高速走絲電火花線切割機床由主機、脈沖電源、數控系統和工作液循環過濾系統四大部分組成。主機由床身、工作臺、貯絲機構、絲架(錐度切割裝置)、機床電器控制系統、夾具、附件等構成。
工作臺中,導軌的形式有滑動導軌和滾動導軌,傳動裝置用交流伺服電動機帶動液珠絲
杠。近年來,有用直線電動機直接驅動,電動機本身有導軌,無絲杠,無間隙,為“零傳動”。
(1)貯絲機構貯絲機構是關鍵部件之一,近年來有一些發展。
1)單機高速往復走絲方式的貯絲機構由走絲溜板、卷絲筒、絲架等所組成,是***早出現的而被廣泛采用的一種結構,此結構簡單,但繞絲少往返繁,振動大絲損快,影響加工精度和表面粗糙度。
2)雙機高速往復走絲方式的貯絲機構由兩個電動機分別作正、反轉來走絲,結
構較復雜,但繞絲長,往返次數少,振動較小,絲損較慢,有利于提高加工精度,降低表面粗糙度值,但走絲振動問題基本上未解決。
3)單機高速橫向往復走絲方式的貯絲機構其特點是在布局上采用卷絲筒在上絲架在下的結構,走絲系統配置了兩級張緊機構,**級用重錘機構,第二級用電壓控制的低慣量的電磁制動器,使電極絲處于合適的張緊狀態,減少振動;同時,盡量縮短左右兩個導向裝置的距離,提高電極絲的剛度。從而可以提高加工精度,降低表面粗糙度值。
4)自旋式走絲方式的貯絲機構高速走絲的致命弱點是電極絲振動大,往返走絲不平穩,因此新近研究出-種自旋式電火花線切割機床,其方案是較大程度地降低走絲速度電極絲旋轉,并輔以從兩端強迫沖液,能夠達到很高的加工精度和很低的表面粗糙度值,但其結構復雜,制造精度要求高,在思路上有新穎性。
(2)絲架 絲架也是一個關鍵部件,它有單柱支撐雙臂懸伸式跨距可調雙臂懸伸式龍門式和偏移式等。其中偏移式是為了切割有錐度的直紋表面有三種實現方法,如圖642所示
1)單絲臂平動法 若使上絲臂在y向平移,可得到絲架繞x軸的擺動,即坐標A同理,下絲臂在y向平移也可得到;若使上絲臂在x向平移,可得到絲架繞y軸的擺動,即坐標B,同理,下絲臂在y向平移也可得到。此法錐度不能太大,否則導輪易損
2)雙絲臂平動法 上、下絲臂同時從兩導輪中心連線分別左、右等量移動,可得到攖動。
3)絲臂平動絲架擺動法 上下絲臂在y向同時反向平移得到坐標A;整個絲架繞兩導輪中心連線的中點擺動得到坐標B。這種方法加工錐度時,導輪不會偏載,因此不會影響其磨損,***大錐度可達±3,這種方法應用較多。
從上述方法知道,要實現錐度切割,就要4軸數控聯動,不僅機床結構要復雜許多,而且數控系統也比較復雜。導輪組合件也是關鍵件,從結構上可分為單支承(懸臂)和雙支承兩種。由于導輪總是和電極絲摩擦,易磨損,使用壽命短,現在多用陶瓷、金剛石等耐磨材料制作導輪。
