[發明專利]數控線切割機鉬絲垂直測量校正方法和裝置

有效

• 申請號: 201610592301.7
• 申請日: 2016-07-26
• 公開（公告）號: CN106112153B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 李學哲;李爽
• 申請（專利權）人: 蘇州科技大學
• 主分類號: B23H7/02
• 分類號: B23H7/02;B23H7/08;B23H11/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 范晴,程東輝

技術領域

本發明涉及線切割機床領域，具體涉及一種數控線切割機鉬絲垂直測量校正方法和裝置。

背景技術

線切割加工是利用連續移動的細金屬絲作電極，對工件進行脈沖火花放電蝕除金屬或切割成型，該設備主要用于加工超硬鋼材、硬質合金、各種形狀復雜及精密細小的工件。電極絲是一種由鉬等貴金屬制造而成的細金屬絲(通常稱為鉬絲，本專利主要用于快走絲線切割機床)，鉬絲通過介質(電解液)與工件發生放電，腐蝕金屬達到切割成型的目的。

近年來，隨著自動化技術的不斷發展，各種數控線切割設備在電加工行業中已逐漸普及，其機械精度、位置閉環控制、高頻電源等技術都達到了較高水平，但是，作為放電電極的鉬絲，其垂直檢測技術相對滯后，一直是阻礙線切割設備自動化水平和影響加工精度的主要原因之一。鉬絲垂直是指電極絲與X、Y軸工作臺平面垂直，由于電極絲的垂直度對加工精度的影響很大，所以設備加工前必須進行鉬絲的垂直校正。目前，線切割電極絲(以下簡稱鉬絲)垂直校正有以下兩種方法：

1、放電火花垂直校正方法

現有線切割垂直校正多數都采用無水小電流狀態下放電找正的方法，具體步驟如下：移動X軸使鉬絲接近校正塊(金屬校正塊：一塊各平面相互平行或垂直的長方形金屬體)的一個側面，至有輕微放電火花，通過目測鉬絲和校正塊側面可接觸長度上放電火花的均勻程度，如出現上端或下端中只有一端有火花，說明該端離校正塊側面距離近，而另一端離校正塊側面遠，鉬絲不垂直需要校正；如上下火花均勻一致，鉬絲相對X軸垂直。然后移動工作臺，用同樣方法將鉬絲接觸校正塊另一相鄰垂直側面，也可以完成鉬絲相對Y軸的垂直校 正。上述鉬絲垂直檢測方法是目前線切割加工中普遍使用的方法，這種方法主要有以下缺點：1)、由于采用人工目測，對操作者的技術水平和經驗等人為因素依賴性強；2)、目測方法誤差較大，每次調整的一致性不能保證，嚴重影響產品質量；3)、校正時必須進行放電切割，通過電火花均勻程度來判斷找正，屬接觸式測量，由于放電力作用等因素影響，極易引起測量誤差。4)、每次只能作X(或Y)軸一個方向的垂直校正，必須二次移動工作臺才能對另一個軸進行校正，容易產生測量誤差；5)、無法實現全自動垂直校正，只能根據當前情況，通過U、V軸步進電機人工手動垂直校正；

2、線切割電子指示垂直校正儀

電子指示垂直校正儀(以下簡稱校正儀)，使用了上下兩個金屬觸點(對應兩個指示燈)，通過與鉬絲接觸形成閉合回路點亮指示燈，這種方法必須反復調整才能確保上下“同時“接觸(精度才有保證)，具體使用方法如下：電極絲必須處于靜止狀態，將校正儀吸附在工作臺面上，校正儀上帶有上下兩個金屬觸點，工作臺沿著X軸(或Y軸，每次只能校正一個方向)方向移動，使校正儀觸點與電極絲輕輕接觸，如果只有上或下燈亮，說明電極絲不垂直，應調整導輪位置，直至上、下燈同時亮，該方向即達到垂直校正要求。若要精確調整垂直校正，必須反復檢測、調整，直至上、下燈“同時”亮。這種方法主要有以下缺點：

1、電子校正儀只能在靜止狀態才能檢測，而走絲機構非常復雜，單靠靜止狀態檢測不能完全代表設備實際運轉情況。

2、電子校正儀采用了接觸式測量，極易由觸點接觸鉬絲引起測量誤差。

3、為了保證上下兩觸點“同時”接觸，仍需要目測上、下燈“同時”亮，對操作者的經驗要求高，一致性無法保證，容易引起測量誤差。

4、上下兩觸點之一接觸燈亮后，未接觸觸點與鉬絲之間距離完全靠目測，即另一觸點與鉬絲距離是無法知道，調節難度較大。

5、每次只能作X(或Y)軸一個方向的垂直校正，必須二次移動工作臺才能檢測另一軸，容易產生測量誤差。

6、由于是簡單開關量檢測，無法與數控系統對接構成自動垂直校正。

上述問題多年來一直未得到有效地改善，其相應的測量技術也非常滯后。因此，改變鉬絲垂直校正技術的落后面貌，使校正技術更加科學化、智慧化、自動化和精準化對數控線切割技術進步具有重要的意義。

發明內容

本發明目的是：針對上述問題，本發明提供一種數控線切割機鉬絲垂直測量校正方法和裝置，該裝置能夠實現鉬絲垂直度在X、Y軸兩方向同時非接觸測量，避免二次移動工作臺所引起的誤差。

本發明的技術方案是：