【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電火花線切割加工，特別涉及一種往復走絲電火花線切割機床用數控主軸頭。
技術介紹
1、數控往復走絲電火花線切割機床（簡稱：電火花線切割機床）作為一種金屬切割加工設備廣泛應用于模具、航天航空、汽車、能源、精密儀器、醫療器械、電子產品等制造業中的精密復雜形狀的零件加工，在工業生產中占有重要地位。電火花線切割是利用連續移動的細金屬絲（稱為電極絲）作電極，對工件進行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。
2、電火花線切割機床機械系統由機床床身、坐標工作臺、運絲機構、線架機構、錐度機構、潤滑系統等組成。其中，運絲機構是指用來帶動電極絲作往復運動的機構，線架機構是指用來支撐電極絲的機構。線架機構分為單立柱懸臂式和雙立柱龍門式。單立柱懸臂式又分上線臂和下線臂，一般下線臂是固定的，上線臂可升降移動（z軸運動）。本申請數控主軸頭中的“主軸頭”即為可升降移動（z軸運動）的上線臂，“數控”是指通過伺服電機能夠對上線臂的升降移動（z軸運動）實現數字控制。電火花線切割機床的數控主軸頭從功能上看是用來安裝上導絲咀、上工作液噴咀以及上導輪的上線臂機構，該機構通常具有z軸運動機構，可以帶動上導絲咀、上工作液噴咀以及上導輪沿z軸作數控升降移動。
3、在線切割加工過程中，電極絲一方面通過各個導輪支撐在線架機構上，另一方面由運絲機構帶動作往復切割運動，對電極絲切割段的張力控制十分重要，不僅直接影響切割精度和切割質量，還直接影響切割效率和電極絲的使用壽命。現有技術中給出了多種關于電極絲恒張力控制的技術解決方案（這里不一一舉例說明）。但總體
4、有鑒于此，如何設計一種能夠對切割工作段電極絲的張力控制更直接和更精準是本專利技術研究的課題。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種往復走絲電火花線切割機床用數控主軸頭，其目的是要解決現有對切割工作段電極絲的張力控制不直接和不精準的問題。
2、為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案是：一種往復走絲電火花線切割機床用數控主軸頭，其創新在于：該數控主軸頭具有z軸運動機構和w軸運動機構，定義機床在工作狀態下的上下方向為z方向，左右方向為x方向，前后方向為y方向，其中，z軸和w軸的軸線均在z方向平行設置。
3、所述z軸運動機構包括z軸拖板座、z軸拖板、z軸導軌副、上導絲導液組件以及z軸伺服驅動機構，其中：
4、所述z軸拖板座相對于機床立柱固定，z軸拖板通過z軸導軌副與z軸拖板座連接，z軸導軌副引導z軸拖板在z軸方向作精密移動。
5、所述上導絲導液組件定位安裝在z軸拖板上。
6、所述z軸伺服驅動機構與z軸拖板驅動連接，并能夠帶動z軸拖板在z方向作數字化直線運動。
7、所述w軸運動機構包括w軸導軌、w軸第一滑塊、w軸第二滑塊、w軸第一拖板、w軸第二拖板、張力檢測器、動導輪、定導輪、動導輪座、定導輪座以及w軸伺服驅動機構，其中：
8、所述w軸導軌固定安裝在z軸拖板座上，w軸第一滑塊和w軸第二滑塊均安裝在w軸導軌上，并且w軸第一滑塊和w軸第二滑塊均能夠沿w軸導軌在w軸方向作精密移動，w軸第一滑塊位于w軸第二滑塊上方。
9、所述w軸第一拖板與w軸第一滑塊固定連接，w軸第二拖板與w軸第二滑塊固定連接。
10、所述張力檢測器具有上作用端和下作用端，上作用端與w軸第一拖板固定連接，下作用端與w軸第二拖板固定連接，上作用端與下作用端的連線與z方向平行，使張力檢測器的受力方向為z方向。
11、所述動導輪與動導輪座轉動連接，并且動導輪通過動導輪座與w軸第二拖板定位連接，動導輪的軸線與yz面垂直，繞過動導輪沿z方向下行的電極絲軸線與z方向平行。所述定導輪與定導輪座轉動連接，并且定導輪通過定導輪座相對于z軸拖板座固定連接，定導輪的軸線與動導輪的軸線平行。
12、所述w軸伺服驅動機構與w軸第一拖板驅動連接，并能夠驅動w軸第一拖板以及通過張力檢測器帶動w軸第二拖板在z方向作數字化直線運動。
13、在工作狀態下，繞過動導輪沿z方向下行至機床下線臂上的下導絲咀的電極絲段為電極絲的切割工作段。
14、在工作狀態下，w軸第二滑塊、w軸第二拖板、動導輪座、動導輪的重力以及作用在動導輪上的電極絲張力沿z方向垂直向下作用在張力檢測器的下作用端上，w軸伺服驅動機構通過w軸第一拖板的拉力沿z方向垂直向上作用在張力檢測器的上作用端上，機床控制系統能夠根據張力檢測器所測的電極絲張力數據通過對w軸驅動帶動w軸第一拖板及動導輪的伺服控制實現對電極絲的恒張力控制，且對電極絲張力控制直接作用在電極絲的切割工作段上。
15、上述技術方案中的有關內容解釋如下：
