本申请公开一种自动抑制钼丝形位变化的装置，其包括：带有通孔的基体，与所述基体相固定、且布置于所述通孔中的左右隔开布置的左线圈和右线圈，形成于所述左线圈和所述右线圈之间的钼丝通道，为所述左线圈和所述右线圈供电从而在所述钼丝通道处产生电磁场的线圈供电电路，驱动所述基体围绕所述钼丝通道转动的动力设备。本申请能够最大限度地使钼丝呈直线姿态，从而提高线切割加工质量。
A Device for Automatically Suppressing the Change of Molybdenum Wire Shape and Position
The present application discloses a device for automatically restraining the change of molybdenum wire shape and position, which comprises a matrix with a through hole, a left coil and a right coil fixed with the matrix phase and arranged separately in the through hole, forming a molybdenum wire channel between the left coil and the right coil, supplying power to the left coil and the right coil, thereby generating electricity at the molybdenum wire channel. The coil power supply circuit of the magnetic field drives the power device that the matrix rotates around the molybdenum wire channel. This application can maximize the linear attitude of molybdenum wire, thereby improving the quality of wire cutting.
【技术实现步骤摘要】
一种自动抑制钼丝形位变化的装置
本申请涉及线切割机床领域，具体涉及一种自动抑制钼丝形位变化的装置。
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(以下简称钼丝)是一种由钼等贵金属制造而成的细金属丝，钼丝通过介质(工作液、乳化液、电解液等)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(以下均指中走丝线切割机床)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，如：恒张力装置的安装使用，以及采用过跟踪加工控制技术等，使得因走丝机构所导致的钼丝径向振动幅度不断减小，而对空间形位变化实施主动抑制技术却相对滞后，钼丝放电力所造成的空间形位变化逐渐成为影响精度的主要原因，一直是阻碍加工质量和效率提高的技术难题。现有线切割机床，钼丝受力主要是放电通道的作用力(放电力)和轴向张力等，当钼丝受到横向(径向)放电力作用而产生空间形位变化时(如图1，以下简称形位变化)，必须通过加工段钼丝上下两个导向器孔来限制钼丝偏离导轮外沿支点(切点)连线的距离(钼丝挠度)，该方法对减少形位变化具有一定的作用，但由于制造业对零件精度等级要求越来越高，迫切需要改进技术以全面提升设备加工精度，目前导向器减小形位变化方法主要有以下不足：1、放电力引起钼丝形位变化并使钼丝与导向器产生滑动摩擦，使钼丝和导向器的磨损非常严重必须定期更换，进而降低了生产效率，增加了生产成本；因磨损必须经常调整钼丝补偿值，使复杂大工件连续加工精度难以保证。2、导向器对抑制放电力所引起的形位变化不具有主动性，更不具有“数字化、自动化”施用控制能力，且对钼丝被动限制作用有限(导向器孔直径比钼丝直径大至少0.02mm)，仅在一定程度上减少放电力的影响，即钼丝的形位变化不可避免，也就无法实现让钼丝处于理想状态下加工，使加工精度难以进一步提高及导致放电状态不稳定影响加工速度。3、由于无法克服形位变化，使最终加工精度受到较大影响(形位误差大、凹凸模不配套等)，甚至容易出现“塌角”等严重质量问题。4、由于线切割往往是多刀(多次)加工，而第二刀以后的放电力远小于第一刀的放电力，使第一刀与后续第二刀(或多刀)加工的加工轨迹线(放电力不同，挠度和弧线形状都不一样)重合度不好。5、由于放电力作用使钼丝加工通道为弧线状，从而减缓工作液将电蚀屑带出放电区域，容易导致放电状态恶化，产生二次放电或短路等现象。多年来上述问题一直未得到有效地改善。因此，改变电加工形位变化抑制技术的落后面貌，使电加工技术更加科学化、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
