數控電火花切割機床線架、導輪部件的結構

線架、導輪部件的結構

線架的主要功用是在電極絲按給定線速度運動時，對電極絲起支撐作用，並使電極絲工作部分與工作臺平面保持一定的幾何角度。線架與儲絲走絲機構組成了電極絲的運動系統。

1．對線架的要求

（1）具有足夠的剛度和強度，在電極絲運動（特別是高速走絲）時，不應出現振動和變形。

（2）線架的導輪有較高的運動精度，徑向偏擺和軸向竄動不超過5m。

（3）導輪與線架本體、線架與床身之間有良好的絕緣效能。

（4）導輪運動組合件有密封措施，可防止帶有大量放電產物和雜質的工作液進入導輪軸承

（5）線架不但能保證電極絲垂直於工作臺平面，在具有錐度切割功能的機床上，還具備能使電極絲按給定要求保持與工作臺平面呈一定角度的功能。

2．線架本體結構

線架按功能可分為固定式、升降式和偏移式三種類型；按結構可分為懸臂式和龍門式兩種型別。

懸臂式固定線架主要由線架本體、導輪運動組合件及保持器等組成。

目前，中、小型線切割機床的線架本體常採用單柱支撐、雙臂懸樑式結構。由於支撐電極絲的導輪位於懸臂的端部，同時電極絲要保持一定的張力，因此應加強線架本體的剛度和強度，以利於保證線架的上下懸臂在電極絲運動時不致振動和變形。

為了進一步提高剛度和強度，有在上下懸臂間增加加強筋的結構。大型線切割機床的線架本體有的採用龍門式結構，這時，工作臺拖板只沿一個座標方向運動，另一個座標方向的運動透過架在橫樑上的線架拖板來實現。

3．導輪部件結構

（1）對導輪運動組合件的要求

導輪是本機床關鍵零件，關係到加工零件的切割質量，對導輪運動組合件有下面幾點要求：

① 導輪V形槽面應有較高的精度，V形槽底的圓弧半徑必須小於選用的電極絲半徑，保證電極絲在導輪槽內運動時不產生軸向移動。

② 在滿足一定強度要求下，應儘量減輕導輪質量，以減少電極絲換向時的電極絲與導輪間的滑動摩擦。導輪槽工作面應有足夠的硬度，以提高其耐磨性。

③ 導輪裝配後轉動應輕便靈活，儘量減小軸向竄動和徑向跳動。

④ 進行有效的密封，以保證軸承的正常工作條件。

（2）導輪運動組合件的結構

導輪運動組合件結構主要有三種：懸臂支撐結構、雙支撐結構和雙軸尖支撐結構。

懸臂支撐結構如圖5。56所示，結構簡單，上絲方便。但因懸臂支撐，張緊的電極絲運動的穩定性較差，難於維持較高的運動精度，同時也影響導輪和軸承的使用壽命。

雙支撐結構為導輪居中，兩端用軸承支撐，結構較複雜，上絲較麻煩。但此種結構的運動穩定性較好，剛度較高，不易發生變形及跳動。

雙軸尖支撐結構。導輪兩端加工成30°的錐形軸尖，硬度在HRC60以上。軸承由紅寶石或錫磷青銅製成。該結構易於保證導輪運動組合件的同軸度，導輪軸向竄動和徑向跳動量可控制在較小的範圍內。缺點是軸尖運動副摩擦力大，易於發熱和磨損。為補償軸尖運動副的磨損，利用彈簧的作用力使運動副良好接觸。

此外，導輪支撐有的還採用滑動支撐結構。

（3）導輪的材料

為了保證導輪軸徑與導向槽的同軸度，一般採用整體結構。導輪要求用硬度高、耐磨性好的材料製成，如GCrl5、W18Cr4V等，也可選用硬質合金或陶瓷材料製造導輪的鑲件來增強導輪V形工作面的耐磨性和耐蝕性。

（4）導輪組合件的裝配

導輪組合件裝配的關鍵是消除滾動軸承中的間隙，與軸承內外環工作表面在負荷作用下產生彈性變形，以及由此引起的軸向竄動和徑向跳動。因此，常用對軸承施加預負荷的方法來解決。通常是在兩個支撐軸承的外環間放置一定厚度的定位環來獲得預負荷。預加負荷必須適當選擇，若軸承受預加負荷過大，在運轉時會產生急劇磨損。此外，裝配前軸承必須清洗得很潔淨，並在顯微鏡下檢查滾道內是否有金屬粉末、碳化物等，軸承經清洗、乾燥後，填以高速潤滑脂，起潤滑和密封作用。

4．電極絲保持器

保持器的功用主要是對電極絲往復運動起限位作用，以提高位置精度。當保持器用於保證電極絲順序排繞時，一般置於上、下絲臂靠近儲絲筒的一端。如圖5。57所示的硬質合金保持器，上、下保持器左右相對偏移。保持器的定位圓柱面應從相應中心位置對稱地左右調節，使電極絲2的走向與導輪V形槽夾角儘量小，有利於導輪的正常使用。圖5。58所示為V形寶石保持器，它用於保持電極絲運動的位置精度時，不應對電極絲產生較大的壓力。件1為保持器架，件2為器。圓柱式保持器可以用硬質合金或紅寶石、藍寶石製成。目前使用的有圓弧形、V形等方式。

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