加工PCD复合片的电火花成型机床智能深度控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床智能深度控制系统，包括数据处理器、主轴伺服控制及驱动单元、数据存储单元和间隙电流检测单元。在启动加工后，数据处理器通过访问间隙电流检测单元，自动识别和记录电极和聚晶金刚石复合片间隙的脉冲电流个数，并将之与数据存储单元中存储的脉冲电流个数预设值相比较；当检测到实际的脉冲电流个数等于脉冲电流个数预设值时，将当前主轴头所处的位置设置为坐标零点，从而可以准确地确定加工起点。该电火花成型机床智能深度控制系统用在加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床上，使得加工起点的确定变得智能。

Intelligent depth control system of EDM machine for processing PCD composite sheet

The utility model discloses an intelligent depth control system of an EDM machine tool for processing polycrystalline diamond composite sheets, which comprises a data processor, a spindle servo control and driving unit, a data storage unit and a gap current detection unit. After starting processing, the data processor automatically identifies and records the number of pulsed currents in the gap between the electrode and polycrystalline diamond composite sheet by accessing the gap current detection unit, and compares it with the preset value of the number of pulsed currents stored in the data storage unit; when the actual number of pulsed currents is detected, it is equal to the pulsed current. When the number of preset values is set, the position of the current spindle head is set to the coordinate zero, so that the starting point of processing can be determined accurately. The intelligent depth control system of the EDM machine tool is used in the EDM machine tool for processing polycrystalline diamond composite sheets, which makes the determination of the starting point of processing intelligent.

【技术实现步骤摘要】
加工PCD复合片的电火花成型机床智能深度控制系统
本技术涉及一种加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床智能深度控制系统，属于电火花加工

