專利名稱：高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床用長壽導(dǎo)輪組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電火花線切割加工技術(shù)，尤其是電火花線切割加工中的用于電極 絲支撐并定位從而使之平穩(wěn)運行的導(dǎo)輪組件，具體地說是一種高速往復(fù)走絲電火花線切割 機(jī)床用長壽導(dǎo)輪組件。
背景技術(shù)：
目前，導(dǎo)輪組件是高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床維持電極絲空間位置精度要求 的關(guān)鍵部件，而如何延長導(dǎo)輪組件中軸承及V型定位槽的使用壽命則是這一關(guān)鍵部件中的 最關(guān)鍵問題。在電火花線切割加工過程中放電后將產(chǎn)生大量的微米級的金屬蝕除產(chǎn)物微粒，并 且懸浮在工作液中，如果導(dǎo)輪組件不能做到對工作液有較好地防護(hù)作用，金屬蝕除產(chǎn)物微 粒將隨工作液進(jìn)入導(dǎo)輪組件內(nèi)部的軸承中，由于放電蝕除的產(chǎn)物具有很高的硬度，并且加 工過程中，軸承在做高速旋轉(zhuǎn)(大約6000 8000rpm)，因此軸承將在類似于磨料的金屬蝕 除物中很快磨損，從而使導(dǎo)輪的軸向躥動和徑向跳動加大，大大降低了電極絲空間位置的 精度及穩(wěn)定性。目前具有多次切割功能的高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床(業(yè)內(nèi)俗稱“中走 絲”)的精度保持性較低，與導(dǎo)輪因為軸承磨損后對電極絲定位精度的降低是密切相關(guān)的。 而目前使用的導(dǎo)輪組件結(jié)構(gòu)(如圖1所示)在切割過程中，帶著蝕除產(chǎn)物的工作液將沿著導(dǎo) 輪的側(cè)壁直接進(jìn)入組件內(nèi)部的軸承中，從而大大降低了軸承的使用壽命。為此，中國專利 00264158. 5通過在導(dǎo)輪座上增加凸環(huán)的方式雖能將進(jìn)入組件內(nèi)部的大部分工作液阻擋住， 阻止進(jìn)入軸承內(nèi)部，但當(dāng)導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)速較高，并且當(dāng)電極絲換向?qū)е聦?dǎo)輪旋轉(zhuǎn)方向改變時，工 作液也會因為電極絲帶入的方向改變而在導(dǎo)輪處形成短暫的匯聚，從而在導(dǎo)輪周圍形成一 個短暫的工作液匯聚和壓力區(qū)，從而使工作液涌入導(dǎo)輪組件內(nèi)部，因此這種阻擋效果將大 打折扣，因此必須加以改進(jìn)。目前高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床用來對電極絲進(jìn)行定位的V型槽材質(zhì)主要 由金屬或人造寶石制成，但金屬材料耐磨性能較差，因此V型槽比較容易磨損，壽命較短； 而用人造寶石制造的V型槽由于寶石硬度很高，因此耐磨性得到大大加強(qiáng)，但由于寶石屬 脆性材料，在工件及電極絲安裝及加工過程中如果受到外部的沖擊或因溫差的變化同樣也 會產(chǎn)生崩邊破碎現(xiàn)象，因此也同樣會影響導(dǎo)輪使用壽命，因此其結(jié)構(gòu)也必須進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的高速往復(fù)走絲電火花線切割加工用電極絲定位導(dǎo)輪 組件中的軸承受到帶有蝕除產(chǎn)物的工作液的進(jìn)入，導(dǎo)致軸承損壞，嚴(yán)重影響使用壽命及以 往導(dǎo)輪V型槽壽命不長的問題，設(shè)計一種既能有效防止工作液進(jìn)入軸承內(nèi)部，又能提高導(dǎo) 輪V型槽壽命從而達(dá)到提高導(dǎo)輪整體壽命的高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床用長壽導(dǎo)輪 組件。