專利名稱：電火花機床主軸頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械加工設備的改進，更確切地說是對電火花機床的部件——主軸頭的改進。
公知技術中，電火花機床主軸頭是依靠蝸輪蝸桿等機械傳動副將電機的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹鬏S頭的直線進給運動。而主軸頭上安裝的電極相對于加工件在水平方向的運動則要靠工作臺的機械運動來完成。其缺點是結(jié)構(gòu)復雜，制做成本高，動作響應慢。
本實用新型的目的是根據(jù)楞茨定律的原理，設計一種結(jié)構(gòu)簡單，制做方便，成本低并且動作可靠的電火花機床主軸頭。
本實用新型提供的電火花機床主軸頭，包括主軸箱體，位于主軸箱體中的導軌和沿導軌移動的電極連接器具，其特征是在主軸箱中有一直線運動伺服電機，伺服電機動子的下端與電極連接器具固聯(lián)，其上端與一配重塊相連，在主軸箱體中安裝著與伺服電機動子同步聯(lián)動的測速電機動子。
本實用新型優(yōu)選的直線運動伺服電機，用電磁線圈制成伺服電機定子，在伺服電機定子中套裝著帶有磁芯線圈的伺服電機動子。
上述的測速電機，由兩部分組成，其中在主箱體中固聯(lián)的測速電機定子環(huán)繞在測速電機定子的外側(cè)。
測速電機定子是線圈，測速電機動子與測速電機定子的配合區(qū)段為永磁鐵制成或嵌入永磁鐵。
為了實現(xiàn)主軸頭縱向的伺服運動，本實用新型在電極連接器具的上方有一與伺服電機動子聯(lián)動的電機動子下支承，在電機動子下支承上固聯(lián)著縱向伺服電機固定板，并配裝著縱向伺服電機，電機連接器具經(jīng)連接器具固定板與縱向伺服電機固定板上的導軌配裝。
為了實現(xiàn)主軸頭橫向伺服運動，本實用將配裝著橫向伺服電機的橫向伺服電機固定板固聯(lián)在電機動子下支承上，在其導軌上配裝著連接器具固定板或縱向伺服電機固定板。后一種結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)主軸頭的三維伺服運動。
上述的橫向伺服電機和/或縱向伺服電機可選用直線運動伺服電機。
為了提高主軸頭運動的精確性和平穩(wěn)性，本實用新型在主軸箱體中安裝的導軌可選用滾珠直線導軌。
為了實現(xiàn)主軸頭能夠偏轉(zhuǎn)一定角度，本實用新型在主軸箱后蓋上固聯(lián)著偏轉(zhuǎn)軸頭，與機體連接的連接段經(jīng)軸承作用套裝在偏轉(zhuǎn)軸頭上，在該連接段上配裝著鎖緊裝置。
為了保證在主軸頭偏轉(zhuǎn)傾斜狀態(tài)下初配重平衡狀態(tài)不復，本實用新型在主軸箱體中設置有一對導軌，配重塊兩側(cè)的導向輪分別臥入對應導軌的槽中。
本實用新型的優(yōu)點是設計并使用直線運動伺服電機直接驅(qū)動，無傳動鏈，從而保證了動作響應快、加工效率高；實現(xiàn)了軸頭的三維伺服運動，不但減化了結(jié)構(gòu)，降低了加工難度和成本，而且增加了側(cè)面修光功能使用了高精度滾珠直線導軌，保證了高運動精度；具有主軸箱的偏轉(zhuǎn)功能，增加了加工手段。
下面結(jié)合說明書附圖介紹本實用新型的實施方案說明書附


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；說明書附圖2是附
圖1的左視圖；在上述附圖中1——鎖緊裝置，2——連接桿，3——縱向伺服電機，4——鋼絲繩支承輪，5——支架，6——外罩，7——主軸箱上蓋，8——鋼絲繩，9——電機動子上支承，10——測速電子動子，11——測速電機定子，12——伺服電機動子，13——伺服電機定子，14——導軌，15——主軸箱下蓋，16——電機動子下支承，17——電極連接器具，18——連接器具固定板，19——縱向伺服電機固定板，20——橫向伺服電機固定板，21——橫向伺服電機，22——導軌，23——偏轉(zhuǎn)軸頭，24——緊定螺母，25——連接段，26——導向軸，27——配重塊，28——主軸箱后蓋，29——主軸箱體，30——輪軸，31——銷。
如圖所示，本實用新型的主軸箱體29由主軸箱上蓋7，主軸箱下蓋15，主軸箱后蓋28和主軸箱前蓋及隔板構(gòu)成。其中在主軸箱前蓋上固聯(lián)著由電磁線圈制成的伺服電機定子13。在主軸箱上蓋7的頂面上設置有一組支架5，利用銷31將套裝著鋼絲繩支承輪4的輪軸30安裝在支架5上。鋼絲繩8的一端與伺服電機動子12的上端相接，另一端與配重塊27相接。伺服電機動子12由中部的磁芯線圈和線圈上下兩端處的聯(lián)動桿共同組成。其中，磁芯線圈的高度大于伺服電機定子13的高度并使其上端高出伺服電機定子12的上沿。工作中伺服電機定子12中的電流方向不變，利用伺服電子動子13中的電流方向的改變，改變其直線運行的方向。
伺服電機動子13的上部與電機動子上支承9固聯(lián)，其下部探出主軸箱下蓋15后與電機動子上支承16固聯(lián)。電機動子上支承9和電機動子下支承16的另一端均與導軌14固聯(lián)。導軌14為滾珠直線導軌。在電機動子上支承9上固聯(lián)著測速電機動子10，與之配合的測速電機定子11是一線圈固聯(lián)在主軸箱體29上，而測速電機動子10與測速電機定子11配合的對應區(qū)段為永磁鐵制成。當二者相對運動時(電極放電產(chǎn)生花進而出現(xiàn)電極振蕩時)產(chǎn)生在測速電機定子11線圈中的電信號傳遞給伺服板最終實現(xiàn)閉環(huán)控制，消除振蕩。
