專利名稱：一種振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電火花線切割機(jī)，具體涉及電火花線切割機(jī)上的導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置。
背景技術(shù)：
電火花線切割機(jī)是把高頻脈沖電源的正極接到固定的工件上，把負(fù)極接到電極絲 上，利用運(yùn)動(dòng)中的電極絲與工件間在工作液中脈沖電火花放電產(chǎn)生的電蝕效應(yīng)來進(jìn)行線切 割加工的。在往復(fù)走絲型電火花線切割機(jī)中，為了把放電產(chǎn)生的熱量和電蝕產(chǎn)生的電蝕物 盡快從放電加工區(qū)中排出，采用了往復(fù)高速運(yùn)絲的方式。高效率放電加工時(shí)，電極絲運(yùn)絲的 線速度達(dá)8-12m/sec，脈沖峰值電流大于30Ap-p。通過進(jìn)電裝置把脈沖電源的電流穩(wěn)定可 靠地輸送到高速運(yùn)動(dòng)的電極絲上，是能否可獲得高效率脈沖電火花線切割加工的關(guān)鍵。為 此，目前生產(chǎn)的電火花線切割機(jī)設(shè)計(jì)以下多種結(jié)構(gòu)的進(jìn)電裝置來達(dá)到此目的 —、如附圖l所示，為目前電火花線切割機(jī)上使用最廣的一種進(jìn)電裝置。圖中11 為電極絲，12為進(jìn)電塊，5為進(jìn)電塊固定螺釘，6為高頻脈沖電源負(fù)極連線。進(jìn)電塊12由硬 質(zhì)合金或鎢鋼材料制造，高頻電源負(fù)極連線6接到進(jìn)電塊固定螺釘5上，進(jìn)而傳輸?shù)竭M(jìn)電 塊12上；高速運(yùn)動(dòng)的電極絲11貼著進(jìn)電塊12表面移動(dòng)，兩者接觸處為短圓弧狀線段，高 頻脈沖電流就經(jīng)過此段線段輸送到電極絲11上。雖然這種進(jìn)電裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、易于制 造和安裝的優(yōu)點(diǎn)，但存在不少缺點(diǎn)其一，短圓弧線段狹小的接觸面積，傳遞的脈沖峰值電 流密度極大，在高效率放電切割時(shí)，電極絲11與進(jìn)電塊12接觸短圓弧線段上的電流密度達(dá) 30-100Ap-p/mm2。由于高速運(yùn)動(dòng)電極絲與進(jìn)電塊之間高速滑動(dòng)接觸極不穩(wěn)定，造成接觸電 阻波動(dòng)大，增加了高頻脈沖的功率損耗，還造成智能脈沖電源對(duì)放電狀態(tài)的采樣發(fā)生錯(cuò)誤； 其二，經(jīng)反復(fù)放電，電極絲表面電蝕成粗糙不平，還沾粘著許多堅(jiān)硬的電蝕小顆粒、工件材 料的氧化粉末和工作液，這樣高速運(yùn)動(dòng)的電極絲與進(jìn)電塊之間高速滑動(dòng)磨擦?xí)瑫r(shí)造成電 極絲和進(jìn)電塊兩者的機(jī)械磨損；其三，高速運(yùn)動(dòng)的電極絲常處于振動(dòng)狀態(tài)，偶爾會(huì)在電極絲 與進(jìn)電塊表面之間發(fā)生與電火花放電切割加工串聯(lián)的脈沖電火花放電，這種在空氣中的電 火花放電會(huì)燒傷電極絲和造成電極絲表面局部氧化。在大脈沖電流高效率切割加工時(shí)，甚 至?xí)矐B(tài)燒斷電極絲。對(duì)進(jìn)電塊來說這種放電會(huì)給它帶來比機(jī)械磨損更嚴(yán)重的電蝕損耗。 且隨著此情況的出現(xiàn)，電蝕損耗現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)愈來愈頻繁，進(jìn)而造成頻繁燒斷電極絲，進(jìn)電 失效。 二、儲(chǔ)絲筒軸向進(jìn)電裝置，如附圖2a和附圖2b所示，圖中l(wèi)為線架前端的上、下導(dǎo) 輪，3為進(jìn)電裝置支架，6為高頻脈沖電源負(fù)極連線，7為高頻電源采樣線，8為靜電刷，11為 電極絲，13為工件，14為儲(chǔ)絲筒，15為彈簧；彈簧15嵌裝在靜電刷8的一端，實(shí)際上這是一 種帶彈簧的電機(jī)電刷。彈簧15和靜電刷8插入支架3，高頻脈沖電源負(fù)極連線6接到靜電 刷8上，靜電刷8頭部伸出支架3，在彈簧15彈力的作用下頂在儲(chǔ)絲筒14的軸端，把高頻脈 沖電流接送到儲(chǔ)絲筒14上；電極絲11平整地纏繞在儲(chǔ)絲筒14表面，兩者之間沒有相對(duì)運(yùn) 動(dòng)，從而把高頻脈沖電流進(jìn)而輸送到高速運(yùn)動(dòng)電極絲11上。雖然此進(jìn)電裝置解決了上述進(jìn)電裝置的三個(gè)缺點(diǎn)，但由于儲(chǔ)絲筒距放電加工區(qū)較遠(yuǎn)，電極絲都采用鉬絲，其電阻較大，此 外高頻功率脈沖電流因分布電感、分布電容等原因造成傳輸損耗較大；所以這種進(jìn)電裝置 很難用于大脈沖電流的高效率線切割放電加工，只有個(gè)別小型電火花線切割機(jī)采用此種進(jìn) 電裝置。 