进式走丝装置。

背景技术

高速往复走丝电火花线切割(HSWEDM)是我国具有完全独立知识产权的电火花线切割加工设备，因其具有很高的性价比，已经被广泛应用于精密零件及模具加工等领域。目前高速往复走丝电火花线切割机床采用往复走丝方式，这种走丝方式丝筒上电极丝可以反复使用，运行成本低，但由此也存在着以下缺陷：

（1）目前采用的丝筒绕丝方法，通常一次上丝的长度为200—300m，由于这段电极丝一直在往复放电切割，因此必然存在电极丝损耗，目前通常每切割10万mm²，电极丝直径损耗0.01mm，因此在大面积切割时，将由于电极丝的损耗导致起始切缝与最终切缝的宽度不同，对切割精度产生影响。

（2）在大面积切割过程中一旦发生断丝现象，由于电极丝从开始到断丝处已经有了损耗，因此如果此时采用退回原起割点，重新换钼丝再进行切割的方法，就会因为从起割点到断丝点的切缝宽度逐渐变窄，而影响电极丝从起割点到断丝点的进给速度，也就是说，此时从起割点到断丝点并不是空切了，而是需要再次切割才能到断丝点，这样就会大大延长总切割时间。

（3）传统的HSWEDM在走丝过程中，存在单边松丝问题，也就是在丝筒的两头，存在电极丝一头松一头紧的问题，虽然目前采用的恒张力装置（如机械重锤式张力机构，机械弹簧式张力机构等）可以部分缓解该问题，但同时也会增加断丝的几率。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对目前高速往复走丝电火花线切割（HSWEDM）机床在切割大厚度、大切割面积工件时电极丝产生损耗进而影响加工精度，和在切割过程中发生断丝时返回原点上丝切割会因为切缝变窄不能空切而耽误回到断丝点延长加工时间，以及目前走丝系统普遍存在的单边松丝问题，实用新型一种电火花线切割电极丝往复渐进式走丝装置，它通过双丝筒使得电极丝一方面完成高速往复走丝运动，同时通过往复走丝的不对等性，使得电极丝整体微量推进，以抵消电极丝的损耗，从而使得在整个切割过程中，电极丝的损耗通过整体电极丝的渐进推进而抵消，保障在大面积切割中，切缝中的电极丝直径基本不变，从而保障了加工精度不会因为电极丝的损耗而丧失，并且当断丝情况发生时电极丝可以沿宽度一致的切缝快速空切到断丝点或在断丝点原地穿丝。此外，双丝筒结构保障了加工区域电极丝的张力处于恒定状态。

本实用新型的技术方案是：

一种电火花线切割电极丝渐进式走丝装置，其特征是它采用双丝筒机构，每个丝筒均能多层叠丝，丝筒和主轴采用滑动轴承连接，丝筒两侧分别设有凸起部分从而保证上层的电极丝不会滑落，丝筒的一端与凸轮相抵，以保证丝筒始终与凸轮的外轮廓接触，另一端与弹簧相抵，凸轮每转一圈，丝筒在凸轮和弹簧的共同作用下实现轴向的一次匀速往复运动，从而保证了电极丝在丝筒上能够均匀排丝；凸轮由蜗轮蜗杆机构驱动，蜗杆与主轴同轴，主轴通过联轴器与伺服电机相连，伺服电机受控于控制器和信号采集器采集的丝筒的转动信号；控制器控制丝筒正向运动的距离大于反向运动距离，从而通过往复走丝的不对等性，实现电极丝的微量推进，以抵消电极丝的损耗。

所述的蜗轮蜗杆机构的蜗轮同轴连接有同轴锥齿轮，同轴锥齿轮与凸轮轴上的驱动锥齿轮啮合而驱动凸轮轴转动。

所述的两个丝筒中的一个丝筒在驱动电机带动下转动时，另一个丝筒产生所需的阻力实现对电极丝的张力控制。

所述的正向运动距离和反向运动距离之差至少为1毫米。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过信号采集器反馈丝筒的转动信号，利用计算机控制伺服电机带动丝筒正转和反转，实现电极丝“前进-回退-再前进”的渐进式运动。由于丝筒可以多层叠丝，所以电极丝的长度没有限制，并且采用了双丝筒结构，保障了加工区域电极丝的张力处于恒定状态；同时通过往复走丝的不对等性，使得电极丝整体微量推进，从而使得在整个切割过程中，电极丝的损耗可以通过整体电极丝的进给而抵消，保障了在大厚度大面积的切割中，电极丝的损耗在一定的可控范围内，从而在一定程度上保障了机床的加工精度；当断丝情况发生时，只需要放弃断点之前已经使用过的电极丝，更换一个新的丝筒进行收丝即可，并且断丝后电极丝可以沿宽度一致的切缝快速空切到断丝点或在断丝点原地穿丝，大大提高了加工效率。