一种电火花线切割机电极丝张力控制的运丝机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电火花线切割机电极丝张力控制的运丝机构，其包括贮丝筒，环形电极丝，放电加工区，上导轮，下导轮和上、下两套张力检测和调节装置，所述张力检测和调节装置分别由定、动换向轮、力传感器、连接板、导轨滑块、导轨、传动件、伺服电机和电子电路组成；力传感器一端经连接板与动换向轮固定连接，另一端固定在导轨滑块上，传动连接至伺服电机；在每个装置内，动换向轮、力传感器与驱动作用力都处在同一轴线上。本实用新型专利技术中力传感器采集到的信号经电子电路处理控制各自驱动装置，分别把环形电极丝的上，下两部分张力都稳定在同一张力值附近，从而控制放电加工区内电极丝张力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于双向往复运丝型电火花线切割机的电极丝张力控制运丝机构。
技术介绍
电火花线切割机是利用高速运动电极丝与工件之间在工作液中进行电火花脉冲放电产生的电蚀效应进行线切割加工。为了将缠绕在贮丝筒上有限长度的电极丝进行长时间电火花脉冲放电切割，贮丝筒必须采用双向旋转的往复运丝工作方式。双向往复运丝型电火花线切割机常用耐高温的钼丝作为电极丝。钼丝是一种耐高温和富有弹性的电极丝。在放电加工区，钼丝必须要施加上一个稳定张力，在张力的作用下鉬丝被拉直，这样才能有一个稳定的电火花脉冲放电环境。电火花线切割加工常采用多次切割工艺:在第一次切割时，为了实现获得高效率和低丝耗的切割加工，通常采用大脉冲电流切割，此时要求运丝系统采用较低的电极丝张力以避免发生瞬间烧断电极丝故障；在二次和二次以上切割时，为了获得较高切割精度和低粗糙度的工件切割表面，则要求采用较高的电极丝张力。现有技术已有一种带电极丝张力控制功能的运丝机构:一种采用力传感器的智能张力控制机构。图9是一种采用力传感器的智能张力控制机构示意图。图中:1为贮丝筒，2为环形电极丝，3为放电加工区，4为上导轮，5为下导轮，10、11为两只左右上定换向轮，12、13为两只左右下定换向轮，29为排丝轮，30为测力动换向轮，31为测力传感器，32为电子控制电路，33为伺服电机，34为同步齿形带传动装置，35为丝杆螺母付，36为连接杆，37为张力调整动换向轮。测力动换向轮30和张力调整动换向轮37分别抵压在环形电极丝2的上部和下部；测力传感器31将上部环形电极丝张力N上转换成电信号，输入电子电路32，电子电路32将该电信号与机床数控系统传送的预置电值进行比较，经电子电路的处理来控制伺服电机旋转，进而经传动部件控制张力调整动换向轮37向上或向上运动，利用电极丝弹性变形物理特性，来调节下部环形电极丝张力NT。在多次切割时，该机构可以实现电极丝张力的程序控制。经过对由换向轮或导轮所分隔成各段电极丝的张力进行测试发现，在双向交替运丝时，在环形电极丝中各段电极丝的张力是随运丝方向的交替改变而交替动态变化的:距离贮丝筒1处于“收丝”状态越近电极丝段，由于它所要驱动的换向轮和导轮的数量相对较多，它的动态张力就较大；反之，距贮丝筒1 “放丝”状态越近的电极丝段，由于它所要驱动的换向轮和导轮的数量相对较少，它的动态张力就较小。所以这种固定地测试上部环形电极丝张力而调整下部环状电极丝张力的方法，在单方向运丝时是可以动态控制环形电极丝的张力，但在双向往复运丝状态下将无法正确控制环形电极丝张力。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本技术提供了一种电火花线切割机电极丝张力控制的运丝机构。本技术采取的技术方案为:一种电火花线切割机电极丝张力控制的运丝机构，包括贮丝筒、环形电极丝、放电加工区、上导轮、下导轮，其还包括上张力检测和调整装置、下张力检测和调整装置，所述的上张力检测和调整装置与下张力检测和调整装置均包括定换向轮、动换向轮、连接板、力传感器、导轨滑块、导轨、传动件、伺服电机和电子电路模块，所述动换向轮经连接板固定在力传感器的一端，力传感器的另一端固定在导轨滑块上，所述导轨滑块安装在导轨上，所述伺服电机经传动件与导轨滑块传动连接，同时伺服电机和力传感器还分别与电子电路模块连接；所述上张力检测和调整装置中的定换向轮与动换向轮抵压在上半部环形电极丝上，下张力检测和调整装置的定换向轮与动换向轮抵压在下半部环形电极丝上；所述上张力检测和调整装置垂直放置或水平放置，其安装在立柱的上方或安装在上线架上，下张力检测和调整装置垂直放置或水平放置，其安装在立柱的下方；所述环形电极丝通过贮丝筒、上导轮、下导轮、定换向轮、动换向轮形成环状连接，并且环形电极丝施加在动换向轮上的作用力与所述力传感器测力轴线和伺服电机经传动件的驱动力都在同一轴线上。