[實用新型]數控線切割電極絲空間形位控制裝置和數控線切割機

有效

• 申請號: 201820370815.2
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號: CN208262024U
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 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;B23H7/14
• 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

本實用新型公開一種數控線切割電極絲空間形位控制裝置和數控線切割機，其中數控線切割電極絲空間形位控制裝置包括：一左一右隔開布置的左線圈和右線圈，一前一后隔開布置的前線圈和后線圈，形成于所述左線圈、右線圈、前線圈和后線圈之間的鉬絲通道，為所述左線圈、右線圈、前線圈和后線圈供電從而在所述鉬絲通道處產生電磁場的線圈供電電路。本申請能夠最大限度地使鉬絲呈直線姿態，從而提高工件加工精度。

技術領域

本實用新型涉及線切割機床領域，具體涉及一種數控線切割電極絲空間形位控制裝置以及配置這種裝置的數控線切割機。

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(以下簡稱鉬絲)是一種由鉬等貴金屬制造而成的細金屬絲，鉬絲通過介質(工作液、乳化液、電解液等)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(以下均指中走絲線切割機床)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，如：恒張力裝置的安裝使用，以及采用過跟蹤加工控制技術等，使得因走絲機構所導致的鉬絲徑向振動幅度不斷減小，而對空間形位變化實施主動抑制技術卻相對滯后，鉬絲放電力所造成的空間形位變化逐漸成為影響精度的主要原因，一直是阻礙加工質量和效率提高的技術難題。現有線切割機床，鉬絲受力主要是放電通道的作用力(放電力)和軸向張力等，當鉬絲受到橫向(徑向)放電力作用而產生空間形位變化時(如圖1，以下簡稱形位變化)，必須通過加工段鉬絲上下兩個導向器孔來限制鉬絲偏離導輪外沿支點(切點)連線的距離(鉬絲撓度)，該方法對減少形位變化具有一定的作用，但由于制造業對零件精度等級要求越來越高，迫切需要改進技術以全面提升設備加工精度，目前導向器減小形位變化方法主要有以下不足：

1、放電力引起鉬絲形位變化并使鉬絲與導向器產生滑動摩擦，使鉬絲和導向器的磨損非常嚴重必須定期更換，進而降低了生產效率，增加了生產成本；因磨損必須經常調整鉬絲補償值，使復雜大工件連續加工精度難以保證。

2、導向器對抑制放電力所引起的形位變化不具有主動性，更不具有“數字化、自動化”施用控制能力，且對鉬絲被動限制作用有限(導向器孔直徑比鉬絲直徑大至少0.02mm)，僅在一定程度上減少放電力的影響，即鉬絲的形位變化不可避免，也就無法實現讓鉬絲處于理想狀態下加工，使加工精度難以進一步提高及導致放電狀態不穩定影響加工速度。

3、由于無法克服形位變化，使最終加工精度受到較大影響(形位誤差大、凹凸模不配套等)，甚至容易出現“塌角”等嚴重質量問題。

4、由于線切割往往是多刀(多次)加工，而第二刀以后的放電力遠小于第一刀的放電力，使第一刀與后續第二刀(或多刀)加工的加工軌跡線(放電力不同，撓度和弧線形狀都不一樣)重合度不好。

5、由于放電力作用使鉬絲加工通道為弧線狀，從而減緩工作液將電蝕屑帶出放電區域，容易導致放電狀態惡化，產生二次放電或短路等現象。

多年來上述問題一直未得到有效地改善。因此，改變電加工形位變化抑制技術的落后面貌，使電加工技術更加科學化、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

本實用新型目的是：針對上述問題，本實用新型提供一種數控線切割電極絲空間形位控制裝置，同時還提出一種配置這種裝置的數控線切割機，以最大限度地使鉬絲呈直線姿態，從而提高工件加工精度。

本實用新型的技術方案是：

一種數控線切割電極絲空間形位控制裝置，包括：

一左一右隔開布置的左線圈和右線圈，

一前一后隔開布置的前線圈和后線圈，