电火花线切割电极丝往复渐进式走丝方法及装置制造方法及图纸

一种电火花线切割电极丝往复渐进式走丝方法及装置，其特征在于，控制电极丝做不断的往复运动，并且每次前进的长度总比后退的长度大一点，通过往复走丝的不对等性，使得电极丝整体微量推进，以抵消电极丝的损耗。所述的装置采用双丝筒结构加以实现。每次循环总有一定数量（如1mm）的新丝补充进来，因而电极丝的损耗每次就靠新补充进来的电极丝（如1mm）来补充，所以可以减少加工过程中电极丝的损耗，尤其对于切割高厚度和大切割面积的工件效果更为明显，从而提高加工精度，并且当断丝现象发生时,电极丝可以沿宽度一致的切缝快速空切到断丝点或在断丝点原地穿丝，大大提高了加工效率。

【技术实现步骤摘要】
电火花线切割电极丝往复渐进式走丝方法及装置
本专利技术涉及一种往复走丝电火花线切割技术，具体地说是一种电火花线切割电极丝往复渐进式走丝方法及装置。
技术介绍
高速往复走丝电火花线切割(HSWEDM)是我国具有完全独立知识产权的电火花线切割加工设备，因其具有很高的性价比，已经被广泛应用于精密零件及模具加工等领域。目前高速往复走丝电火花线切割机床采用往复走丝方式，这种走丝方式丝筒上电极丝可以反复使用，运行成本低，但由此也存在着以下缺陷：（1）目前采用的丝筒绕丝方法，通常一次上丝的长度为200—300m，由于这段电极丝一直在往复放电切割，因此必然存在电极丝损耗，目前通常每切割10万mm2，电极丝直径损耗0.01mm，因此在大面积切割时，将由于电极丝的损耗导致起始切缝与最终切缝的宽度不同，对切割精度产生影响。（2）在大面积切割过程中一旦发生断丝现象，由于电极丝从开始到断丝处已经有了损耗，因此如果此时采用退回原起割点，重新换钼丝再进行切割的方法，就会因为从起割点到断丝点的切缝宽度逐渐变窄，而影响电极丝从起割点到断丝点的进给速度，也就是说，此时从起割点到断丝点并不是空切了，而是需要再次切割才能到断丝点，这样就会大大延长总切割时间。（3）传统的HSWEDM在走丝过程中，存在单边松丝问题，也就是在丝筒的两头，存在电极丝一头松一头紧的问题，虽然目前采用的恒张力装置（如机械重锤式张力机构，机械弹簧式张力机构等）可以部分缓解该问题，但同时也会增加断丝的几率。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前高速往复走丝电火花线切割（HSWEDM）机床在切割大厚度、大切割面积工件时电极丝产生损耗进而影响加工精度，和在切割过程中发生断丝时返回原点上丝切割会因为切缝变窄不能空切而耽误回到断丝点延长加工时间，以及目前走丝系统普遍存在的单边松丝问题，专利技术一种电火花线切割电极丝往复渐进式走丝方法及装置，它通过双丝筒使得电极丝一方面完成高速往复走丝运动，同时通过往复走丝的不对等性，使得电极丝整体微量推进，以抵消电极丝的损耗，从而使得在整个切割过程中，电极丝的损耗通过整体电极丝的渐进推进而抵消，保障在大面积切割中，切缝中的电极丝直径基本不变，从而保障了加工精度不会因为电极丝的损耗而丧失，并且当断丝情况发生时电极丝可以沿宽度一致的切缝快速空切到断丝点或在断丝点原地穿丝。此外，双丝筒结构保障了加工区域电极丝的张力处于恒定状态。本专利技术的技术方案之一是：一种电火花线切割电极丝往复渐进式走丝方法，其特征是它包括以下步骤：首先，设置两个丝筒，其中一个作为收丝筒的同时，另一个作为具有阻尼的放丝筒；其次，在控制机构控制下，使一个丝筒正转（顺时针）作为收丝筒，另一个丝筒作为放丝筒并产生阻力，使两个丝筒之间的电极丝形成所需的张力，当放丝筒正转运动达到设定的电极丝长度后，原先正转的丝筒停止转动，原先放丝的丝筒在电机的带动下进行反转（逆时针）收丝，而原先正转的丝筒在放丝时也产生相应的阻力，使电极丝产生反向运动所需的张力，如此重复，控制电极丝每次正转运动的电极丝长度大于每次反转电极丝运动的长度，通过往复不对等长度，使得电极丝整体微量推进，以抵消电极丝的损耗。