技术介绍
聚晶金刚石复合片简称PCD复合片，这种材料的特点是硬度高、脆性大、电阻率高、熔点高、导热性好，用传统的机械加工方法很难去量加工。电火花脉冲放电加工是一种非接触式以柔克刚的加工方式，通过电极与工件之间脉冲放电能够对电阻率小于100Ω·cm的材料进行低成本加工。因此，利用电火花成型加工机床对PCD复合材料进行去量加工可以大幅降低加工成本，提高加工效率。用当前现有的数控电火花成型机床加工PCD复合片有许多不方便的地方。(1)当前数控电火花成型加工机床确定加工起点(坐标零点)都是在电极与工件(即，待加工PCD复合片)之间加低于20V直流电压，让电极逐渐接近工件直至开始有火花放电来确定坐标零点。(2)PCD复合片由于粒度不同分成多种型号，加工各种型号的PCD复合片时电极损耗是不同的，而且加工深度越大，电极损耗越大。在加工每一个PCD复合片时预置加工深度数值需要根据PCD复合片的型号和需要实际达到的加工深度来计算。综上，在大批量的流水生产线上，用现有的电火花成型数控机床加工PCD复合片，给操作者带来很大麻烦，有时由于工件表面的微观不平度使得零点确定产生误差，有时会由于操作者计算有误使得加工尺寸产生误差，不仅辅助加工时间长，且实际使用过程均不同程度地存在智能化程度较低、达不到加工精度、使用效果差等多种缺陷和不足。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床智能深度控制系统。为实现上述目的，本技术采用下述的技术方案：一种加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床智能深度控制系统，包括数据处理器、主轴伺服控制及驱动单元、数据存储单元和间隙电流检测单元，其中，所述主轴伺服控制及驱动单元用于根据所述数据处理器的加工指令，控制主轴电机带动主轴头下行；所述数据存储单元用于存储电极和聚晶金刚石复合片间隙的脉冲电流个数预设值；所述间隙电流检测单元用于检测电极和聚晶金刚石复合片间隙的实际脉冲电流个数；所述数据处理器，用于从所述间隙电流检测单元获取实际的脉冲电流个数，并将之与所述数据存储单元中存储的脉冲电流个数预设值相比较；当检测到实际的脉冲电流个数等于脉冲电流个数预设值时，将当前主轴头所处的位置设置为坐标零点；所述数据处理器，还用于控制设置在主轴头上的电极对聚晶金刚石复合片进行伺服脉冲放电加工。其中较优地，所述数据存储单元还用于存储不同型号的聚晶金刚石复合片的电极损耗率经验公式；所述数据处理器，还用于从所述数据存储单元获取与聚晶金刚石复合片的型号相对应的电极损耗率经验公式，并根据聚晶金刚石复合片的加工深度计算主轴头需要下行的绝对数值；当主轴头从坐标零点下行移动累计数值达到需要下行的绝对数值时，结束加工。其中较优地，所述的加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床智能深度控制系统，还包括间隙电压检测单元，所述间隙电压检测单元用于检测聚晶金刚石复合片和电极之间的实时间隙平均电压，所述主轴伺服控制及驱动单元根据所述实时间隙平均电压控制聚晶金刚石复合片和电极之间的伺服加工间隙。其中较优地，所述数据处理器通过高频脉冲电源控制单元和脉冲电源功率放大单元控制所述电极对所述聚晶金刚石复合片进行伺服脉冲放电加工；所述高频脉冲电源控制单元，用于根据所述数据处理器提供的加工规准产生脉冲信号；所述脉冲电源功率放大单元，用于将脉冲信号进行功率放大，提供用于功率放电的脉冲电流。其中较优地，所述的加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床智能深度控制系统，还包括与所述数据处理器连接的数据输入单元，所述数据输入单元用于输入所述聚晶金刚石复合片的型号和加工深度。其中较优地，所述数据输入单元包括键盘、开关按钮及指示灯。其中较优地，所述的加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床智能深度控制系统，还包括与所述数据处理器连接的数据显示单元。本技术所提供的加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床智能深度控制系统，在启动加工后，数据处理器通过访问间隙电流检测单元，自动识别和记录电极和PCD复合片间隙的实际脉冲电流个数，并将之与脉冲电流个数预设值相比较，当检测到实际的脉冲电流个数等于脉冲电流个数预设值时，将当前主轴头所处的位置设置为坐标零点，从而可以准确地确定加工起点。该电火花成型机床智能深度控制系统用在加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床上，使得加工起点的确定变得智能。并且，优选地，在数据存储单元中还可以存储加工各种型号聚晶金刚石复合片的电极损耗率经验公式，在加工过程中可以根据聚晶金刚石复合片的型号和加工深度实现后台自动补偿，计算出主轴头实际需要下行的绝对数值，从而对电火花加工过程进行智能控制。上述加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床智能深度控制系统用在加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床上，使得加工起点的确定及加工深度的控制变得智能，且操作简便、降低对操作者的技术要求、减少加工辅助时间、提高加工精度及降低废品率。附图说明图1是本技术提供的加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床智能深度控制系统的结构示意图；图2是图1所示电火花成型机床深度控制系统的控制流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术的
技术实现思路
作进一步的说明。本技术提供的加工聚晶金刚石复合片(简称PCD复合片)的电火花成型机床智能深度控制系统可以实现两个功能：第一个功能是不需要预先用低压火花放电的方式确定加工的起点，在主轴头下行的过程中，通过检测聚晶金刚石复合片和电极间隙的实际脉冲电流个数，精确确定加工起点；第二个功能是系统中存储了加工各种型号PCD复合片的电极损耗率经验公式，根据操作者输入的待加工PCD复合片的型号和加工深度(即需要达到的去除量)，系统内部会自动进行补偿计算，计算出主轴头需要下行的绝对数值，进而自动确定电火花加工过程的终点，结束加工过程，从而加工出合格的PCD复合片。具体来说，如图1所示，本技术提供的加工聚晶金刚石复合片的电火花成型机床智能深度控制系统，包括数据处理器、主轴伺服控制及驱动单元、数据存储单元、数据输入单元、数据显示单元、高频脉冲电源控制单元、脉冲电源功率放大单元、间隙电压检测单元和间隙电流检测单元。其中，数据处理器是整个电火花成型机床智能深度控制系统参数检测及数据处理的核心。数据处理器由单片机及一些外围接口芯片、微型继电器、计数器、计时器、A/D转换器、可编程逻辑控制器及光电隔离器所组成。数据处理器用于根据系统检测参数确定电火花加工过程的起点及终点，并用于控制电火花加工的加工过程。数据输入单元、数据存储单元和数据显示单元分别与数据处理器连接。数据存储单元用于存储大量临时及固定的数据，例如用于存储工件(即PCD复合片)和电极间隙的脉冲电流个数预设值，用于存储不同型号的PCD复合片的电极损耗率经验公式，还用于存储数据处理器从间隙电流检测单元获取的实际脉冲电流个数、主轴头加工零点坐标、主轴头需要下行的绝对数值及实际下行移动的累计数值等。数据输入单元用于输入聚晶金刚石复合片的型号、加工深度(即需要达到的去除量)、加工模式及其他加工参数。数据输入单元包括键盘、开关按钮及指示灯等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加工PCD复合片的电火花成型机床智能深度控制系统，其特征在于包括数据处理器、主轴伺服控制及驱动单元、数据存储单元和间隙电流检测单元，其中，所述主轴伺服控制及驱动单元用于根据所述数据处理器的加工指令，控制主轴电机带动主轴头下行；所述数据存储单元用于存储电极和聚晶金刚石复合片间隙的脉冲电流个数预设值；所述间隙电流检测单元用于检测电极和聚晶金刚石复合片间隙的实际脉冲电流个数；所述数据处理器，用于从所述间隙电流检测单元获取实际的脉冲电流个数，并将之与所述数据存储单元中存储的脉冲电流个数预设值相比较；当检测到实际的脉冲电流个数等于脉冲电流个数预设值时，将当前主轴头所处的位置设置为坐标零点；所述数据处理器，还用于控制设置在主轴头上的电极对聚晶金刚石复合片进行伺服脉冲放电加工。