三、以鋼球和帶彈簧電機(jī)電刷的導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，如圖3所示，1為導(dǎo)輪，3為支 架，6為高頻脈沖電源負(fù)極連線，7為高頻脈沖電源采樣連線，8為靜電刷，15為彈簧，16為 鋼球，21為軸承；導(dǎo)輪1通過軸承21支撐于絕緣材質(zhì)的支架3上，鋼球16嵌裝在導(dǎo)輪1軸 端中心鉆孔的凹部內(nèi)，彈簧15和靜電刷8插入支架3，靜電刷8頭部在彈簧15彈力的作用 下頂在鋼球16上，高頻脈沖電源負(fù)級(jí)連線6接到靜電刷8上；由于電極絲是緊貼在導(dǎo)輪1 的V形槽兩壁上，兩者接觸圓弧包角達(dá)90度左右，兩者之間相對(duì)速度為零，從而實(shí)現(xiàn)把高頻 脈沖電流經(jīng)靜電刷8、鋼球16、導(dǎo)輪1傳遞到高速運(yùn)動(dòng)的電極絲上。本裝置克服上述第一種 和第二種進(jìn)電裝置的一些缺點(diǎn)，但是用彈簧15推動(dòng)靜電刷8來頂鋼球16是一種很不穩(wěn)定 的機(jī)構(gòu)，只要彈簧15的作用力偏離導(dǎo)輪1軸線，靜電刷8在頂鋼球16的同時(shí)，在與鋼球16 接觸點(diǎn)上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于導(dǎo)輪1軸線的分力，使嵌裝在導(dǎo)輪1軸端中心鉆孔內(nèi)的鋼球16 狀態(tài)不穩(wěn)定。由于裝置內(nèi)各種部件在制造和裝配中不可避免存在著允許誤差，以及靜電刷 8與支架3之間必須有容許靜電刷8作軸向運(yùn)動(dòng)的間隙，從而在實(shí)際使用中，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)輪1高 速旋轉(zhuǎn)時(shí)，鋼球16容易從導(dǎo)輪1軸端中心鉆孔的凹部內(nèi)跳出。使用可靠差，因此采用這種 進(jìn)電裝置的電火花線切割機(jī)也很少。 四、參見專利號(hào)ZL200620102208. 5的實(shí)用新型專利。如附圖4a和附圖4b所示， 3為支架、6為外部電源接線、8為靜電刷、9為動(dòng)電刷、15為彈簧、17為導(dǎo)輪軸、18為端子主 體，19為彈性固定片、20為由成形薄片材料焊接而成的大直徑導(dǎo)輪。大直徑導(dǎo)輪20和端子 主體18安裝在支架3上，彈簧15限位在端子主體18腔內(nèi)，彈性固定片19安裝在端子主體 18上；靜電刷8嵌在彈簧15上，實(shí)際上其結(jié)構(gòu)類似于帶彈簧的電機(jī)電刷；由于電刷部分在 垂直于導(dǎo)輪軸方向上呈現(xiàn)懸浮狀的不穩(wěn)定性，用彈性固定片17進(jìn)行徑向限位；動(dòng)電刷9嵌 裝在導(dǎo)輪軸17的端部。靜電刷8與導(dǎo)輪軸17有兩種接觸方式，一種為靜電刷8在彈簧15 的彈性力推動(dòng)下軸向與動(dòng)電刷9接觸，另一種為直接與導(dǎo)輪軸端17徑向接觸；該實(shí)用新型 設(shè)計(jì)了一個(gè)用滾輪工藝把圓形薄片材料軋制成幾種輪狀外形，再把兩片成形后的薄片材料 對(duì)接起來，在拼合成V形電極絲導(dǎo)向工作面處焊接，制成的一個(gè)大直徑導(dǎo)輪20，以減小導(dǎo)輪 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和降低動(dòng)、靜電刷間相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度。此大直徑導(dǎo)輪20安裝在絲架前端電極絲的 變向處，既是進(jìn)電輪同時(shí)又起到上、下導(dǎo)輪的作用。此實(shí)用新型解決了上述第一、二、三種進(jìn) 電裝置存在的大部分缺點(diǎn)，但又帶來一些新的問題第一，導(dǎo)輪作為電火花線切割機(jī)床的一 個(gè)重要的專用關(guān)鍵零件，電加工行業(yè)自上世紀(jì)的80年代起就制定了電火花線切割機(jī)唯一 的一個(gè)關(guān)鍵零部件的導(dǎo)輪精度標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)幾次修訂，目前電加工機(jī)床行業(yè)執(zhí)行的該標(biāo)準(zhǔn)為JB/ T3720. 2-2006 "電火花線切割機(jī)(往復(fù)走絲型)導(dǎo)輪第二部分技術(shù)條件"。該標(biāo)準(zhǔn)是行業(yè) 專家們根據(jù)電火花線切割機(jī)床加工精度的要求，通過反復(fù)推敲討論制訂了該零部件的精度 標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)導(dǎo)輪60° V形工作槽的底徑大小、V形槽面的圓跳動(dòng)和V形槽面對(duì)導(dǎo)輪軸的 徑向跳動(dòng)等制定了嚴(yán)格的精度要求，這些精度指標(biāo)在機(jī)械加工中只有精磨加工才能達(dá)到， 焊接而成的薄片大導(dǎo)輪是無法達(dá)到此導(dǎo)輪精度標(biāo)準(zhǔn)要求。因此焊接薄片大導(dǎo)輪工作時(shí)導(dǎo)向 精度差，徑向跳動(dòng)大，大導(dǎo)輪以線速度為8-12m/sec旋轉(zhuǎn)時(shí)，將會(huì)加劇在上、下導(dǎo)輪之間的放電加工區(qū)電極絲振動(dòng)，從而影響線電極電火花放電的穩(wěn)定性，降低切割效率和加工精度， 還使切割表面質(zhì)量變差。