本申请目的是：针对上述问题，本申请提供一种自动抑制钼丝形位变化的装置，同时还提出一种配置这种装置的数控线切割机，以最大限度地使钼丝呈直线姿态，从而提高线切割加工质量和效率。本申请的技术方案是：一种自动抑制钼丝形位变化的装置，其特征在于，包括：带有通孔的基体，与所述基体相固定、且布置于所述通孔中的左右隔开布置的左线圈和右线圈，形成于所述左线圈和所述右线圈之间的钼丝通道，为所述左线圈和所述右线圈供电从而在所述钼丝通道处产生电磁场的线圈供电电路，以及驱动所述基体围绕所述钼丝通道转动的动力设备。本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：所述动力设备为步进电机。所述步进电机的电机驱动器和所述线圈供电电路均与数控线切割机的数控系统电路连接。所述左线圈和所述右线圈同轴布置，并且所述左线圈和所述右线圈的轴线与所述通孔的孔轴线垂直相交。所述左线圈和所述右线圈以所述通孔的孔轴线为中心对称布置。所述基体包括：磁环，同轴固定于所述磁环下方的滑环，固定于所述滑环外围的外齿圈，以及与所述磁环相固定、且径向向内伸出的两个磁柱；所述左线圈和所述右线圈分别缠绕在所述的两个磁柱上，所述动力设备通过齿轮传动机构与所述外齿圈传动连接。还包括一底座，所述滑环与所述底座枢转滑动连接。还包括磁屏蔽罩，所述磁屏蔽罩将所述左线圈、所述右线圈、所述磁环、所述滑环和所述的两个磁柱均收容于其内。本申请的优点是：1、本申请这种形位控制装置让作用力始终沿着切割方向，对加工段钼丝实施“数字化”精准控制，从而主动抵消放电力来减少乃至消除钼丝空间形位变化，最大限度地使钼丝与上下导轮外沿支点(切点)连线方向一致(近似“准”直线姿态)，从而提高工件加工精度。2、减少乃至消除钼丝形位变化，使钼丝处于稳定直线的移动姿态，有助于保持钼丝加工段的稳定性，改善间隙放电加工状态，提高数控线切割加工速度。同时，也提高了第一刀与后续第二刀(或多刀)加工的加工轨迹线重合度。3、本装置可以通过抵消钼丝放电力，减少其形位空间变化，从而大幅减少上下导向器与钼丝的滑动摩擦，提高了二者的使用寿命，实现了无接触“挡丝”。另外本装置为非接触控制装置，在有效减少对钼丝的磨损同时，工作液对钼丝的喷射也不会对装置产生任何影响。4、由于本装置能够减少钼丝挠度，使钼丝加工通道近似为一直线，从而有利于工作液将电蚀屑带出放电区域，很大程度减少二次放电或短路等问题出现几率。附图说明下面结合附图及实施例对本申请作进一步描述：图1为线切割加工过程中钼丝形位变化示意图；图2为本申请实施例中数控线切割机的整体原理图；图3为本申请实施例中自动抑制钼丝形位变化的装置的内部结构示意图；图4为本申请实施例中自动抑制钼丝形位变化的装置的外观图。其中：p-被切割工件，q-钼丝，1-左线圈，2-右线圈，3-滑环，4-步进电机，5-钼丝通道，6-磁环，7-磁柱，8-底座，9-磁屏蔽罩，10-高频线切割电源，11-钼丝直线工作段，12-上导向器，13-下导向器，14-外齿圈，15-齿轮传动机构。具体实施方式图2示出了本申请这种数控线切割机的一个具体实施例，与传统数控线切割机相同的是，其包括：钼丝(电极丝)、收放钼丝的储丝筒、引导钼丝的众多导轮、驱动钼丝运动的电机、高频线切割电源10、与高频线切割电源10电路连接的数控系统。前述钼丝包括用于切割工件的钼丝直线工作段11，钼丝直线工作段11由上导向器12和下导向器13进行导向，限制钼丝偏移、振动。高频线切割电源10向数控线切割机的钼丝直线工作段11的上下两端通入流向被切割工件p的高频脉冲电流。本实施例的关键改进在于，该数控线切割机还配置了自动抑制钼丝形位变化的装置。参照图3所示，上述的自动抑制钼丝形位变化的装置包括：带有通孔的基体，与上述基体相固定、且布置于通孔中的左线圈1和右线圈2(左线圈1和右线圈2一左一右隔开布置)，形成于左线圈1和右线圈2之间的钼丝通道5(也即左线圈1和右线圈2和之间的隔开间隙)，为左线圈1和右线圈2供电从而在钼丝通道5处产生电磁场的线圈供电电路，以及驱动基体围绕钼丝通道5(枢转)转动的动力设备。钼丝直线工作段11穿过钼丝通道5。本实施例中，上述动力设备为步进电机4，该步进电机4的电机驱动器以及上述线圈供电电路均与数控线切割机自身的数控系统电路连接。前述线圈供电电路包括高精度的数字控制功率恒流驱动设备。上述的左线圈1和右线圈2同轴布置，并且左线圈1和右线圈2的轴线与基体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自动抑制钼丝形位变化的装置，其特征在于，包括：带有通孔的基体，与所述基体相固定、且布置于所述通孔中的左右隔开布置的左线圈(1)和右线圈(2)，形成于所述左线圈(1)和所述右线圈(2)之间的钼丝通道(5)，为所述左线圈(1)和所述右线圈(2)供电从而在所述钼丝通道(5)处产生电磁场的线圈供电电路，以及驱动所述基体围绕所述钼丝通道(5)转动的动力设备。
【技术特征摘要】
1.一种自动抑制钼丝形位变化的装置，其特征在于，包括：带有通孔的基体，与所述基体相固定、且布置于所述通孔中的左右隔开布置的左线圈(1)和右线圈(2)，形成于所述左线圈(1)和所述右线圈(2)之间的钼丝通道(5)，为所述左线圈(1)和所述右线圈(2)供电从而在所述钼丝通道(5)处产生电磁场的线圈供电电路，以及驱动所述基体围绕所述钼丝通道(5)转动的动力设备。2.根据权利要求1所述的自动抑制钼丝形位变化的装置，其特征在于，所述动力设备为步进电机(4)。3.根据权利要求2所述的自动抑制钼丝形位变化的装置，其特征在于，所述步进电机(4)的电机驱动器和所述线圈供电电路均与数控线切割机的数控系统电路连接。4.根据权利要求1所述的自动抑制钼丝形位变化的装置，其特征在于，所述左线圈(1)和所述右线圈(2)同轴布置，并且所述左线圈(1)和所述右线圈(2)的轴线与所述通孔的孔轴线垂直相交。5.根据权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李学哲，姚子巍，周蓓蓓，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32
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