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床用長壽導(dǎo)輪組件，它包括兩個導(dǎo)輪套6和一個階 梯軸2，兩個導(dǎo)輪套6結(jié)構(gòu)上互為對稱，階梯軸2的兩端分別固定安裝在對應(yīng)的導(dǎo)輪套6中， 其特征是所述的階梯軸2上對稱安裝有軸承1，導(dǎo)輪座3安裝在軸承1上，導(dǎo)輪座3的中間 套入有V型環(huán)槽的人造寶石環(huán)4并用膠粘緊，寶石環(huán)4的另一側(cè)用擋圈5壓緊并也用膠粘 緊，擋圈5的作用主要是防止寶石材料崩邊；寶石V型槽可以起到良好的耐磨作用，同時也 對電極絲和導(dǎo)輪組件起到絕緣作用；所述的導(dǎo)輪座3上對稱設(shè)有導(dǎo)流槽20 ；所述的軸承1 的外側(cè)安裝有軸承擋水蓋17，擋水蓋17位于導(dǎo)輪座3內(nèi)的擋水蓋安裝腔18中，且擋水蓋安 裝腔18的直徑大于軸承1的外徑，所用擋水蓋17的外表面呈迷宮狀與擋水蓋安裝腔18的 內(nèi)表面之間形成迷宮密封結(jié)構(gòu)，以阻止工作液進(jìn)入軸承；在導(dǎo)輪套6的下部安裝有第一排 液孔19，第一排液孔19與所述的導(dǎo)流槽20相連通。所述的擋水蓋17與擋水蓋安裝腔18之間為小間隙配合，間隙范圍為0. 1 0. 3mmο所述的導(dǎo)輪套6端面上部設(shè)有進(jìn)氣孔8，進(jìn)氣孔8與導(dǎo)輪套6內(nèi)部的擴(kuò)散氣孔9相 連通，擴(kuò)散氣孔9與導(dǎo)輪套6內(nèi)部的導(dǎo)輪座3安裝腔21相連通，以阻止工作液進(jìn)入安裝腔 21和擋水蓋安裝腔18中；在在導(dǎo)輪套6的下部還安裝有第二排液孔13，第二排液孔13與 所述的擴(kuò)散氣孔9相連通。所述的軸承1的數(shù)量為一只以上，可以是向心軸承也可以是推力軸承。所述的軸承擋水蓋17通過壓緊螺母15和彈性墊圈16壓緊在軸承1的端面上。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明通過在導(dǎo)輪座上增設(shè)導(dǎo)流槽將可能進(jìn)入導(dǎo)輪組件的大部分工作液引入導(dǎo)輪套 下部的排液孔中排出，對于小部分可能沿導(dǎo)輪套中的導(dǎo)輪座安裝腔進(jìn)入軸承端部的工作 液，本發(fā)明通過采用迷宮式擋水蓋來阻止工作液進(jìn)入軸承內(nèi)部，并且通過在導(dǎo)輪安裝過程 中在安裝腔內(nèi)加入潤滑油(脂)后利用其自身在小間隙內(nèi)形成的較大的張力，起到阻隔間隙 外少量工作液進(jìn)入的目的。因此本發(fā)明具有密封效果好，壽命長的優(yōu)點。本發(fā)明還可以通過產(chǎn)生氣阻的方法進(jìn)一步保證密封效果，在氣阻的作用下可將工 作液限定在設(shè)計的流道中排出，使工作液不能進(jìn)入軸承擋水蓋安裝腔中。本發(fā)明通過采用粘連寶石環(huán)的方法，采用對V型寶石環(huán)兩邊用金屬擋圈保護(hù)的方 式使寶石環(huán)不易產(chǎn)生崩邊破損，從硬件手段上進(jìn)一步延長了導(dǎo)輪的使用壽命，同時也保障 了電極絲與導(dǎo)輪組件的絕緣作用。


圖1是現(xiàn)有的導(dǎo)輪組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖2所示。一種高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床用長壽導(dǎo)輪組件，它包括兩個導(dǎo)輪套6和一 個階梯軸2，兩個導(dǎo)輪套6結(jié)構(gòu)上互為對稱，階梯軸2的兩端分別通過并緊螺母11和彈性墊圈12固定安裝在對應(yīng)的導(dǎo)輪套6中，所述的階梯軸2上對稱安裝有軸承1 (數(shù)量可為一 個或一個以上)，導(dǎo)輪座3安裝在軸承1上，導(dǎo)輪座3的中間套入有V型環(huán)槽的人造寶石環(huán)4 并用膠粘緊，寶石環(huán)4的另一側(cè)用擋圈5壓緊并也用膠粘緊，擋圈5的作用主要是防止寶石 崩邊；寶石V型槽可以起到良好的耐磨作用，同時也對電極絲和導(dǎo)輪組件起到絕緣作用 ’導(dǎo) 輪座3上對稱設(shè)有導(dǎo)流槽20，導(dǎo)流槽20與導(dǎo)輪套6下部的第一排液孔19相通；所述的軸 承1的外側(cè)安裝有軸承外側(cè)擋水蓋17，擋水蓋17的表面被加工成迷宮狀，擋水蓋17位于導(dǎo) 輪座3內(nèi)的擋水蓋安裝腔18中，且擋水蓋安裝腔18的直徑大于軸承1的外徑，所述擋水蓋 17的迷宮狀外表面與擋水蓋安裝腔18的內(nèi)表面之間形成迷宮密封結(jié)構(gòu)，擋水蓋17可用壓 緊螺母15通過彈性墊圈16壓緊，以阻止工作液進(jìn)入軸承內(nèi)部。