第二，為了提高導(dǎo)輪使用壽命，要求導(dǎo)輪V形工作槽面的硬度達(dá)到 HR > 62。為此，標(biāo)準(zhǔn)鋼導(dǎo)輪都采用軸承鋼材料制造，且采用整體淬火熱處理，或采用人造寶 石和陶瓷刀具之類超硬材料來鑲嵌制造導(dǎo)輪主體。而可以滾扎成形的薄片材料，是沒有硬 度指標(biāo)的，因此這種薄片焊接導(dǎo)輪的使用壽命很短。第三，采用彈簧頂推靜電刷與嵌裝球狀 動(dòng)電刷接觸，與上述鋼球進(jìn)電裝置相似，同樣是一個(gè)不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。雖然該裝置中加有彈性 固定片19進(jìn)行徑向限位，但既有"彈性"移動(dòng)量，仍不是一個(gè)很穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。為此該實(shí)用新 型專利的實(shí)用性較差，將很難被市場所接受。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，目的是解決現(xiàn)有導(dǎo)輪軸向進(jìn)電
裝置結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、使用可靠性差的技術(shù)問題，在保持高導(dǎo)向精度的同時(shí)，把高頻脈沖電流低
損耗和穩(wěn)定地傳輸?shù)礁咚龠\(yùn)動(dòng)中的電極絲上，整個(gè)進(jìn)電裝置做到實(shí)用性和易維修性。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝
置，電火花線切割機(jī)的導(dǎo)輪以其上伸出的導(dǎo)輪軸通過軸承支撐于支架上；所述導(dǎo)輪軸的端
面上固設(shè)動(dòng)電刷，而所述支架中設(shè)有圓盤狀振動(dòng)簧片，該圓盤狀振動(dòng)簧片的軸心線與導(dǎo)輪
軸軸心線重合；圓盤狀振動(dòng)簧片的外緣一周相對(duì)支架固定連接，而其中心沿軸心線朝向動(dòng)
電刷固設(shè)靜電刷；該靜電刷上通電源負(fù)極，圓盤狀振動(dòng)簧片的彈力迫使靜電刷抵于動(dòng)電刷
上，靜電刷與動(dòng)電刷兩者接觸配合導(dǎo)電。 上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下 1、上述方案中，所述支架為絕緣支架，該絕緣支架一端連接導(dǎo)電簧片座，所述導(dǎo)電
簧片座的端部與絕緣支架間設(shè)有供圓盤狀振動(dòng)簧片外緣嵌入的壓制作用面，以此圓盤狀振
動(dòng)簧片外緣一周經(jīng)導(dǎo)電簧片座壓制固定于絕緣支架中；所述導(dǎo)電簧片座上通電源負(fù)極，電
源負(fù)極經(jīng)導(dǎo)電簧片座、圓盤狀振動(dòng)簧片傳遞至靜電刷上。 2、上述方案中，所述"圓盤狀振動(dòng)簧片"包括以下具體變化方案 A、所述圓盤狀振動(dòng)簧片為一彈性金屬圓片，該彈性金屬圓片上設(shè)有M圈同心的圓
形假想線，M > 2 ;每圈圓形假想線上繞圓心對(duì)稱開設(shè)N個(gè)圓弧槽，N > 2 ;每個(gè)圓弧槽的兩
端部均設(shè)有直徑大于圓弧槽寬度的圓孔，以防止圓盤狀振動(dòng)簧片經(jīng)長期使用后，在圓弧槽
的起點(diǎn)和終點(diǎn)處可能發(fā)生因?yàn)閼?yīng)力集中引起疲勞損壞而撕裂圓盤狀振動(dòng)簧片；各徑向相鄰
的圓弧槽的經(jīng)圓心的對(duì)稱軸線的夾角P = 180° ;每個(gè)所述圓弧槽的圓心角a均相等，圓
心角a的范圍為0° < a < 360° /N，最佳圓心角a = 240° /N ; B、所述圓盤狀振動(dòng)簧片為一彈性金屬圓片，該彈性金屬圓片的徑向上設(shè)有繞圓心 的一圈凹一圈凸交替的同圓心的波紋曲面；所述同圓心的波紋曲面為一個(gè)整體，或在波紋 曲面上以圓心為中心旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分布有多根放射狀的直槽，各直槽的兩端部均設(shè)有直徑大于 直槽寬度的圓孔； C、所述圓盤狀振動(dòng)簧片為一彈性金屬圓片，該彈性金屬圓片上劃分為繞圓心的 內(nèi)圓弧槽區(qū)和外波紋曲面區(qū)；所述內(nèi)圓弧槽區(qū)內(nèi)設(shè)有M圈等距離間隔的同心圓形假想線， M > 2 ;每圈圓形假想線上繞圓心對(duì)稱開設(shè)N個(gè)圓弧槽，N > 2，每個(gè)所述圓弧槽的圓心角a 均相等，圓心角a的范圍為0。 < a < 360° /N，最佳圓心角a = 240° /N ;每個(gè)圓弧槽的兩端部均設(shè)有直徑大于圓弧槽寬度的圓孔；各徑向相鄰的圓弧槽的經(jīng)圓心對(duì)稱軸線的夾 角|3 =180° /N;所述外波紋曲面區(qū)內(nèi)沿徑向設(shè)繞圓心的一圈凹一圈凸交替的同圓心的波
