本发明专利技术公开了一种数控线切割机钼丝垂直测量校正方法和装置，其中测量校正装置包括：设于钼丝直线工作段径向外侧的上线圈组；设于所述钼丝直线工作段径向外侧、且间隔布置在所述上线圈组下方的下线圈组，该下线圈组与所述上线圈组的结构相同，且二者在竖直方向上重合布置；向所述钼丝直线工作段通入高频脉冲电流、从而在其周围产生交变磁场、进而使所述上线圈组和下线圈组中产生感应电压的高频电源；以及与所述上线圈组和下线圈组均相连、并能够获取和比较所述上线圈组和下线圈组中感应电压的信号处理电路。该装置能够实现钼丝垂直度在X、Y轴两方向同时非接触测量，避免二次移动工作台所引起的误差。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及线切割机床领域，具体涉及一种数控线切割机钼丝垂直测量校正方法和装置。
技术介绍
线切割加工是利用连续移动的细金属丝作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属或切割成型，该设备主要用于加工超硬钢材、硬质合金、各种形状复杂及精密细小的工件。电极丝是一种由钼等贵金属制造而成的细金属丝(通常称为钼丝，本专利主要用于快走丝线切割机床)，钼丝通过介质(电解液)与工件发生放电，腐蚀金属达到切割成型的目的。近年来，随着自动化技术的不断发展，各种数控线切割设备在电加工行业中已逐渐普及，其机械精度、位置闭环控制、高频电源等技术都达到了较高水平，但是，作为放电电极的钼丝，其垂直检测技术相对滞后，一直是阻碍线切割设备自动化水平和影响加工精度的主要原因之一。钼丝垂直是指电极丝与X、Y轴工作台平面垂直，由于电极丝的垂直度对加工精度的影响很大，所以设备加工前必须进行钼丝的垂直校正。目前，线切割电极丝(以下简称钼丝)垂直校正有以下两种方法：1、放电火花垂直校正方法现有线切割垂直校正多数都采用无水小电流状态下放电找正的方法，具体步骤如下：移动X轴使钼丝接近校正块(金属校正块：一块各平面相互平行或垂直的长方形金属体)的一个侧面，至有轻微放电火花，通过目测钼丝和校正块侧面可接触长度上放电火花的均匀程度，如出现上端或下端中只有一端有火花，说明该端离校正块侧面距离近，而另一端离校正块侧面远，钼丝不垂直需要校正；如上下火花均匀一致，钼丝相对X轴垂直。然后移动工作台，用同样方法将钼丝接触校正块另一相邻垂直侧面，也可以完成钼丝相对Y轴的垂直校正。上述钼丝垂直检测方法是目前线切割加工中普遍使用的方法，这种方法主要有以下缺点：1)、由于采用人工目测，对操作者的技术水平和经验等人为因素依赖性强；2)、目测方法误差较大，每次调整的一致性不能保证，严重影响产品质量；3)、校正时必须进行放电切割，通过电火花均匀程度来判断找正，属接触式测量，由于放电力作用等因素影响，极易引起测量误差。4)、每次只能作X(或Y)轴一个方向的垂直校正，必须二次移动工作台才能对另一个轴进行校正，容易产生测量误差；5)、无法实现全自动垂直校正，只能根据当前情况，通过U、V轴步进电机人工手动垂直校正；2、线切割电子指示垂直校正仪电子指示垂直校正仪(以下简称校正仪)，使用了上下两个金属触点(对应两个指示灯)，通过与钼丝接触形成闭合回路点亮指示灯，这种方法必须反复调整才能确保上下“同时“接触(精度才有保证)，具体使用方法如下：电极丝必须处于静止状态，将校正仪吸附在工作台面上，校正仪上带有上下两个金属触点，工作台沿着X轴(或Y轴，每次只能校正一个方向)方向移动，使校正仪触点与电极丝轻轻接触，如果只有上或下灯亮，说明电极丝不垂直，应调整导轮位置，直至上、下灯同时亮，该方向即达到垂直校正要求。若要精确调整垂直校正，必须反复检测、调整，直至上、下灯“同时”亮。这种方法主要有以下缺点：1、电子校正仪只能在静止状态才能检测，而走丝机构非常复杂，单靠静止状态检测不能完全代表设备实际运转情况。