[發明專利]一種電火花線切割機電極絲張力控制的運絲機構

有效

• 申請號: 201510442048.2
• 申請日: 2015-07-24
• 公開（公告）號: CN104985269B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 張旭東
• 申請（專利權）人: 杭州華方數控機床有限公司
• 主分類號: B23H7/10
• 分類號: B23H7/10
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司32218
• 代理人: 瞿網蘭

技術領域

本發明涉及一種用于雙向往復運絲型電火花線切割機的電極絲張力控制運絲機構。

背景技術

電火花線切割機是利用高速運動電極絲與工件之間在工作液中進行電火花脈沖放電產生的電蝕效應進行線切割加工。為了將纏繞在貯絲筒上有限長度的電極絲進行長時間電火花脈沖放電切割，貯絲筒必須采用雙向旋轉的往復運絲工作方式。雙向往復運絲型電火花線切割機常用耐高溫的鉬絲作為電極絲。鉬絲是一種耐高溫和富有彈性的電極絲。在放電加工區，鉬絲必須要施加上一個穩定張力，在張力的作用下鉬絲被拉直，這樣才能有一個穩定的電火花脈沖放電環境。電火花線切割加工常采用多次切割工藝：在第一次切割時，為了實現獲得高效率和低絲耗的切割加工，通常采用大脈沖電流切割，此時要求運絲系統采用較低的電極絲張力以避免發生瞬間燒斷電極絲故障；在二次和二次以上切割時，為了獲得較高切割精度和低粗糙度的工件切割表面，則要求采用較高的電極絲張力。

現有技術已有一種帶電極絲張力控制功能的運絲機構：

一種采用力傳感器的智能張力控制機構。

圖9是一種采用力傳感器的智能張力控制機構示意圖。圖中：1為貯絲筒，2為環形電極絲，3為放電加工區，4為上導輪，5為下導輪，10、11為兩只左右上定換向輪，12、13為兩只左右下定換向輪，29為排絲輪，30為測力動換向輪，31為測力傳感器，32為電子控制電路，33為伺服電機，34為同步齒形帶傳動裝置，35為絲桿螺母付，36為連接桿，37為張力調整動換向輪。測力動換向輪30和張力調整動換向輪37分別抵壓在環形電極絲2的上部和下部；測力傳感器31將上部環形電極絲張力N上轉換成電信號，輸入電子電路32，電子電路32將該電信號與機床數控系統傳送的預置電值進行比較，經電子電路的處理來控制伺服電機旋轉，進而經傳動部件控制張力調整動換向輪37向上或向上運動，利用電極絲彈性變形物理特性，來調節下部環形電極絲張力N下。在多次切割時，該機構可以實現電極絲張力的程序控制。

經過對由換向輪或導輪所分隔成各段電極絲的張力進行測試發現，在雙向交替運絲時，在環形電極絲中各段電極絲的張力是隨運絲方向的交替改變而交替動態變化的：距離貯絲筒1處于“收絲”狀態越近電極絲段，由于它所要驅動的換向輪和導輪的數量相對較多，它的動態張力就較大；反之，距貯絲筒1“放絲”狀態越近的電極絲段，由于它所要驅動的換向輪和導輪的數量相對較少，它的動態張力就較小。所以這種固定地測試上部環形電極絲張力而調整下部環狀電極絲張力的方法，在單方向運絲時是可以動態控制環形電極絲的張力，但在雙向往復運絲狀態下將無法正確控制環形電極絲張力。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明提供了一種電火花線切割機電極絲張力控制的運絲機構。

本發明采取的技術方案為：一種電火花線切割機電極絲張力控制的運絲機構，包括貯絲筒、環形電極絲、放電加工區、上導輪、下導輪，其還包括上張力檢測和調整裝置、下張力檢測和調整裝置，所述的上張力檢測和調整裝置與下張力檢測和調整裝置均包括定換向輪、動換向輪、連接板、力傳感器、導軌滑塊、導軌、傳動件、伺服電機和電子電路模塊，所述動換向輪經連接板固定在力傳感器的一端，力傳感器的另一端固定在導軌滑塊上，所述導軌滑塊安裝在導軌上，所述伺服電機經傳動件與導軌滑塊傳動連接，同時伺服電機和力傳感器還分別與電子電路模塊連接；所述上張力檢測和調整裝置中的定換向輪與動換向輪抵壓在上半部環形電極絲上，下張力檢測和調整裝置的定換向輪與動換向輪抵壓在下半部環形電極絲上；所述上張力檢測和調整裝置垂直放置或水平放置，其安裝在立柱的上方或安裝在上線架上，下張力檢測和調整裝置垂直放置或水平放置，其安裝在立柱的下方；所述環形電極絲通過貯絲筒、上導輪、下導輪、定換向輪、動換向輪形成環狀連接，并且環形電極絲施加在動換向輪上的作用力與所述力傳感器測力軸線和伺服電機經傳動件的驅動力都在同一軸線上。

作為本發明優選的技術方案，所述上張力檢測和調整裝置與所述下張力檢測和調整裝置為軸對稱分布，所述上張力檢測和調整裝置由左上定換向輪、右上定換向輪、上動換向輪、上連接板、上力傳感器、上導軌滑塊、上傳動件、上導軌、上伺服電機和上電子電路模塊組成，其中所述上動換向輪一部分V形溝槽抵壓在左上定換向輪和右上定換向輪之間的位于上半部環形電極絲上；所述下張力檢測和調整裝置由左下定換向輪、右下定換向輪、下動換向輪、下連接板、下力傳感器、下導軌滑塊、下傳動件、下導軌、下伺服電機和下電子電路模塊組成，其中下動換向輪一部分V形溝槽抵壓在左下定換向輪和右下定換向輪之間的位于下半部環形電極絲上。