高速走丝电火花线切割机床由主机、脉冲电源、数控系统和工作液循环过滤系统四大部分组成。主机由床身、工作台、贮丝机构、丝架(锥度切割装置)、机床电器控制系统、夹具、附件等构成。
工作台中,导轨的形式有滑动导轨和滚动导轨,传动装置用交流伺服电动机带动液珠丝
杠。近年来,有用直线电动机直接驱动,电动机本身有导轨,无丝杠,无间隙,为“零传动”。
(1)贮丝机构贮丝机构是关键部件之一,近年来有一些发展。
1)单机高速往复走丝方式的贮丝机构由走丝溜板、卷丝筒、丝架等所组成,是***早出现的而被广泛采用的一种结构,此结构简单,但绕丝少往返繁,振动大丝损快,影响加工精度和表面粗糙度。
2)双机高速往复走丝方式的贮丝机构由两个电动机分别作正、反转来走丝,结
构较复杂,但绕丝长,往返次数少,振动较小,丝损较慢,有利于提高加工精度,降低表面粗糙度值,但走丝振动问题基本上未解决。
3)单机高速横向往复走丝方式的贮丝机构其特点是在布局上采用卷丝筒在上丝架在下的结构,走丝系统配置了两级张紧机构,**级用重锤机构,第二级用电压控制的低惯量的电磁制动器,使电极丝处于合适的张紧状态,减少振动;同时,尽量缩短左右两个导向装置的距离,提高电极丝的刚度。从而可以提高加工精度,降低表面粗糙度值。
4)自旋式走丝方式的贮丝机构高速走丝的致命弱点是电极丝振动大,往返走丝不平稳,因此新近研究出-种自旋式电火花线切割机床,其方案是较大程度地降低走丝速度电极丝旋转,并辅以从两端强迫冲液,能够达到很高的加工精度和很低的表面粗糙度值,但其结构复杂,制造精度要求高,在思路上有新颖性。
(2)丝架 丝架也是一个关键部件,它有单柱支撑双臂悬伸式跨距可调双臂悬伸式龙门式和偏移式等。其中偏移式是为了切割有锥度的直纹表面有三种实现方法,如图642所示
1)单丝臂平动法 若使上丝臂在y向平移,可得到丝架绕x轴的摆动,即坐标A同理,下丝臂在y向平移也可得到;若使上丝臂在x向平移,可得到丝架绕y轴的摆动,即坐标B,同理,下丝臂在y向平移也可得到。此法锥度不能太大,否则导轮易损
2)双丝臂平动法 上、下丝臂同时从两导轮中心连线分别左、右等量移动,可得到撄动。
3)丝臂平动丝架摆动法 上下丝臂在y向同时反向平移得到坐标A;整个丝架绕两导轮中心连线的中点摆动得到坐标B。这种方法加工锥度时,导轮不会偏载,因此不会影响其磨损,***大锥度可达±3,这种方法应用较多。
从上述方法知道,要实现锥度切割,就要4轴数控联动,不仅机床结构要复杂许多,而且数控系统也比较复杂。导轮组合件也是关键件,从结构上可分为单支承(悬臂)和双支承两种。由于导轮总是和电极丝摩擦,易磨损,使用寿命短,现在多用陶瓷、金刚石等耐磨材料制作导轮。