為了利用潤滑油脂本身的 張力來進(jìn)一步提高密封效果，所述的擋水蓋17與擋水蓋安裝腔18之間為小間隙配合，間隙 范圍為0. 1 0. 3mm。此外還可以利用氣阻來進(jìn)一步保障密封效果，所述的導(dǎo)輪套6端面上 部設(shè)有進(jìn)氣孔8，進(jìn)氣孔8與導(dǎo)輪套6內(nèi)部的擴(kuò)散氣孔9相連通，擴(kuò)散氣孔9與導(dǎo)輪套6內(nèi) 部的導(dǎo)輪座安裝腔21相連通，以阻止工作液進(jìn)入導(dǎo)輪座安裝腔21和擋水蓋安裝腔18中。 如圖2所示。在導(dǎo)輪套6的下部還設(shè)有第二排液孔13，第二排液孔13與擴(kuò)散氣孔9相連通 以便于沖洗液或工作液的排放，圖2中的螺塞7、14是用于堵塞工藝孔的零件，圖2中的10 為用于將臺階軸端部進(jìn)行密封的端蓋。圖2中的導(dǎo)輪組件主要包括帶V形環(huán)槽的寶石環(huán)4、金屬導(dǎo)輪座3、擋圈5、軸承 1、階梯軸2、擋水蓋17、導(dǎo)輪套6、在導(dǎo)輪套6上的進(jìn)氣孔8、擴(kuò)散氣孔9、排液孔13及19組 成。軸承1設(shè)置在金屬導(dǎo)輪座3內(nèi)并且由擋水蓋17及彈性墊圈16和壓緊螺母15壓緊，擋 水蓋17的外表面與擋水蓋安裝腔18的內(nèi)表面之間形成迷宮密封結(jié)構(gòu)，擋水蓋17與擋水蓋 安裝腔18的內(nèi)表面之間的間隙，在保證導(dǎo)輪座旋轉(zhuǎn)靈活的前提下應(yīng)盡可能小；安裝時加入 一定的潤滑油(脂)，利用間隙內(nèi)潤滑油(脂)本身的張力以有效阻止工作液進(jìn)入軸承，從而 起到降低軸承磨損延長軸承壽命的目的。導(dǎo)輪套6軸向定位在階梯軸2的臺階上，并通過 并緊螺母11和彈性墊圈12壓緊；金屬導(dǎo)輪座3上開有導(dǎo)流槽20，在導(dǎo)輪套6的下側(cè)開設(shè) 排液孔13和19，使得一旦有工作液進(jìn)入金屬導(dǎo)輪座3與導(dǎo)輪套6之間的間隙就通過導(dǎo)流槽 20使工作液通過排液孔19流出。導(dǎo)輪套6及在導(dǎo)輪套上的進(jìn)氣孔8以及每邊4個擴(kuò)散氣 孔9的目的在于一方面可以考慮通過8接入長期供氣源，隔絕工作液進(jìn)入3和6的間隙， 另一方面如不采用長期供氣時，可以定期清理金屬導(dǎo)輪座3與導(dǎo)輪套6之間的間隙內(nèi)的工 作液殘留物，通過氣源的輸入將間隙內(nèi)隨工作液帶入的少量蝕除產(chǎn)物吹出。金屬導(dǎo)輪座3 與導(dǎo)輪套6的間隙應(yīng)該在保證導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)靈活的條件下盡量減小，同時在安裝時加入一定的 潤滑油脂，以利用間隙內(nèi)潤滑油(脂)本身的張力有效阻止工作液進(jìn)入導(dǎo)輪組件內(nèi)部。導(dǎo)輪的V形槽部分采用帶V形環(huán)槽的寶石環(huán)4，一方面由于寶石硬度高，耐磨性好， 此外還起到對電極絲和導(dǎo)輪組件內(nèi)的絕緣作用?？紤]到寶石材料具有脆性，為防止工件及 電極絲安裝操作過程的碰撞中及加工過程中由于運絲時電極絲的顫振對寶石環(huán)產(chǎn)生的敲 擊而可能造成寶石環(huán)崩邊，因此通過金屬導(dǎo)輪座3與擋圈5對寶石環(huán)兩邊設(shè)置了護(hù)圈，以降 低寶石環(huán)崩邊的可能，同時該敞開的大V型結(jié)構(gòu)還大大改善了掛絲的方便性。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