紋曲面。所述同圓心的波紋曲面所述同圓心的波紋曲面為一個(gè)整體，或在波紋曲面上以圓 心為中心旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分布有多根放射狀的直槽，各直槽的兩端部均設(shè)有直徑大于直槽寬度的 圓孔； D、所述圓盤狀振動(dòng)簧片上設(shè)有沿軸向延伸的桶狀波紋管區(qū)，而桶狀波紋管的桶底
部為平面，其上設(shè)有M圈等距離間隔的同心圓形假想線，M > 2 ;每圈圓形假想線上繞圓心
對(duì)稱開設(shè)N個(gè)圓弧槽，N^ 2，每個(gè)所述圓弧槽的圓心角a均相等，圓心角a的范圍為0°
< a < 360° /N，最佳圓心角a = 240° /N ;每個(gè)圓弧槽的兩端部均設(shè)有直徑大于圓弧槽
寬度的圓孔；各徑向相鄰的圓弧槽的經(jīng)圓心對(duì)稱軸線的夾角P =180° /N。 3、上述方案中，所述圓盤狀振動(dòng)簧片中心可開設(shè)一個(gè)與靜電刷安裝部分形狀和尺
寸相配的小孔，靜電刷嵌設(shè)于該小孔中固定連接。 4、上述方案中，所述動(dòng)電刷通過杯形彈性夾頭卡固于導(dǎo)輪軸的端面上。上述杯形 彈性夾頭采用彈性良好的金屬或工程塑料制造，杯底圓平面圓心位置上有一個(gè)與動(dòng)電刷安 裝部位形狀和尺寸相配的小孔，動(dòng)電刷嵌裝且固定在杯形夾頭的圓心孔內(nèi)，杯形部分內(nèi)腔 直徑略小于導(dǎo)輪軸端的直徑；杯形彈性夾頭的杯體或?yàn)橐粋€(gè)整體；或有均勻?qū)ΨQ分布的軸 向槽縫；或有均勻?qū)ΨQ分布的軸向槽縫，在有軸向槽縫杯體的外表面上設(shè)計(jì)為淺凹槽，內(nèi)卡 有彈性簧圈；杯形彈性夾頭緊壓配合固定在導(dǎo)輪軸的端部上，使動(dòng)電刷的另一個(gè)面頂壓在 導(dǎo)輪軸的端面上。 5、上述方案中，所述導(dǎo)輪可以單側(cè)通過軸承支撐于支架上，也可以兩側(cè)分別通過 軸承支撐于支架上。當(dāng)導(dǎo)輪兩側(cè)分別通過軸承支撐于支架上時(shí)，在導(dǎo)輪的兩側(cè)可對(duì)稱布置 動(dòng)電刷、靜電刷、圓盤狀振動(dòng)簧片等一系列進(jìn)電結(jié)構(gòu)。 6、上述方案中，所述動(dòng)電刷和靜電刷采用制造電機(jī)電刷相同的電碳材料制造，或 采用成品的白金電觸頭，或采用成品的合金電觸頭。 7、上述方案中，所述導(dǎo)輪采用符合JB/T3720. 2-2006"電火花線切割機(jī)(往復(fù)走絲 型)導(dǎo)輪第二部分技術(shù)條件"標(biāo)準(zhǔn)的鋼導(dǎo)輪。 本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思及工作原理為使用時(shí)，可將一對(duì)本實(shí)用新型振動(dòng)簧片導(dǎo)輪 軸向進(jìn)電裝置固定在上或下線架的前端部，或二對(duì)這樣的進(jìn)電裝置分別固定在上、下線架 的前端部。本裝置中的導(dǎo)輪既作為電極絲換向和定位的導(dǎo)輪，又作為傳輸高頻脈沖電流的 進(jìn)電輪，電極絲纏繞在導(dǎo)輪的V形槽內(nèi)；高頻脈沖電源的負(fù)極接至導(dǎo)電簧片座上，經(jīng)圓盤狀 振動(dòng)簧片、靜電刷、動(dòng)電刷、導(dǎo)輪傳輸?shù)诫姌O絲上，電源正極接工件，實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)電極絲與 工件間的脈沖電火花放電切割加工。圓盤狀振動(dòng)簧片具有以下特性在圓盤狀振動(dòng)簧片軸 心附近施加一個(gè)外力后，在其彈性變形范圍內(nèi)，都能產(chǎn)生一個(gè)力的作用點(diǎn)與施加外力相同， 方向相反，大小相同的彈力。因此，裝配后如附圖5所示，圓盤狀振動(dòng)簧片中心受壓后發(fā)生 彈性變形時(shí)，其彈力總是垂直于動(dòng)電刷和靜電刷的接觸面，這可以保證動(dòng)電刷和靜電刷間 可靠接觸，使之工作穩(wěn)定。
上述技術(shù)方案的應(yīng)用，使本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、由于本實(shí)用新型中各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安裝關(guān)系，在理論上動(dòng)電刷和靜電刷
的中心都在導(dǎo)輪軸線上，當(dāng)導(dǎo)輪作高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在這樣位置上動(dòng)電刷和靜電刷接觸面之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度為最?。粍?dòng)、靜電刷的接觸面積遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)電極絲與進(jìn)電塊短弧狀的 線接觸面積，動(dòng)、靜電刷的接觸面在圓盤狀振動(dòng)簧片彈性作用下可靠接觸，其進(jìn)電接觸處的 電流密度小，接觸電阻低而穩(wěn)定，以利于高頻脈沖電流低損耗傳送和獲得穩(wěn)定的電火花放 電線切割加工。 2、在實(shí)際制造和裝配中，不可避免存在一些允差，造成動(dòng)電刷的中心和靜電刷的