【技术特征摘要】
1.一种加工PCD复合片的电火花成型机床智能深度控制系统，其特征在于包括数据处理器、主轴伺服控制及驱动单元、数据存储单元和间隙电流检测单元，其中，所述主轴伺服控制及驱动单元用于根据所述数据处理器的加工指令，控制主轴电机带动主轴头下行；所述数据存储单元用于存储电极和聚晶金刚石复合片间隙的脉冲电流个数预设值；所述间隙电流检测单元用于检测电极和聚晶金刚石复合片间隙的实际脉冲电流个数；所述数据处理器，用于从所述间隙电流检测单元获取实际的脉冲电流个数，并将之与所述数据存储单元中存储的脉冲电流个数预设值相比较；当检测到实际的脉冲电流个数等于脉冲电流个数预设值时，将当前主轴头所处的位置设置为坐标零点；所述数据处理器，还用于控制设置在主轴头上的电极对聚晶金刚石复合片进行伺服脉冲放电加工。2.如权利要求1所述的加工PCD复合片的电火花成型机床智能深度控制系统，其特征在于：所述数据存储单元还用于存储不同型号的聚晶金刚石复合片的电极损耗率经验公式；所述数据处理器，还用于从所述数据存储单元获取与聚晶金刚石复合片的型号相对应的电极损耗率经验公式，并根据聚晶金刚石复合片的加工深度计算主轴头需要下行的绝对数值；当主轴头从坐标零点下行移动累计数值达到需要下行的绝对数值时，结束加工。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂小波，胡绛梅，张建东，
申请(专利权)人：北京迪蒙吉意超硬材料技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11