线切割电化学放电加工进给控制方法与装置制造方法及图纸

技术编号:3896571 阅读:284 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种线切割电化学放电加工进给控制方法。该方法是利用线电极在加工中的张力变化作为判定接触加工事件发生的依据。当发生接触加工时,则要退刀以使线电极与工件重新分离而再继续加工。每当发生接触加工并完成退刀后会自动做减速,如此可以逼近到理论上的理想速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于电化学放电加工,且特别有关于一种线切割电化学放 电加工进给控制方法与装置。
技术介绍
非导电的硬脆材料因其具有如高耐热、耐变形、耐腐蚀性的优异性质近年被广泛用于微机电系统(Micro-Electro Mechanical System,简称为 MEMS)或生物芯片。然而,在非导电的硬脆材料加工上,若以传统加工法 来对材料进行加工,因其材料本身所具有的硬脆特性,常有材料移除率突 然增大的情形,会导致加工精度差或材料表面脆裂而难以控制加工情况的 问题发生,故发展高加工进给速度与高精度的加工法是必要的。一般线切割放电加工不受材料强度、硬度等性质的影响,可以进行复 杂路径轨迹切割加工,只要被加工材料是具导电性均可以利用线切割放电 力口王(Wire Electrical Discharge Machining,简称为WEDM)来达到力口王 的目的,不过对于非导电性的硬脆材质则无法利用传统的线切割放电加工 完成,但结合电化学放电与线切割加工方法可以解决上述问题。已知的电化学放电加工进给方法包括砝码配重进给与定速进给加工法。图1是显示砝码配重进给法的示意图。"砝码配重进给法"是将砝码110外挂于一外加工槽120上,由外加 工槽120与滑轨机构130的搭配,使得内加工槽140受到砝码的重力作用 造成自动进给的效果。这样的进给方式是将工件强迫性的顶住线电极来做 加工,使线电极与工件间没有间隙,故又称为接触加工。由于线电极与工 件在接触的地方会排除气泡进而排除放电的发生,使得加工必须先将周围未接触的工件消除才能使接触的地方崩溃而完成一小段的加工,如此将会造成非常不平整且粗糙的表面。因此,砝码配重进给法的缺点为加工表面不平整及加工进给速度不快。"定速进给加工法"是令线电极或工件以固定速移动方式来进行加工,即设定一个较慢的加工进给速度进行加工。当加工进给速度大于初始进给速度时,线电极将不会发生与工件接触的情况,结果可以得到一个非常平整的加工表面。理论上若能设定一个理想的加工进给速度,则可获得平整的加工表面及最快的加工进给速度,但却需要操作者长期的监督。一旦发生接触事件就必须降速,否则就变成接触加工而会得到非常粗糙的表面且降低加工进给速度,最后可能导致断线。因此,定速加工法的缺点为不能自动化加工。
技术实现思路
本专利技术提出了一种线切割电化学放电加工进给控制方法与装置,用以解决进给控制的问题并避免线电极与工件做接触式的加工,进而达到自动化复杂轨迹切割加工,提升加工效率与精度。基于上述目的,本专利技术实施例揭露了一种线切割电化学放电加工进给控制方法。执行一加工操作,设定一工件的一第一伺服进给速度等于一预设初速度。设定一定时器并启动的,以计算该工件接触到一线电极的时间。读取一输入值,并且判断该线电极与该工件是否有接触。若该线电极与该工件有接触,则执行一退刀操作使该线电极与该工件分离一预设距离。令该第一伺服进给速度等于一第二伺服进给速度以继续该加工操作。若该线电极与该工件没有接触,则判断该定时器是否到达一预设接触时间。若未到达该预设接触时间,则令该工件以该第一伺服进给速度继续该加工操作。若到达该预设接触时间,则令该第一伺服进给速度等于该第三伺服进给速度以继续该加工操作。本专利技术实施例更揭露了一种线切割电化学放电加工进给控制方法。执行一加工操作,设定一工件的一第一伺服进给速度等于一预设初速度以及一初始输入值。于一实施例中,初始输入值为线张力设定值。设定一定时器并启动的,以计算该工件接触到一线电极的时间。读取一第一输入值,去除该第一输入值的噪声而产生一第二输入值,并且判断该第二输入值是否大于该初始输入值与一边界值的一和值。于一实施例中,第一输入值及第二输入值分别为第一线张力设定值及第二线张力设定值。若该第二输入值大于该初始输入值与该边界值的该和值,则执行一退刀操作使该线电极与该工件分离一预设距离。令该第一伺服进给速度等于一第二伺服进给速度以继续该加工操作。若该第二输入值不大于该初始输入设定值与该边界值的该和值,则判断该定时器是否到达一预设接触时间。