中心實(shí)際上都有可能會(huì)偏離導(dǎo)輪軸線，動(dòng)、靜電刷之間的接觸平面也有可能會(huì)偏離垂直于
導(dǎo)輪軸線的平面。這樣當(dāng)電極絲以8-12m/sec線速度驅(qū)動(dòng)導(dǎo)輪作高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)、靜電刷
的接觸面有可能處于一種高頻率的三維搖擺機(jī)械振動(dòng)狀態(tài)。這時(shí)正由于本實(shí)用新型是一個(gè)
穩(wěn)定的機(jī)構(gòu)，在受到裝在導(dǎo)輪軸端動(dòng)電刷的壓迫，使圓盤狀振動(dòng)簧片發(fā)生彈性變形時(shí)，其彈
力總是垂直于動(dòng)、靜電刷的接觸面；此外，圓盤狀振動(dòng)簧片比彈簧還具有更高的頻率響應(yīng)速
度，因此與幾種現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型可以更可靠地保證動(dòng)、靜電刷在高頻率三維搖
擺機(jī)械振動(dòng)的狀況下穩(wěn)定接觸，從而為高頻脈沖電源大峰值電流的傳遞創(chuàng)造了條件。 3、由于本實(shí)用新型中動(dòng)、靜電刷采用制造電機(jī)電刷相同的電碳材料制造，或采用
成品的白金電觸頭，或采用成品的合金電觸頭，使動(dòng)、靜電刷使用壽命延長；實(shí)用新型還采
用了符合JB/T3720-2006"電火花線切割機(jī)(往復(fù)走絲型)導(dǎo)輪第二部分技術(shù)條件"標(biāo)準(zhǔn)的
鋼導(dǎo)輪。這些鋼導(dǎo)輪由導(dǎo)輪專業(yè)制造廠生產(chǎn)，其精度高、硬度大，從而保證采用了振動(dòng)簧片
導(dǎo)輪軸端進(jìn)電裝置之后的電火花線切割機(jī)，與采用上述四種結(jié)構(gòu)進(jìn)電裝置的電火花線切割
機(jī)相比，在機(jī)床的加工精度、切割表面質(zhì)量、切割效率、電極絲的損耗率和機(jī)床可靠性等方
面可以獲得不同程度提高，同時(shí)機(jī)床使用者維修方便，有利于本實(shí)用新型專利的推廣使用，
以替代現(xiàn)有技術(shù)的幾種進(jìn)電裝置。

[0026]附圖1為現(xiàn)有進(jìn)電塊進(jìn)電裝置示意圖；附圖2a為現(xiàn)有儲(chǔ)絲筒軸向進(jìn)電裝置示意圖一 ；附圖2b為現(xiàn)有儲(chǔ)絲筒軸向進(jìn)電裝置示意圖二，該圖為附圖2a的右視示意圖；附圖3為現(xiàn)有鋼球、帶彈簧電機(jī)電刷進(jìn)電裝置示意圖；附圖4a為現(xiàn)有大導(dǎo)輪進(jìn)電裝置示意圖；附圖4b為附圖4a中A處局部放大示意圖；附圖5為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例一圓盤狀振動(dòng)簧片的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例二圓盤狀振動(dòng)簧片的截面示意圖；附圖8a為本實(shí)用新型實(shí)施例三圓盤狀振動(dòng)簧片的結(jié)構(gòu)主視示意圖；附圖8b為附圖8a的A-A剖視示意圖；附圖9a為本實(shí)用新型實(shí)施例四圓盤狀振動(dòng)簧片的結(jié)構(gòu)主視示意圖；附圖9b為附圖9a的左視全剖示意圖。以上附圖中1、導(dǎo)輪；2、圓盤狀振動(dòng)簧片；3、支架；4、導(dǎo)電簧片座；5、固定螺釘
6、高頻脈沖電源負(fù)極連線；7、高頻電源采樣線；8、靜電刷；9、動(dòng)電刷；10、杯形彈性夾頭； 11、電極絲；12、進(jìn)電塊；13、工件；14、儲(chǔ)絲筒；15、彈簧；16、鋼球；17、導(dǎo)輪軸；18、端子本 體；、19、彈性固定片；20、大直徑導(dǎo)輪；21、軸承；22、圓形假想線；23、圓弧槽；24、圓孔；25、波紋曲面；26、桶狀波紋管區(qū)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述 實(shí)施例一 參見附圖5、附圖6所示， —種振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，參見附圖5，電火花線切割機(jī)的導(dǎo)輪1以其上兩 側(cè)伸出的導(dǎo)輪軸通過軸承21支撐于絕緣材質(zhì)的支架3上。在導(dǎo)輪軸的端面上卡固杯形彈 性夾頭IO，杯形彈性夾頭10的杯底圓平面圓心位置上有一個(gè)與動(dòng)電刷9安裝部位形狀和 尺寸相配的小孔，動(dòng)電刷9嵌裝且固定在杯形彈性夾頭10的圓心孔內(nèi)，動(dòng)電刷9的一端與 導(dǎo)輪軸端面相抵，以此動(dòng)電刷9通過杯形彈性夾頭10固定于導(dǎo)輪軸的端面上。