基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整装置及方法制造方法及图纸

本申请关于一种基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整装置及方法，涉及电火花线切割领域。该装置包括导轮支架、螺旋槽导轮、旋转磁致阻尼器、电极丝以及扭矩传感器；螺旋槽导轮与导轮支架可转动连接，旋转磁致阻尼器位于螺旋槽导轮的一侧，扭矩传感器位于螺旋槽导轮的另一侧，旋转磁致阻尼器以及扭矩传感器均与螺旋槽导轮连接；螺旋槽导轮的外周壁上具有螺旋槽，电极丝与螺旋槽相适配，当螺旋槽导轮处于转动状态时，螺旋槽带动电极丝移动。本申请提高了电火花线切割过程中电极丝的形位稳定性，提高了电火花线切割的加工精度，避免了电极丝经常断丝，进而满足了越来越高的加工要求。要求。要求。

【技术实现步骤摘要】
基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整装置及方法


[0001]本申请涉及电火花线切割
，特别涉及一种基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整装置及方法。

技术介绍

[0002]电火花是一种加工工艺，主要是利用具有特定几何形状的放电电极(EDM电极)在金属(导电)部件上烧灼出电极的几何形状，电火花加工工艺常用于冲裁模和铸模的生产。
[0003]相关技术中，在电火花线切割过程中，电极丝形位不稳定一直是高速多次线切割技术的技术瓶颈，由于电极丝与工件之间是非接触的，所以尽管影响加工精度的因素很多，但各种因素对加工精度的影响最终都以电极丝空间形位表现出来；微细电极丝上由于电极丝往复运丝换向以及电极丝受热伸长，必然会产生张紧力波动，从而影响电极丝空间形位。
[0004]然而，相关技术中主要通过单边重力锤张紧机构和弹簧式张力控制机构来控制电极丝张紧力的波动；由于重力锤重量是不变量，不能控制摩擦引起张力波动，其控制效果并不佳；另外，弹簧式张力控制机构中弹簧力自身的不恒定，这样当电极丝变松弛时，弹力变小，电极丝不能够张紧；而当电极丝变紧时，其压迫弹簧，弹力反而变大，电极丝容易断丝，不能满足越来越高的加工要求。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本申请提供一种基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整装置及方法，所要解决的技术问题是如何提高电火花线切割过程中电极丝的形位稳定性，提高电火花线切割的加工精度，避免电极丝经常断丝，进而满足越来越高的加工要求。/>[0006]技术方案：为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
[0007]一方面，本申请提供了一种基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整装置，包括导轮支架、螺旋槽导轮、旋转磁致阻尼器、电极丝以及扭矩传感器；
[0008]所述螺旋槽导轮与所述导轮支架可转动连接，所述旋转磁致阻尼器位于所述螺旋槽导轮的一侧，所述扭矩传感器位于所述螺旋槽导轮的另一侧，所述旋转磁致阻尼器以及所述扭矩传感器均与所述螺旋槽导轮连接；
[0009]所述螺旋槽导轮的外周壁上具有螺旋槽，所述电极丝与所述螺旋槽相适配，当所述螺旋槽导轮处于转动状态时，所述螺旋槽带动所述电极丝移动。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述装置还包括旋转磁致阻尼器支架以及扭矩传感器支架；
[0011]所述旋转磁致阻尼器通过所述旋转磁致阻尼器支架与所述导轮支架连接；
[0012]所述扭矩传感器通过所述扭矩传感器支架与所述导轮支架连接。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述装置还包括滚动轴承，所述螺旋槽导轮的两侧均具有轴颈；
[0014]所述轴颈通过套设于所述轴颈外周壁上的所述滚动轴承与所述导轮支架可转动连接。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述轴颈远离所述螺旋槽导轮的一端具有连接方头；
[0016]所述旋转磁致阻尼器以及所述扭矩传感器与所述螺旋槽导轮连接的一端均具有与所述连接方头相嵌合的连接轴套；
[0017]所述连接方头上具有螺栓孔，所述连接轴套通过固定螺栓与所述螺栓孔连接；
[0018]所述连接轴套与所述旋转磁致阻尼器以及所述扭矩传感器可转动连接。
[0019]另一方面，本申请还提供了一种基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整方法，所述方法适用于如上任一所述的基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整装置，所述方法包括：
[0020]构建电极丝与导轮动角区包角与电极丝张紧力之间的初始对应关系式；