每次电极丝正转运动的长度与电极丝反转运动的长度之差可以根据加工情况进行调节，差值范围为0.001-1米。所述的电极丝的长度为1000-20000米。采用的双丝筒机构，每个丝筒均能多层叠丝，丝筒两侧分别设有凸起部分从而保证上层的电极丝不会滑落；主轴通过联轴器与伺服电机相连，伺服电机受控于控制器和信号采集器采集的丝筒的转动信号；控制器控制丝筒正向转动的距离大于反向转动的距离，从而通过往复走丝的不对等性，实现电极丝的微量推进，以抵消电极丝的损耗。所述的两个丝筒中的一个丝筒在驱动电机带动下转动时，另一个丝筒产生所需的阻力实现对电极丝的张力控制。本专利技术的技术方案之二是：一种电火花线切割电极丝渐进式走丝装置，其特征是它采用双丝筒机构，每个丝筒均能多层叠丝，丝筒和主轴采用滑动轴承连接，丝筒两侧分别设有凸起部分从而保证上层的电极丝不会滑落，丝筒的一端与凸轮相抵，以保证丝筒始终与凸轮的外轮廓接触，另一端与弹簧相抵，凸轮每转一圈，丝筒在凸轮和弹簧的共同作用下实现轴向的一次匀速往复运动，从而保证了电极丝在丝筒上能够均匀排丝；凸轮由蜗轮蜗杆机构驱动，蜗杆与主轴同轴，主轴通过联轴器与伺服电机相连，伺服电机受控于控制器和信号采集器采集的丝筒的转动信号；控制器控制丝筒正向运动的距离大于反向运动距离，从而通过往复走丝的不对等性，实现电极丝的微量推进，以抵消电极丝的损耗。所述的蜗轮蜗杆机构的蜗轮同轴连接有同轴锥齿轮，同轴锥齿轮与凸轮轴上的驱动锥齿轮啮合而驱动凸轮轴转动。所述的两个丝筒中的一个丝筒在驱动电机带动下转动时，另一个丝筒产生所需的阻力实现对电极丝的张力控制。所述的正向运动距离和反向运动距离之差至少为1毫米。本专利技术的有益效果：本专利技术通过信号采集器反馈丝筒的转动信号，利用计算机控制伺服电机带动丝筒正转和反转，实现电极丝“前进-回退-再前进”的渐进式运动。由于丝筒可以多层叠丝，所以电极丝的长度没有限制，并且采用了双丝筒结构，保障了加工区域电极丝的张力处于恒定状态；同时通过往复走丝的不对等性，使得电极丝整体微量推进，从而使得在整个切割过程中，电极丝的损耗可以通过整体电极丝的进给而抵消，保障了在大厚度大面积的切割中，电极丝的损耗在一定的可控范围内，从而在一定程度上保障了机床的加工精度；当断丝情况发生时，只需要放弃断点之前已经使用过的电极丝，更换一个新的丝筒进行收丝即可，并且断丝后电极丝可以沿宽度一致的切缝快速空切到断丝点或在断丝点原地穿丝，大大提高了加工效率。本专利技术每循环一次就至少有一定数量（如1mm）的新丝补充进来参与切割，因而电极丝的损耗每次就靠多收的1mm（或其它设定值）电极丝来做到，所以可以减少加工过程中电极丝的损耗，尤其对于切割高厚度和大切割面积的工件效果更为明显，从而提高加工精度，并且当断丝现象发生时,电极丝可以沿宽度一致的切缝快速空切到断丝点或在断丝点原地穿丝，大大提高了加工效率。附图说明图1是本专利技术的双丝筒渐进式往复走丝方式示意图。图2是本专利技术实施例的往复走丝机构示意图。图3是与图2相配的凸轮的型线示意图。图1中L=300m，δ=1mm,空心箭头为主动轮，实心箭头为从动轮。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例一。如图1所示。