一種高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床用長壽導(dǎo)輪組件，它包括兩個導(dǎo)輪套(6)和一個階梯軸(2)，兩個導(dǎo)輪套(6)結(jié)構(gòu)上互為對稱，階梯軸(2)的兩端分別固定安裝在對應(yīng)的導(dǎo)輪套(6)中，其特征是所述的階梯軸(2)上對稱安裝有軸承(1)，導(dǎo)輪座(3)安裝在軸承(1)上，導(dǎo)輪座(3)的中間套入有V型環(huán)槽的人造寶石環(huán)(4)并用膠粘緊，寶石環(huán)(4)的另一側(cè)用擋圈(5)壓緊并也用膠粘緊，擋圈(5)的作用主要是防止寶石材料崩邊；寶石V型槽可以起到良好的耐磨作用，同時也對電極絲和導(dǎo)輪組件起到絕緣作用；所述的導(dǎo)輪座(3)上對稱設(shè)有導(dǎo)流槽(20)；所述的軸承(1)的外側(cè)安裝有軸承擋水蓋(17)，擋水蓋(17)位于導(dǎo)輪座(3)內(nèi)的擋水蓋安裝腔(18)中，且擋水蓋安裝腔(18)的直徑大于軸承(1)的外徑，所用擋水蓋(17)的外表面呈迷宮狀與擋水蓋安裝腔(18)的內(nèi)表面之間形成迷宮密封結(jié)構(gòu)，以阻止工作液進(jìn)入軸承；在導(dǎo)輪套(6)的下部安裝有第一排液孔(19)，第一排液孔(19)與所述的導(dǎo)流槽(20)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床用長壽導(dǎo)輪組件，其特征是 所述的擋水蓋(17)與擋水蓋安裝腔(18)之間為小間隙配合，間隙范圍為0. 1 0. 3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床用長壽導(dǎo)輪組件，其特征是 所述的導(dǎo)輪套(6)端面上部設(shè)有進(jìn)氣孔(8)，進(jìn)氣孔(8)與導(dǎo)輪套(6)內(nèi)部的擴(kuò)散氣孔(9) 相連通，擴(kuò)散氣孔(9)與導(dǎo)輪套(6)內(nèi)部的導(dǎo)輪座(3)安裝腔(21)相連通，以阻止工作液進(jìn) 入安裝腔(21)和擋水蓋安裝腔(18)中；在在導(dǎo)輪套(6)的下部還安裝有第二排液孔(13)， 第二排液孔(13)與所述的擴(kuò)散氣孔(9)相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床用長壽導(dǎo)輪組件，其特征是 所述的軸承(1)的數(shù)量為一只以上，可以是向心軸承也可以是推力軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床用長壽導(dǎo)輪組件，其特征是 所述的軸承擋水蓋(17)通過壓緊螺母(15)和彈性墊圈(16)壓緊在軸承(1)的端面上。
全文摘要
一種高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床用長壽導(dǎo)輪組件，它包括兩個導(dǎo)輪套(6)和一個階梯軸(2)，其特征是所述的階梯軸(2)上對稱安裝有軸承(1)，導(dǎo)輪座(3)安裝在軸承(1)上，導(dǎo)輪座(3)的中間粘接有V型環(huán)槽寶石環(huán)(4)及金屬擋圈(5)，所述的導(dǎo)輪座(3)上對稱設(shè)有導(dǎo)流槽(20)；所述的軸承(1)的外側(cè)安裝有擋水蓋(17)，擋水蓋(17)的直徑大于軸承(1)的外徑，且軸承擋水蓋(17)的外表面與擋水蓋安裝腔(18)的內(nèi)表面之間構(gòu)成迷宮密封結(jié)構(gòu)，以阻止工作液進(jìn)入軸承內(nèi)部；在導(dǎo)輪套(6)的下部安裝有排液孔(13)、(19)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，壽命長。
文檔編號B23H7/10GK101983817SQ20101058674
公開日2011年3月9日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者劉志東, 張政賢 申請人:南京航空航天大學(xué)