所述支架3 中設(shè)有圓盤狀振動(dòng)簧片2，該圓盤狀振動(dòng)簧片2的軸心線與導(dǎo)輪軸軸心線重合；絕緣支架3 一端中用螺紋方法連接導(dǎo)電簧片座4，所述導(dǎo)電簧片座4的端部與絕緣支架3間設(shè)有供圓盤 狀振動(dòng)簧片2外緣一周嵌入的壓制作用面，以此圓盤狀振動(dòng)簧片2外緣一周經(jīng)導(dǎo)電簧片座 4壓制固定于絕緣支架中；圓盤狀振動(dòng)簧片2的中心開設(shè)與靜電刷8的安裝部相配的小孔， 靜電刷8沿軸心線朝向動(dòng)電刷卡嵌于圓盤狀振動(dòng)簧片2的中心小孔中，在圓盤狀振動(dòng)簧片 2在彈性變形的彈力作用下靜電刷8與動(dòng)電刷9緊密貼合，兩者接觸配合導(dǎo)電。 參見附圖5，在導(dǎo)電簧片座4上以固定螺釘5接高頻脈沖電源負(fù)極連線6和高頻電 源采樣線7，以此使用時(shí)導(dǎo)電簧片座4上通上高頻脈沖電源負(fù)極，該電源電流經(jīng)導(dǎo)電簧片座 4、圓盤狀振動(dòng)簧片2、靜電刷8、動(dòng)電刷9傳送到導(dǎo)輪1上，最后由導(dǎo)輪1傳遞到纏繞在導(dǎo)輪 1V形槽內(nèi)的電極絲上。而高頻脈沖電源的正極直接接到工件上，實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)電極絲與工 件在工作液中脈沖電火花放電切割加工。 參見附圖6所示，所述圓盤狀振動(dòng)簧片2為一彈性金屬圓片，該彈性金屬圓片上設(shè) 有M圈等距離間隔的同心圓形假想線22， M > 2(本實(shí)施例圖示M = 4);每圈圓形假想線 22上繞圓心對(duì)稱開設(shè)N個(gè)圓弧槽23， N > 2 (本實(shí)施例圖示N = 2);每個(gè)圓弧槽23的兩端 部均設(shè)有直徑大于圓弧槽23寬度的圓孔24 ;各徑向相鄰的圓弧槽23的經(jīng)圓心的對(duì)稱軸線 P的夾角P相等，|3 =180° /N(本實(shí)施例圖示為90。)。且每個(gè)所述圓弧槽23的圓心 角a均相等，最佳a(bǔ) = 240° /N，(本實(shí)施例圖示為120° )。如圖6所示，在圓盤狀振動(dòng) 簧片2上形成了 al-a2， bl-b2， cl-c2， dl-d2， a2-a3， b2-b3， c2-c3， d2-d3， a3-a4， b3-b4， c3-c4，d3-d4總計(jì)12根弧狀小簧片，它們?cè)趫A盤狀振動(dòng)簧片2上達(dá)到以圓心為中心的均勻 對(duì)稱分布。由于圓盤狀振動(dòng)簧片2的厚度是均勻的，并且這M個(gè)不同直徑圓形假想線22之 間的間距為等距離，這樣在圓盤狀振動(dòng)簧片2的圓心位置施加一個(gè)方向垂直于圓盤狀振動(dòng) 簧片2平面，大小在圓盤狀振動(dòng)簧片2彈性變形范圍內(nèi)的外力時(shí)，各弧狀小簧片的變形角度 都相同；當(dāng)施加外力偏離于垂直于圓盤狀振動(dòng)簧片2平面時(shí)，在圓盤狀振動(dòng)簧片2上各弧狀 小簧片的變形角度將改變，N數(shù)量多一些，則在圓盤狀振動(dòng)簧片2上各扇形狀區(qū)域內(nèi)各弧狀 小簧片之間變形角度的梯度會(huì)小一些和均勻些；M數(shù)量多一些，則圓盤狀振動(dòng)簧片2的彈性 變化范圍相對(duì)要大一些；圓盤狀振動(dòng)簧片2產(chǎn)生的彈性力的大小與外力相同，其方向總是 與外力方向相反。由于圓盤狀振動(dòng)簧片2具有以上特性，當(dāng)制造和裝配中有允差造成動(dòng)、靜 電刷8、9間實(shí)際的接觸面偏離垂直于導(dǎo)輪軸線的平面時(shí)，圓盤狀振動(dòng)簧片2與現(xiàn)有技術(shù)采 用彈簧不同，它產(chǎn)生的彈性力的方向總是能垂直于動(dòng)、靜電刷8、9間的接觸面；此外，圓盤狀振動(dòng)簧片2相比彈簧還具有更高的頻率響應(yīng)速度，從而可以保證兩者接觸穩(wěn)定可靠。 實(shí)施例二 參見附圖5、附圖7所示， —種振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，參見附圖5，電火花線切割機(jī)的導(dǎo)輪1以其上兩 側(cè)伸出的導(dǎo)輪軸通過軸承21支撐于絕緣材質(zhì)的支架3上。與實(shí)施例一的不同在于參見附 圖7所示，所述圓盤狀振動(dòng)簧片2為一彈性金屬圓片，該彈性金屬圓片的徑向上設(shè)有繞圓心 的一圈凹一圈凸交替的同圓心的波紋曲面25。具體是在圓盤狀振動(dòng)簧片2中心的小直徑圓 平面與最外圈環(huán)狀平面之間是2. 5個(gè)波長同圓心的立體波紋曲面25 ;這2. 5個(gè)波長同圓心 立體波紋曲面25在徑向截面上的波長相同，整個(gè)同圓心立體波紋曲面25是一個(gè)整體。當(dāng) 然，還可在同圓心的波紋曲面25上以圓心為中心旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分布有多根放射狀的直槽，各直 槽的兩端部均設(shè)有直徑大于直槽寬度的圓孔(圖中未畫出)。使用時(shí)，當(dāng)在圓盤狀振動(dòng)簧片 2圓心位置上施加一個(gè)方向垂直于振動(dòng)簧片內(nèi)外圈平面、大小在圓盤狀振動(dòng)簧片2彈性變 形范圍內(nèi)外力時(shí)，各同圓心立體波紋面產(chǎn)生彈性變形，其彈力大小與外力相同，方向與外力 方向相反。