一种电火花线切割电极丝渐进式走丝方法，其实质是控制电极丝做不断的往复运动，并且每次前进的长度总比后退的长度大一点，通过往复走丝的不对等性，使得电极丝整体微量推进，以抵消电极丝的损耗。具体做法是：首先，设置两个丝筒，其中一个作为收丝筒的同时，另一个作为具有阻尼的放丝筒；其次，如图1所示，在控制机构控制下，先令下丝筒作为主动轮正转，同时上丝筒作为从动轮并产生阻力，使两个丝筒之间的电极丝形成所需的张力，此时下丝筒为收丝筒，上丝筒为放丝筒，当电极丝正向运动达到设定的距离L+δ后，原先正转的丝筒停止转动，原先放丝的上丝筒在电机的带动下变为主动轮进行收丝，而原先正转的下丝筒变为从动轮在放丝时也产生相应的阻力，使电极丝产生反向运动所需的张力，此时电极丝反向运动距离为L。如此重复，控制电极丝每次正向运动的距本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电火花线切割电极丝往复渐进式走丝方法，其特征是它包括以下步骤：首先，设置两个丝筒，其中一个作为收丝筒的同时，另一个作为具有阻尼的放丝筒；其次，在控制机构控制下，使一个丝筒正转（顺时针）作为收丝筒，另一个丝筒作为放丝筒并产生阻力，使两个丝筒之间的电极丝形成所需的张力，当放丝筒正转运动达到设定的电极丝长度后，原先正转的丝筒停止转动，原先放丝的丝筒在电机的带动下进行反转（逆时针）收丝，而原先正转的丝筒在放丝时也产生相应的阻力，使电极丝产生反向运动所需的张力，如此重复，控制电极丝每次正转运动的电极丝长度大于每次反转电极丝运动的长度，通过往复不对等长度运丝，使得电极丝整体微量推进，以抵消电极丝的损耗。

【技术特征摘要】
1.一种电火花线切割电极丝往复渐进式走丝方法，其特征是它包括以下步骤：首先，设置两个丝筒，其中一个作为收丝筒的同时，另一个作为具有阻尼的放丝筒；其次，在控制机构控制下，使一个丝筒正转作为收丝筒，另一个丝筒作为放丝筒并产生阻力，使两个丝筒之间的电极丝形成所需的张力，当放丝筒正转运动达到设定的电极丝长度后，原先正转的丝筒停止转动，原先放丝的丝筒在电机的带动下进行反转收丝，而原先正转的丝筒在放丝时也产生相应的阻力，使电极丝产生反向运动所需的张力，如此重复，控制电极丝每次正转运动的电极丝长度大于每次反转电极丝运动的长度，通过往复不对等长度运丝，使得电极丝整体微量推进，以抵消电极丝的损耗。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的每次正转运动的电极丝长度与反转运动的电极丝长度之差0.001-1米。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的电极丝的长度为1000-20000米。4.根据权利要求1所述的方法，其特征是它采用双丝筒机构，每个丝筒均能多层叠丝，丝筒两侧分别设有凸起部分从而保证上层的电极丝不会滑落；主轴通过联轴器与伺服电机相连，伺服电机受控于控制器和信号采集器采集的丝筒的转动信号；控制器控制丝筒正向转动的距离大于反向转动的距离，从而通过往复走丝的不对等性，实现电极丝的微量推进，以抵消电极丝的损耗。5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的两个丝筒中的一个丝筒在驱动电机带动下转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：田宗军，刘志东，徐晨影，
申请(专利权)人：泰州市晨虹数控设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32