线切割机床的改造

线切割机床的改造 ! ! ! ! ! ! ! 设备与维修 !"#$%&’() *(+ ,*$()’(*(-’ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !"### !""# 年第 $% 期 !!! " "#$% & ’ & ( ) " $*" " $’ 冷加工线切割机床的改造福建省南平电机厂工具分厂! （"#"$$%） ! 陈金法 ! ! 我厂一台型号为 #$%&’( 和一台 #$&&)(*线切割机床，使用至今已二十余年了，随着使用时间的推移，这两台设备已逐渐显得“力不从心”了，设备的故障率逐年增多，电气控...

! ! ! ! ! ! ! 设备与维修 !"#$%&’() *(+ ,*$()’(*(-’ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !"### !""# 年第 $% 期 !!! " "#$% & ’ & ( ) " $*" " $’ 冷加工线切割机床的改造福建省南平电机厂工具分厂! （"#"$$%） ! 陈金法 ! ! 我厂一台型号为 #$%&’( 和一台 #$&&)(*线切割机床，使用至今已二十余年了，随着使用时间的推移，这两台设备已逐渐显得“力不从心”了，设备的故障率逐年增多，电气控制系统严重老化，且已非常落后，无法满足现代高速高效的生产要求。为此，笔者对这台线切割机床的机构、电气部分进行一次彻底的改造。现以 #$%&’( 型号线切割机床改造的方法为例介绍如下（#$&&)(*型号改造的方法基本相似，只是机械部分的零部件尺寸有些不同）。众所周知，丝筒组合件是线割件中卷丝机构的关键部件，故是笔者技改的重点。 !" 联轴器的改造原 #$%&’( 的丝筒与卷丝电动机之间用的是滑块联轴器，该联轴器结构的特点是：径向尺寸小，安装时两轴同轴度允许较大的误差。但当卷丝筒转速较快，又要频繁的正反换向时，由于中间联接处的材料是胶木块，极易磨损而产生冲击，不但不能起缓冲、减振作用，反而噪声增大等。产生这种情况，对于精密加工的设备来说是不允许的。通过分析，根据箱内原联轴器空间能容纳的位置大小，可把丝筒主轴与卷丝电动机之间的传动联接改用弹性套柱销联轴器。这样，丝筒在换向时所产生的诸多问题基本解决，同时，改用弹性联轴器后，安装和维修等都十分方便，同轴度误差要求又不高，从而提高了传动精度。 #" 卷丝筒组合件的改造（+）原铝制卷丝筒组合件的结构，归纳起来主要存在以下弊病： ! 原丝筒主轴与电动机之间是用十字滑块联轴器结构，易产生磨损、松动、冲击、振动、噪声和传动不平稳等现象（上面联轴器改造部分已讲过）。 " 铝制卷线筒体与主轴之间必须绝缘，中间绝缘体材料用胶木加工成锥体，锥体上还铣两条对称的平键槽，由于频繁高速的正反转，加上胶木材质的原因，胶木上两侧平键槽很容易磨损，槽宽变大，松动严重。 # 由于卷丝筒的转动不平稳，所以经常断丝，且会把所断的钼丝紧紧地缠绕在传动轴上，这样势必造成电气线路短路而无法正常工作。 $ 卷丝筒主轴轴径偏小，正反转冲击严重，产生的转矩大，所以 #$%&’( 和 #$&&)(*两台型号机床的轴都发生过扭断事故（见图 +）。当扭断后，修理起来非常麻烦，原因是丝筒组合件的零部件精度要求较高，总成装配后还须经过校静、动平衡。同时，要求其径向圆跳动量不得大于 (" (,--，精度要求高。一般由厂家校验过，不宜经常随便拆修。否则，可能引起钼丝抖动，严重影响加工精度，甚至导致断丝，停止加工。图! + （,）根据上述存在的种种故障的原因分析，笔者对卷丝传动系统结构做了较大重点的改造。 ! 为了防止钼丝断后缠绕在卷丝筒的主轴上，而引起卷丝筒与主轴之间的绝缘被破坏。