在主軸箱體29中有一對導軌22，導軌22選用V型槽結(jié)構(gòu)。配重塊27位于兩導軌之間，在配重塊27對應面上設置的四個導向輪26分別臥于導軌22的V型槽中實現(xiàn)了對配重塊27的運動定位，保證了主軸頭在傾斜狀態(tài)下，初配重平衡狀態(tài)不變。
主軸箱后蓋28上固聯(lián)著一只偏轉(zhuǎn)軸頭23，連接段25經(jīng)軸承作用套裝在偏轉(zhuǎn)軸頭23上并用鎖定螺母24固定。在連接段25上設置的裝配孔用來完成與機床床身的固聯(lián)。在連接段25上設置的鎖緊裝置1，將繞連接段25的軸線偏轉(zhuǎn)一定角度的主軸箱體29的位置鎖定。
電機動子下支承16的底面固聯(lián)著橫向伺服電機固定板20，該固定板的一側(cè)安裝著直線運動的橫向伺服電機21。橫向伺服電機固定板20上設有導軌，縱向伺服電機固定板19與該導軌配合并由橫向伺服電機21控制位移動作。與電極連接器具17固聯(lián)的連接器具固定板18與縱向伺服電機固定板19上的導軌配裝并由固定在縱向伺服電機固定板19上的縱向伺服電機3驅(qū)動。當然，在上述三維空間中主軸頭做直線運動的結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要選擇一維方向(垂直方向)伺服運動或二維方向(垂直方向加縱向或橫向)伺服運動。
權(quán)利要求1.一種電火花機床主軸頭，包括主軸箱體(29)，位于主軸箱體(29)中的導軌(14)和沿導軌(14)移動的電極連接器具(17)，其特征是在主軸箱體(29)中有一直線運動伺服電機，伺服電機動子(12)的下端與電極連接器具(17)固聯(lián)，其上端與配重塊(27)相連，在主軸箱體(29)中安裝著與伺服電機動子(12)同步聯(lián)動的測速電機動子(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花機床主軸頭，其特征是所述的直線運動伺服電機用電磁線圈制成伺服電機定子(13)，在伺服電機定子(13)中套裝著帶有磁芯線圈的伺服電機動子(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電火花機床主軸頭，其特征是在主軸箱體(29)中固聯(lián)的測速電機定子(11)環(huán)繞在測速電機動子(10)外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電火花機床主軸頭，其特征是測速電機定子(11)為一線圈，測速電機動子(10)其與測速電機定子(11)配合段為永磁鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花機床主軸頭，其特征是在電機聯(lián)接器具(17)上方有一與伺服電機動子(12)聯(lián)動的電機動子下支承(16)，在電機動子下支承(16)上固聯(lián)著縱向伺服電機固定板(19)并配裝著縱向伺服電機(3)，電機聯(lián)接器具(17)經(jīng)連接器具固定板(18)與縱向伺服電機固定板(19)上的導軌配裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的電火花機床主軸頭，其特征是配裝著橫向伺服電機(21)的橫向伺服電機固定板(20)固聯(lián)在電機動子下支承(16)上，在其導軌上配裝著連接器具固定板(18)或縱向伺服電機固定板(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電火花機床主軸頭，其特征是橫向伺服電機(21)和/或縱向伺服電機(3)采用直線運動伺服電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花機床主軸頭，其特征是在主軸箱體(29)中安裝的導軌(14)是滾珠直線導軌。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花機床主軸頭，其特征是在主軸箱后蓋(28)上固聯(lián)著偏轉(zhuǎn)軸頭(23)，連接段(25)經(jīng)軸承作用套裝在偏轉(zhuǎn)軸頭(23)上，在連接段(25)上配裝著鎖緊裝置(1)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花機床主軸頭，其特征是在主軸箱體(29)中有一對導軌(22)，配重塊(27)兩側(cè)的導向輪(26)分別臥入對應導軌(22)的槽中。
專利摘要本實用新型提供的電火花機床主軸頭,包括主軸箱體29,位于該箱體中的導軌14和沿導軌移動的電極連接器具17,其特征是:在主軸箱體中有一直線運動伺服電機,伺服電機動子12下端與電極連接器具17固聯(lián),其上端與配重塊27相連,在主軸箱體29中安裝著與伺服電機動子12同步聯(lián)動的測速電機動子10。其優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)簡單、制做方便、成本低、可實現(xiàn)主軸頭在三維空間的直線運動且加工精度高、動作可靠。
文檔編號B23Q5/00GK2388002SQ9922003
公開日2000年7月19日 申請日期1999年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月3日
發(fā)明者陳玉福 申請人:陳玉福