振動(dòng)簧片上同圓心立體波紋曲面25個(gè)數(shù)越多，則圓盤狀振動(dòng)簧片2的彈性變形 范圍相對(duì)要大一些。當(dāng)施加外力偏離于垂直于振動(dòng)簧片固定平面時(shí)，在振動(dòng)簧片的立體波 紋曲面25以圓心為中心，沿扇形方向上各部分立體波紋曲面25的變形量將變化，產(chǎn)生彈力 的合力大小與外力相同，方向總是與外力方向相反。由于圓盤狀振動(dòng)簧片2具有以上特性， 在裝置的部件制造和裝配中有允差造成動(dòng)、靜電刷間實(shí)際的接觸面偏離垂直于導(dǎo)輪軸線的 平面時(shí)，圓盤狀振動(dòng)簧片2與現(xiàn)有技術(shù)采用彈簧不同，它產(chǎn)生彈性力的方向總是能垂直于 動(dòng)、靜電刷8、9的接觸面，且圓盤狀振動(dòng)簧片2相比彈簧還具有更高的頻率響應(yīng)速度，從而 可以保證兩者接觸穩(wěn)定可靠。其他同實(shí)施例一，這里不再贅述。 實(shí)施例三參見附圖5、附圖8a、8b所示， —種振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，參見附圖5，電火花線切割機(jī)的導(dǎo)輪1以其上 兩側(cè)伸出的導(dǎo)輪軸通過軸承21支撐于絕緣材質(zhì)的支架3上。與實(shí)施例一的不同在于參 見附圖8a、8b所示，所述圓盤狀振動(dòng)簧片為一彈性金屬圓片，該彈性金屬圓片上劃分為繞 圓心的內(nèi)圓弧槽區(qū)和外波紋曲面區(qū)；所述內(nèi)圓弧槽區(qū)內(nèi)設(shè)有M圈同心的圓形假想線22， M > 2 (圖示M = 3);每圈圓形假想線22上繞圓心對(duì)稱開設(shè)N個(gè)圓弧槽23， N > 2 (圖示N =2);每個(gè)圓弧槽23的兩端部均設(shè)有直徑大于圓弧槽寬度的圓孔24 ;各徑向相鄰的圓弧 槽23的經(jīng)圓心對(duì)稱軸線P的夾角13 = 180° /N(圖示為90。)，且每個(gè)所述圓弧槽23的 圓心角a均相等，最佳a(bǔ) = 240° /N，(本實(shí)施例圖示為12(T )。這樣在兩圈圓形假想 線22之間形成了四個(gè)弧狀小簧片，根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，此四個(gè)弧狀小簧片對(duì)稱分布在兩個(gè)相 鄰兩圈圓形假想線22之間，這樣整個(gè)圓盤狀振動(dòng)簧片2上形成以圓心為中心均勻?qū)ΨQ分布 的總數(shù)量為8根弧狀小簧片，即al-a2， bl-b2， cl-c2， dl-d2， a2-a3， b2-b3， c2-c3， d2-d3。 而在所述外波紋曲面區(qū)內(nèi)沿徑向設(shè)繞圓心的一圈凹一圈凸交替的同圓心的共一個(gè)波長的 波紋曲面25。其他同實(shí)施例一，這里不再贅述。 實(shí)施例四參見附圖5、附圖9a、9b所示， —種振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，參見附圖5，電火花線切割機(jī)的導(dǎo)輪1以其上兩 側(cè)伸出的導(dǎo)輪軸通過軸承21支撐于絕緣材質(zhì)的支架3上。與實(shí)施例一的不同在于參見附 圖9a、9b所示，所述圓盤狀振動(dòng)簧片上設(shè)有沿軸向延伸的桶狀波紋管區(qū)26，而桶狀波紋管 的桶底部為平面，其上設(shè)有M圈同心的圓形假想線22， M > 2(圖示M = 3);每圈圓形假想線22上繞圓心對(duì)稱開設(shè)N個(gè)圓弧槽23，N > 2 (圖示N = 2);每個(gè)圓弧槽23的兩端部均設(shè) 有直徑大于圓弧槽23寬度的圓孔24 ;各徑向相鄰的圓弧槽23的經(jīng)圓心對(duì)稱軸線P的夾角 |3 = 180° /N(圖示為90。)，各圓弧槽23的圓心角a均相等，a = 240° /N，(圖示為 120° )。其他同實(shí)施例一，這里不再贅述。 上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù) 的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。 凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求一種振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，電火花線切割機(jī)的導(dǎo)輪以其上伸出的導(dǎo)輪軸通過軸承支撐于支架上，其特征在于所述導(dǎo)輪軸的端面上固設(shè)動(dòng)電刷，而所述支架中設(shè)有圓盤狀振動(dòng)簧片，該圓盤狀振動(dòng)簧片的軸心線與導(dǎo)輪軸的軸心線重合；圓盤狀振動(dòng)簧片的外緣一周相對(duì)支架固定連接，而其中心沿軸心線朝向動(dòng)電刷固設(shè)靜電刷；該靜電刷上通電源負(fù)極，圓盤狀振動(dòng)簧片的彈力迫使靜電刷抵于動(dòng)電刷上，靜電刷與動(dòng)電刷兩者接觸配合導(dǎo)電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，其特征在于所述支架為絕緣 