2、电子校正仪采用了接触式测量，极易由触点接触钼丝引起测量误差。3、为了保证上下两触点“同时”接触，仍需要目测上、下灯“同时”亮，对操作者的经验要求高，一致性无法保证，容易引起测量误差。4、上下两触点之一接触灯亮后，未接触触点与钼丝之间距离完全靠目测，即另一触点与钼丝距离是无法知道，调节难度较大。5、每次只能作X(或Y)轴一个方向的垂直校正，必须二次移动工作台才能检测另一轴，容易产生测量误差。6、由于是简单开关量检测，无法与数控系统对接构成自动垂直校正。上述问题多年来一直未得到有效地改善，其相应的测量技术也非常滞后。因此，改变钼丝垂直校正技术的落后面貌，使校正技术更加科学化、智慧化、自动化和精准化对数控线切割技术进步具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术目的是：针对上述问题，本专利技术提供一种数控线切割机钼丝垂直测量校正方法和装置，该装置能够实现钼丝垂直度在X、Y轴两方向同时非接触测量，避免二次移动工作台所引起的误差。本专利技术的技术方案是：本专利技术所提供的这种数控线切割机钼丝垂直测量校正方法，在数控线切割机钼丝直线工作段的上部和下部分别布置两个结构一致的、且位于钼丝直线工作段径向外侧的线圈组，而且这两个线圈组在竖直方向重合布置，向所述钼丝直线工作段通入高频脉冲电流，从而在钼丝直线工作段周围产生交变磁场，进而在所述两个线圈组中产生感应电压，获取并比较所述两个线圈组中感应电压，并根据比较结果计算出钼丝直线工作段垂直度的偏差方向和偏差值，然后根据所述偏差方向和偏差值将钼丝直线工作段的垂直度调整至满足要求。本专利技术所提供的这种数控线切割机钼丝垂直测量校正装置，包括：设于钼丝直线工作段径向外侧的上线圈组；设于所述钼丝直线工作段径向外侧、且间隔布置在所述上线圈组下方的下线圈组，该下线圈组与所述上线圈组的结构相同，且二者在竖直方向上重合布置；向所述钼丝直线工作段通入高频脉冲电流、从而在其周围产生交变磁场、进而使所述上线圈组和下线圈组中产生感应电压的高频电源；以及与所述上线圈组和下线圈组均相连、并能够获取和比较所述上线圈组和下线圈组中感应电压的信号处理电路。该测量校正装置在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：所述信号处理电路包括与所述上线圈组和下线圈组均相连的差动放大电路、与所述差动放大电路相连的滤波电路、以及与所述滤波电路相连的A/D转换电路。所述数控线切机包括数控系统、与该数控系统相连的步进电机、与该步进电机相连的锥度调节装置，所述信号处理电路与所述数控系统相连，所述信号处理电路将其获取的所述上线圈组和所述下线圈组中感应电压的大小差值信号传输至所述数控系统，所述数控系统根据该大小差值信号计算出所述钼丝直线工作段的垂直度偏差值，并根据该垂直度偏差值控制所述步进电机带动所述锥度调节装置动作，以调整所述钼丝直线工作段的垂直度。所述上线圈组由圆弧形的X向上线圈和圆弧形的Y向上线圈构成，所述X向上线圈和Y向上线圈为分体式结构，且二者一上一下垂直分布；所述下线圈组由圆弧形的X向下线圈和Y向下线圈构成，所述X向下线圈和Y向下线圈为分体式结构，且二者一上一下垂直分布；所述X向上线圈、Y向上线圈、X向下线圈和Y向下线圈均环绕布置在所述钼丝直线工作段的径向外侧。还包括布置在所述数控线切割机上的测量基座、固定在该测量基座上且一上一下间隔分布的上基板和下基板、分别可拆卸地安装在所述上基板上表面和下表面的X向上磁芯和Y向上磁芯、分别可拆卸地安装在所述下基板上表面和下表面的X向下磁芯和Y向下磁芯，所述X向上磁芯、Y向上磁芯、X向下磁芯和Y向下磁芯均为圆弧形结构，所述X向上线圈和Y向上线圈分别缠绕在所述X向上磁芯和Y向上磁芯上，所述X向下线圈和Y向下线圈分别缠绕在所述X向下磁芯和Y向下磁芯上。