[0021]基于力与速度之间的关系，对所述电极丝与导轮动角区包角与电极丝张紧力之间的初始对应关系式进行简化，得到调整后对应关系式；
[0022]基于所述调整后对应关系式，确定通过在导轮上开设螺旋槽达到张紧电极丝目的；
[0023]基于磁流变效应，确定通过旋转磁致阻尼器的励磁电流来平衡电极丝张紧力的波动；
[0024]基于所述通过在导轮上开设螺旋槽达到张紧电极丝目的以及所述通过旋转磁致阻尼器的励磁电流来平衡电极丝张紧力的波动的实施方式，实现对电极丝张紧力进行自适应控制。
[0025]本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0026]通过扭矩传感器的设置，可以监测到电极丝的实时张紧力产生的扭矩，并将其传输给后台控制系统，后台控制系统将其与恒定张紧力产生的理性扭矩进行比较，得出差值，后台控制系统再根据差值计算出旋转磁致阻尼器输出所需励磁电流的大小和方向，并将其输送给旋转磁致阻尼器，使旋转磁致阻尼器对螺旋槽导轮进行阻尼控制，从而达到基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整目的，进而提高了电火花线切割过程中电极丝的形位稳定性，提高了电火花线切割的加工精度，避免了电极丝经常断丝，满足了越来越高的加工要求。
附图说明
[0027]附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：
[0028]图1示出了本申请一个示例性实施例提供的基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整装置的结构示意图；
[0029]图2示出了本申请一个示例性实施例提供的基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整装置的螺旋槽导轮的结构示意图；
[0030]图3示出了本申请一个示例性实施例提供的基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整方法的流程示意图；
[0031]图4示出了本申请一个示例性实施例提供的电极丝与导轮之间的受力示意图；
[0032]图5示出了本申请一个示例性实施例提供的电极丝张紧力示意图；
[0033]图中：1、导轮支架；2、螺旋槽导轮；201、螺旋槽；202、轴颈；203、连接方头；204、螺栓孔；3、旋转磁致阻尼器支架；4、旋转磁致阻尼器；5、电极丝；6、滚动轴承；7、扭矩传感器支架；8、扭矩传感器；9、固定螺栓；10、连接轴套；400、导轮；410、导轮槽；500、上导轮；510、下导轮。
具体实施方式
[0034]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]下面结合附图和实施例对本申请作更进一步的说明。
[0036]首先，对本申请实施例中涉及的名词进行简单的介绍：
[0037]磁流变效应，是指在流体中加入一种高导磁的溶性介质，在外部磁场的作用下，流体的流变性质发生突变，迅速固化而失去流动性，固化是一个瞬变过程在毫秒内即可完成，同时又是可逆的，在撤去磁场后马上又恢复流动性。这种转换使得材料的流变性(弹性、塑性、粘性)、磁化性、导电性、传热性、其他的机械性质和物理学性质皆发生显著的改变。
[0038]旋转磁致阻尼器，是一种使产品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整装置，其特征在于，包括导轮支架(1)、螺旋槽导轮(2)、旋转磁致阻尼器(4)、电极丝(5)以及扭矩传感器(8)；所述螺旋槽导轮(2)与所述导轮支架(1)可转动连接，所述旋转磁致阻尼器(4)位于所述螺旋槽导轮(2)的一侧，所述扭矩传感器(8)位于所述螺旋槽导轮(2)的另一侧，所述旋转磁致阻尼器(4)以及所述扭矩传感器(8)均与所述螺旋槽导轮(2)连接；所述螺旋槽导轮(2)的外周壁上具有螺旋槽(201)，所述电极丝(5)与所述螺旋槽(201)相适配，当所述螺旋槽导轮(2)处于转动状态时，所述螺旋槽(201)带动所述电极丝(5)移动。2.根据权利要求1所述的基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整装置，其特征在于，所述装置还包括旋转磁致阻尼器支架(3)以及扭矩传感器支架(7)；所述旋转磁致阻尼器(4)通过所述旋转磁致阻尼器支架(3)与所述导轮支架(1)连接；所述扭矩传感器(8)通过所述扭矩传感器支架(7)与所述导轮支架(1)连接。3.根据权利要求1所述的基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整装置，其特征在于，所述装置还包括滚动轴承(6)，所述螺旋槽导轮(2)的两侧均具有轴颈(202)；所述轴颈(202)通过套设于所述轴颈(202)外周壁上的所述滚动轴承(6)与所述导轮支架(1)可转动连...

【专利技术属性】
技术研发人员：范圣耀，曾文萱，沈保山，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：