若未到达该预设接触时间,则令该工件以该第一伺服进给速度继续该加工操作。若到达该预设接触时间,则令一第一伺服进给速度等于该第三伺服进给速度以继续该加工操作。本专利技术实施例更揭露了一种线切割电化学放电加工进给控制装置,包括一速度控制机构、 一张力控制机构、 一线电极、 一线张力计、 一工件以及一控制器。该线电极沿着该速度控制机构张力控制机构设置。该控制器设定该工件的一第一伺服进给速度等于一预设初速度,读取该线张力计自该线电极取得的一输入值,判断该线电极与该工件是否有接触,若该线电极与该工件有接触,则执行一退刀操作使该线电极与该工件分离一预设距离,令该第一伺服进给速度等于一第二伺服进给速度以继续加工该工件,若该线电极与该工件没有接触,则判断一定时器是否到达一预设接触时间,若未到达该预设接触时间,则令该工件以该第一伺服进给速度继续加工该工件,以及若到达该预设接触时间,则令该第一伺服进给速度等于一第三伺服进给速度以继续加工该工件。于一实施例中,输入值为线张力值。附图说明有关本专利技术为达上述目的,所采用的技术手段及其它功效,以下列举一较佳实施例并配合附图详细说明如后,其中图1是显示砝码配重进给法的示意图。图2是显示本专利技术实施例的线切割电化学放电加工进给控制装置的结构示意图。图3A是显示本专利技术另一实施例的线切割电化学放电加工进给控制装置的结构示意图,其利用一线接触判断电路辅助控制器。图3B是显示本专利技术实施例的线接触判断电路的结构示意图。图4是显示本专利技术实施例的速度加速与减速的控制方法步骤流程图。图5是显示本专利技术实施例的利用一控制方法以加速逼进最佳速度的伺服控制程序的步骤流程图。图6是显示本专利技术实施例的利用一线张力计来执行加速与减速的伺服控制程序的步骤流程图。具体实施例方式为了让本专利技术的目的、特征、及优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图2至图6,做详细的说明。本专利技术说明书提供不同的实施例来说明本专利技术不同实施方式的技术特征。其中,实施例中的各元件的配置是为说明之用,并非用以限制本专利技术。且实施例中图中标号的部分重复,是为了简化说明,并非意指不同实施例之间的关联性。本专利技术实施例揭露了一种线切割电化学放电加工进给控制方法与装置。本专利技术实施例的线切割电化学放电加工进给控制方法与装置可让线电极保持非常靠近被加工物,使得线电极上可产生完整的气泡覆盖并使极间产生绝缘,接着由高电压在气泡层产生放电现象来进行线切割电化学放电加工,以在加工过程中进行自动进给控制,并可同时提升加工效率及获得良好的表面粗度及精度。图2是显示本专利技术实施例的线切割电化学放电加工进给控制装置的结构示意图,该加工装置包括一放电电源210、 一线速度控制机构220、 一线张力控制机构230、 一线张力计235、 一辅助电极240、 一线导电装置250、沿着线速度控制机构220以及线张力控制机构230设置的一线电极260、放置于电解液中并利用线龟极260进行加工的一工件270以及一控制器280。线速度控制机构220包括一压线轮221与一线速度控制轮223。线张力控制机构230包括一压线轮231 、一线张力控制轮233与一线轴237。控本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种线切割电化学放电加工进给控制方法,包括下列步骤: 执行一加工操作,设定一工件的一第一伺服进给速度等于一预设初速度; 设定一定时器并启动之,以计算该工件接触到一线电极的时间; 读取一输入值; 判断该线电极与该工件是 否有接触; 若该线电极与该工件有接触,则执行一退刀操作使该线电极与该工件分离一预设距离; 令该第一伺服进给速度等于一第二伺服进给速度以继续该加工操作;若该线电极与该工件没有接触,则判断该定时器是否到达一预设接触时间; 若未 到达该预设接触时间,则令该工件以该第一伺服进给速度继续该加工操作;以及 若到达该预设接触时间,则令该第一伺服进给速度等于一第三伺服进给速度以继续该加工操作。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:林瑞宽李祥国林洋鑫苏兴川
申请(专利权)人:财团法人工业技术研究院
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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