所述测量基座、上基板和下基板均为大理石材质。所述上基板和下基板上均分别设置有一弧形缺口，所述X向上磁芯和Y向上磁芯分别安装在所述上基板的所述弧形缺口的内壁上侧和内壁下侧，所述X向下磁芯和Y向下磁芯分别安装在所述下基板的所述弧形缺口的内壁上侧和内壁下侧。所述测量基座上固定设置有碰边对零块。所述高频电源为该数控线切割机的切割电源，还包括接地电阻、选择开关、与所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种数控线切割机钼丝垂直测量校正方法，其特征在于：在数控线切割机钼丝直线工作段的上部和下部分别布置两个结构一致的、且位于钼丝直线工作段径向外侧的线圈组，而且这两个线圈组在竖直方向重合布置，向所述钼丝直线工作段通入高频脉冲电流，从而在钼丝直线工作段周围产生交变磁场，进而在所述两个线圈组中产生感应电压，获取并比较所述两个线圈组中感应电压，并根据比较结果计算出钼丝直线工作段垂直度的偏差方向和偏差值，然后根据所述偏差方向和偏差值将钼丝直线工作段的垂直度调整至满足要求。
【技术特征摘要】
1.一种数控线切割机钼丝垂直测量校正方法，其特征在于：在数控线切割机钼丝直线工作段的上部和下部分别布置两个结构一致的、且位于钼丝直线工作段径向外侧的线圈组，而且这两个线圈组在竖直方向重合布置，向所述钼丝直线工作段通入高频脉冲电流，从而在钼丝直线工作段周围产生交变磁场，进而在所述两个线圈组中产生感应电压，获取并比较所述两个线圈组中感应电压，并根据比较结果计算出钼丝直线工作段垂直度的偏差方向和偏差值，然后根据所述偏差方向和偏差值将钼丝直线工作段的垂直度调整至满足要求。2.一种数控线切割机钼丝垂直测量校正装置，其特征在于该装置包括：设于钼丝直线工作段(101)径向外侧的上线圈组(2)；设于所述钼丝直线工作段(101)径向外侧、且间隔布置在所述上线圈组(2)下方的下线圈组(3)，该下线圈组(3)与所述上线圈组(2)的结构相同，且二者在竖直方向上重合布置；向所述钼丝直线工作段(101)通入高频脉冲电流、从而在其周围产生交变磁场、进而使所述上线圈组(2)和下线圈组(3)中产生感应电压的高频电源(4)；以及与所述上线圈组(2)和下线圈组(3)均相连、并能够获取和比较所述上线圈组(2)和下线圈组(3)中感应电压的信号处理电路(5)。3.根据权利要求2所述的数控线切割机钼丝垂直测量校正装置，其特征在于：所述信号处理电路(5)包括与所述上线圈组(2)和下线圈组(3)均相连的差动放大电路、与所述差动放大电路相连的滤波电路、以及与所述滤波电路相连的A/D转换电路。4.根据权利要求2或3所述的数控线切割机钼丝垂直测量校正装置，其特征在于：所述数控线切机包括数控系统(6)、与该数控系统相连的步进电机(7)、与该步进电机相连的锥度调节装置(8)，所述信号处理电路(5)与所述数控系统(6)相连，所述信号处理电路(5)将其获取的所述上线圈组(2)和所述下线圈组(3)中感应电压的大小差值信号传输至所述数控系统(6)，所述数控系统(6)根据该大小差值信号计算出所述钼丝直线工作段(101)的垂直度偏差值，并根据该垂直度偏差值控制所述步进电机(7)带动所述锥度调节装置(8)动作，以调整所述钼丝直线工作段(101)的垂直度。5.根据权利要求2或3所述的数控线切割机钼丝垂直测量校正装置，其特征在于：所述上线圈组(2)由圆弧形的X向上线圈(201)和圆弧形的Y向上线圈(202)构成，所述X向上线圈(201)和Y向上线圈(202)为分体式结构，且二者一上一下垂直分布...
【专利技术属性】
技术研发人员：李学哲，李爽，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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