可在卷丝筒支座的两侧各增加一个胶木板加工成的挡线圆环，挡线圆环与卷丝筒的单边间隙应小于钼丝的直径。 " 卷丝筒要求重量轻，转动惯量小，所以卷丝筒采用 ./, 铸铝材料铸成，加工后要求丝筒表面不得有砂眼、气孔存在。 # 卷丝筒的传动主轴用 0(12材质经调质加工而成，加工后，主轴轴承位的轴径由原来的 !,(-- 加大到 !,’--。原用 0 个 ,(0 的轴承，现改用 0 个 3(+(’ 轴承。 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !"#$%&’() *(+ ,*$()’(*(-’ 设备与维修 ! ! ! ! ! ! ! 冷加工 !""# 年第 $% 期 !!""" !!! " "#$% & ’ & ( ) " $*" " $’ 既可保持原轴承支座的孔径不变，又可满足轴径加大，增加强度的需要，主轴与半联轴器配合面按莫氏短锥面和平键的侧面可同时受力。实践证明，它可以非常有效地防止键槽的磨损、变宽而产生松动。与此同时，把原主轴上的 #$% & ’" ())的细螺纹也要随着轴径的加大相应地改为 #*+ & ’" ())细螺纹（改后见图 $）。图! $ ’" 主轴! $、," 圆螺母! *" 止动垫圈! (" 滚丝筒杆 -" 平行块! %" 固定螺栓! ." 胶木支座 ! 原丝筒组合件是用去重法校平衡，偏心量的大小是靠卷丝筒的端面去重量来保证平衡的。这种校平衡的方法较难控制。因为它要认真计算钻削的位置、距离、重量、大小和深浅。操作起来较麻烦。现卷丝筒的左右两侧各设计一条平衡槽，并用 - 块（一端 * 块）可调的平衡块进行调整配重，使校平衡又快又好、随心所欲、非常方便。 !" 电气部分改造（’）脉冲电源! 线切割数控脉冲电源改用数字集成电路和专用大功率模块，具有结构简单，性能稳定，操作方便，参数选择准确、直观，输出功率大等特点。打破了传统电源的设计模式。（$）低压驱动电源! 在低压驱动电源的电路中，增加了运丝电动机断电刹车装置，工作中如遇断电，丝筒可迅速刹车，防止了丝筒的冲出。同时，机床还装有断丝保护装置，遇到断丝时，可立即停机，有效地保护机床的正常运转。整个系统全部用计算机监控。一目了然，非常直观。这样，就可以实现自动化无人看管操作。 #" 结语经使用证明，这次技改是非常必要的，是成功的。设备的故障率、停机率大幅度减少。产品的质量和设备的利用率大大提高，实现了 $,/ 无人看管运行，取得了相当可观的经济效益，值得推广。（收稿日期：$++.+**+ 44444444444444444444444444444444444444444444 ）（上接第 ** 页）图 *! ,0 扭矩分析当 !)12 3 ,+++#41时滚柱的法向反力： .()12 / $$+" .-0’15 式中! 0’———滚柱有效长度，)) 15———滚柱直径，)) 此时额定静扭矩 ,0 为： ,0 / $$+" .-0’15（26 3 27）789" （(） !" 计算结果分析根据本文的计算方法对国外的相关产品进行了计算，其结果对比见附表。计算结果与样本值型! ! 号 :;*( <:*( 额定静扭矩 ,; ,= ,0 ,; ,= ,0 样本值 > ?·) *$(+ *$(+ *.’+ ’*(+ ’*(+ $’-+ 计算值 > ?·) **++ **++ *%.+ ’,’+ ’,’+ $$*+ 误差（@） ’" - ’" - A ’ ," * ," * , 由计算结果表明，本文所采用的以最大接触应力 !)12 3 ,+++#41为判据的分析方法是可靠的。（收稿日期：$++.+$$(）

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