16、1.上述方案中，所述上導絲導液組件中的上導絲咀和工作液噴咀均定位安裝在z軸拖板上，其中，工作液噴咀針對上導絲咀的下方布置。在本專利技術中，上導絲導液組件是導絲、噴液、進電等結構的統稱，有的由上主導輪、導絲咀、噴咀、進電塊組成，有的是由導絲咀、噴咀、進電塊組成，有的是由上主導輪、噴咀、進電塊組成。本專利技術實施例附圖中僅給出了上導絲咀和工作液噴。
17、2.上述方案中，所述z軸導軌副由z軸導軌和z軸滑塊組成，z軸導軌和z軸滑塊兩者中，一者固定安裝在z軸拖板座上，另一者固定安裝在z軸拖板上，z軸導軌沿z軸布置，?z軸滑塊安裝在z軸導軌上，并且能夠在z軸方向作精密移動。
18、3.上述方案中，所述z軸導軌副由z軸定軌和z軸動軌組成，z軸定軌與z軸拖板座固定連接，z軸動軌與z軸拖板固定連接，z軸定軌與z軸動軌移動配合。
19、4.上述方案中，所述z軸伺服驅動機構由同步帶輪副、z軸絲杠螺母副和z軸伺服電機組合構成，其中，同步帶輪副由第一帶輪、第二帶輪和同步帶組成，z軸絲杠螺母副由z軸絲杠和z軸螺母組成。
20、所述z軸伺服電機固定安裝在z軸拖板座上，z軸伺服電機與第一帶輪傳動連接，z軸伺服電機軸線與第一帶輪軸線同軸并與z方向平行。第一帶輪通過同步帶與第二帶輪傳動連接，第一帶輪軸線與第二帶輪軸線平行。第二帶輪與z軸絲杠傳動連接，z軸絲杠與z軸螺母配合，第二帶輪軸線、z軸絲杠軸線、z軸螺母軸線同軸并與z方向平行。z軸螺母與z軸拖板固定連接。
21、5.上述方案中，所述w軸伺服驅動機構由w軸絲杠螺母副和w軸伺服電機連接構成，w軸絲杠螺母副由w軸絲杠和w軸螺母組成，w軸伺服電機的電機軸與w軸絲杠同軸固定連接，w軸伺服電機固定安裝在z軸拖板座上，w軸伺服電機的電機軸軸線與z方向平行，w軸螺母與w軸絲杠配合，w軸螺母與w軸第一拖板固定連接。
22、由于上述方案的運用，本專利技術與現有技術相比具有以下實質性特點和效果：
23、1.本專利技術在z軸拖板及z軸拖板座上巧妙設計了w軸運動機構，其結構緊湊，科學合理，滿足機床自動穿絲的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種往復走絲電火花線切割機床用數控主軸頭，其特征在于：該數控主軸頭具有Z軸運動機構和W軸運動機構，定義機床在工作狀態下的上下方向為Z方向，左右方向為X方向，前后方向為Y方向，其中，Z軸和W軸的軸線均在Z方向平行設置；
2.根據權利要求1所述的數控主軸頭，其特征在于：所述上導絲導液組件的上導絲咀（4）和工作液噴咀（5）均定位安裝在Z軸拖板（2）上，其中，工作液噴咀（5）針對上導絲咀（4）的下方布置。
3.根據權利要求1所述的數控主軸頭，其特征在于：所述Z軸導軌副由Z軸導軌（22）和Z軸滑塊（23）組成，Z軸導軌（22）和Z軸滑塊（23）兩者中，一者固定安裝在Z軸拖板座（1）上，另一者固定安裝在Z軸拖板（2）上，Z軸導軌（22）沿Z軸布置，?Z軸滑塊（23）安裝在Z軸導軌（22）上，并且能夠在Z軸方向作精密移動。
4.根據權利要求1所述的數控主軸頭，其特征在于：所述Z軸導軌副由Z軸定軌和Z軸動軌組成，Z軸定軌與Z軸拖板座（1）固定連接，Z軸動軌與Z軸拖板（2）固定連接，Z軸定軌與Z軸動軌移動配合。
5.根據權利要求1所述的數控主軸頭
6.根據權利要求1所述的數控主軸頭，其特征在于：所述W軸伺服驅動機構由W軸絲杠螺母副和W軸伺服電機（16）連接構成，W軸絲杠螺母副由W軸絲杠（29）和W軸螺母（30）組成，W軸伺服電機（16）的電機軸與W軸絲杠（29）同軸固定連接，W軸伺服電機（16）固定安裝在Z軸拖板座（1）上，W軸伺服電機（16）的電機軸軸線與Z方向平行，W軸螺母（30）與W軸絲杠（29）配合，W軸螺母（30）與W軸第一拖板（9）固定連接。
...【技術特征摘要】
1.一種往復走絲電火花線切割機床用數控主軸頭，其特征在于：該數控主軸頭具有z軸運動機構和w軸運動機構，定義機床在工作狀態下的上下方向為z方向，左右方向為x方向，前后方向為y方向，其中，z軸和w軸的軸線均在z方向平行設置；
2.根據權利要求1所述的數控主軸頭，其特征在于：所述上導絲導液組件的上導絲咀（4）和工作液噴咀（5）均定位安裝在z軸拖板（2）上，其中，工作液噴咀（5）針對上導絲咀（4）的下方布置。
3.根據權利要求1所述的數控主軸頭，其特征在于：所述z軸導軌副由z軸導軌（22）和z軸滑塊（23）組成，z軸導軌（22）和z軸滑塊（23）兩者中，一者固定安裝在z軸拖板座（1）上，另一者固定安裝在z軸拖板（2）上，z軸導軌（22）沿z軸布置，?z軸滑塊（23）安裝在z軸導軌（22）上，并且能夠在z軸方向作精密移動。
4.根據權利要求1所述的數控主軸頭，其特征在于：所述z軸導軌副...
【專利技術屬性】
技術研發人員：葉軍，孫抗修，周穎，
申請(專利權)人：蘇州三光科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。