作为本技术优选的技术方案，所述上张力检测和调整装置与所述下张力检测和调整装置为轴对称分布，所述上张力检测和调整装置由左上定换向轮、右上定换向轮、上动换向轮、上连接板、上力传感器、上导轨滑块、上传动件、上导轨、上伺服电机和上电子电路模块组成，其中所述上动换向轮一部分V形沟槽抵压在左上定换向轮和右上定换向轮之间的位于上半部环形电极丝上；所述下张力检测和调整装置由左下定换向轮、右下定换向轮、下动换向轮、下连接板、下力传感器、下导轨滑块、下传动件、下导轨、下伺服电机和下电子电路模块组成，其中下动换向轮一部分V形沟槽抵压在左下定换向轮和右下定换向轮之间的位于下半部环形电极丝上。所述上张力检测和调整装置垂直安装，并安装在上线架上，所述上线架可活动安装在立柱上，其可以根据切割工件的高度在所述立柱的上部上、下移动；所述下张力检测和调整装置垂直安装，并安装在立柱上；其中所述上动换向轮朝下放置，下动换向轮向上放置；所述上导轮安置在上线架的端部以及放电加工区的上方，下导轮安置在下线架的端部以及放电加工区3的下方。所述上张力检测和调整装置与下张力检测和调整装置均垂直安装、并分别安装在立柱上，所述立柱为倒置L形，上部张力检测和调整装置固定安装在倒置L形立柱的垂直部分的上方，下部张力检测和调整装置固定在倒置L形立柱的垂直部分的下方，所述立柱上还分别安装有上线架和下线架，所述上线架垂直并可活动安装在在倒置L形立柱的水平部分的前部，其可根据切割工件厚度作上、下升降；另外所述上导轮安置在上线架的端部以及放电加工区的上方，下导轮安置在下线架的端部以及放电加工区的下方。所述环形封闭电极丝从贮丝筒开始，依次经左上定换向轮、上动换向轮、右上定换向轮、上导轮、放电加工区、下导轮、右下定换向轮、下动换向轮、左下定换向轮，返回至贮丝筒。作为本技术优选的技术方案，所述上张力检测和调整装置水平安装，并安装在上线架上，所述上线架可活动安装在立柱上，所述上张力检测和调整装置由左上定换向轮、上动换向轮、上连接板、上力传感器、上导轨滑块、上传动件、上导轨、上伺服电机和上电子电路模块组成，其中上动换向轮抵压在位于上半部的环形电极丝上，所述左上定换向轮和贮丝筒之间设有排丝轮；所述下张力检测和调整装置垂直安装在立柱上，其由左下定换向轮、右下定换向轮、下动换向轮、下连接板、下力传感器、下导轨滑块、下传动件、下导轨、下伺服电机和下电子电路模块组成，其中下动换向轮的下部抵压在左下定换向轮和右下定换向轮之间位于下半部的环形电极丝上。作为本技术优选的技术方案，所述上张力检测和调整装置与所述下张力检测和调整装置为同方向分安装在立柱上，所述立柱为倒置L形，上张力检测和调整装置垂直安装在倒置L形立柱的垂直部分的上方，下部张力检测和调整装置垂直安装在倒置L形立柱的垂直部分的下方；所述上张力检测和调整装置由左上定换向轮、右上定换向轮、上动换向轮、上连接板、上力传感器、上导轨滑块、上传动件、上导轨、上伺服电机和上电子电路模块组成，其中所述上动换向轮的下部抵压在左上定换向轮和右上定换向轮之间的上半部环形电极丝上，所述左上定换向轮和贮丝筒之间设有排丝轮；所述下张力检测和调整装置由左下定换向轮、右下定换向轮、下动换向轮、下连接板、下力传感器、下导轨滑块、下传动件、下导轨、下伺服电机和下电子电路模块组成，其中所述下动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电火花线切割机电极丝张力控制的运丝机构，包括贮丝筒（1）、环形电极丝（2）、放电加工区（3）、上导轮（4）、下导轮（5），其特征在于：还包括上张力检测和调整装置、下张力检测和调整装置，所述的上张力检测和调整装置与下张力检测和调整装置均包括定换向轮、动换向轮、连接板、力传感器、导轨滑块、导轨、传动件、伺服电机和电子电路模块，所述动换向轮经连接板固定在力传感器的一端，力传感器的另一端固定在导轨滑块上，所述导轨滑块安装在导轨上，所述伺服电机经传动件与导轨滑块传动连接，同时伺服电机和力传感器还分别与电子电路模块连接；所述上张力检测和调整装置中的定换向轮与动换向轮抵压在上半部环形电极丝上，下张力检测和调整装置的定换向轮与动换向轮抵压在下半部环形电极丝上；所述上张力检测和调整装置垂直放置或水平放置，其安装在立柱（26）的上方或安装在上线架（27）上，下张力检测和调整装置垂直放置或水平放置，其安装在立柱（26）的下方；所述环形电极丝（2）通过贮丝筒（1）、上导轮（4）、下导轮（5）、定换向轮、动换向轮形成环状连接，并且环形电极丝（2）施加在动换向轮上的作用力与所述力传感器测力轴线和伺服电机经传动件的驱动力都在同一轴线上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭东，
申请(专利权)人：杭州华方数控机床有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33