支架，該絕緣支架一端連接導(dǎo)電簧片座，所述導(dǎo)電簧片座的端部與絕緣支架間設(shè)有供圓盤 狀振動(dòng)簧片外緣嵌入的壓制作用面，以此圓盤狀振動(dòng)簧片外緣一周經(jīng)簧片座壓制固定于絕 緣支架中；所述導(dǎo)電簧片座上通電源負(fù)極，電源負(fù)極經(jīng)導(dǎo)電簧片座、圓盤狀振動(dòng)簧片傳遞至 靜電刷上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，其特征在于所述圓盤狀振動(dòng) 簧片為一彈性金屬圓片，該彈性金屬圓片上設(shè)有M圈同心的圓形假想線，M^2;每圈圓形假 想線上繞圓心對(duì)稱開設(shè)N個(gè)圓弧槽，N > 2 ;每個(gè)圓弧槽的兩端部均設(shè)有直徑大于圓弧槽寬 度的圓孔；各徑向相鄰的圓弧槽的經(jīng)圓心的對(duì)稱軸線的夾角P =180° /N。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，其特征在于每個(gè)所述圓弧槽 的圓心角a均相等。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，其特征在于每個(gè)所述圓弧槽 的圓心角a = 240° /N。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，其特征在于所述圓盤狀振動(dòng) 簧片為一彈性金屬圓片，該彈性金屬圓片的徑向上設(shè)有繞圓心的一圈凹一圈凸交替的同圓 心的波紋曲面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，其特征在于所述同圓心的波 紋曲面上以圓心為中心旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分布有多根放射狀的直槽，各直槽的兩端部均設(shè)有直徑大 于直槽寬度的圓孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，其特征在于所述圓盤狀振動(dòng) 簧片為一彈性金屬圓片，該彈性金屬圓片上劃分為繞圓心的內(nèi)圓弧槽區(qū)和外波紋曲面區(qū)； 所述內(nèi)圓弧槽區(qū)內(nèi)設(shè)有M圈同心的圓形假想線，M > 2 ;每圈圓形假想線上繞圓心對(duì)稱開設(shè)N個(gè)圓弧槽，N^2 ;每個(gè)圓弧槽的兩端部均設(shè)有直徑大于圓弧槽寬度的圓孔；各徑向相鄰的 圓弧槽的經(jīng)圓心對(duì)稱軸線的夾角P =180° /N;所述外波紋曲面區(qū)內(nèi)沿徑向設(shè)繞圓心的一圈凹一圈凸交替的同圓心的波紋曲面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，其特征在于所述同圓心的波紋曲面上以圓心為中心旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分布有多根放射狀的直槽，各直槽的兩端部均設(shè)有直徑大 于直槽寬度的圓孔。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，其特征在于所述圓盤狀振動(dòng)簧片上設(shè)有沿軸向延伸的桶狀波紋管區(qū)，而桶狀波紋管的桶底部為平面，其上設(shè)有M圈同 心的圓形假想線，M > 2 ;每圈圓形假想線上繞圓心對(duì)稱開設(shè)N個(gè)圓弧槽，N > 2 ;每個(gè)圓弧 槽的兩端部均設(shè)有直徑大于圓弧槽寬度的圓孔；各徑向相鄰的圓弧槽的經(jīng)圓心對(duì)稱軸線的 夾角P = 180° /N。
專利摘要一種振動(dòng)簧片導(dǎo)輪軸向進(jìn)電裝置，電火花線切割機(jī)的導(dǎo)輪以其上伸出的導(dǎo)輪軸通過軸承支撐于支架上，其特征在于所述導(dǎo)輪軸的端面上固設(shè)動(dòng)電刷，而所述支架中設(shè)有圓盤狀振動(dòng)簧片，該圓盤狀振動(dòng)簧片的軸心線與導(dǎo)輪軸軸心線重合；圓盤狀振動(dòng)簧片的外緣一周相對(duì)支架固定連接，而其中心沿軸心線朝向動(dòng)電刷固設(shè)靜電刷；該靜電刷上通電源負(fù)極，圓盤狀振動(dòng)簧片的彈力迫使靜電刷抵于動(dòng)電刷上，靜電刷與動(dòng)電刷兩者接觸配合導(dǎo)電。當(dāng)上述部件存在著制造和裝配允差時(shí)，由于圓盤狀振動(dòng)簧片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和高頻率響應(yīng)特性，使動(dòng)、靜電刷在高速相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)情況下，保持貼合緊密和接觸可靠，為穩(wěn)定高效電火花放電切割加工創(chuàng)造條件。
文檔編號(hào)B23H7/10GK201446325SQ20092004275
公開日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者顧元章 申請(qǐng)人:顧元章