一種具有恒切深控制功能的電火花線切割機床控制方法技術

提出了一種具有恒切深控制功能的電火花線切割控制方法，屬于機械制造領域技術，該方法不依賴電極絲距離工件邊緣的初始距離，而是通過控制系統檢測電極絲與工件接近時的電信號判斷二者是否開始處于放電加工狀態，進而啟動計數器，當達到預定值時，控制系統發出指令，機床停止進給并回退，從而夠保證電極絲切入工件的深度是一個預先設定的值。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】提出了一種具有恒切深控制功能的電火花線切割控制方法，屬于機械制造領域技術，該方法不依賴電極絲距離工件邊緣的初始距離，而是通過控制系統檢測電極絲與工件接近時的電信號判斷二者是否開始處于放電加工狀態，進而啟動計數器，當達到預定值時，控制系統發出指令，機床停止進給并回退，從而夠保證電極絲切入工件的深度是一個預先設定的值。【專利說明】
本專利技術涉及一種具有恒切深控制功能的電火花線切割控制方法，屬于機械制造領域技術。
技術介紹
在電火花線切割加工中，電極絲從工件外初始位置切入工件時一般是由一段直線程序控制，該程序控制電極絲從工件外初始位置開始運動，逐漸接近工件，碰到工件后繼續前進切入工件，直至該程序結束。在這一程序段中電極絲的行程c是確定的，見圖1，但電極絲的初始位置距工件邊緣的距離a —般沒有嚴格的精度要求，因此電極絲切入工件的深度b是受初始距離影響的，即初始距離大，切入的深度就小；初始距離小，切入的深度就大。但在某些場合，要求電極絲切入工件的深度必須是恒定的，而不管電極絲與工件邊緣的初始距離是多少。一種方法是每次加工前想辦法保證電極絲距工件邊緣初始距離恒定，但該方法效率極低，在大批量生產中顯然是不合適的，例如線切割加工裂斷連桿的初始應力槽時，切深要求一致，效率要求高，采用該方法顯然難以滿足要求。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種具有恒切深控制功能的電火花線切割控制系統。該專利技術的技術方案是采用具有恒切深控制的軟硬件系統實現恒切深控制，也即電極絲從初始位置向工件快速運動，接近工件時轉為低速運動，當接近工件放電后，檢測部分發出信號即電極絲11接近到工件12后，電極絲11與工件12放電，電流突然增大，取樣電阻R6兩端電壓突然增大，通過采樣電路9的電壓也突然增大，通過電壓比較電路10，取樣電壓比閾值電壓大，比較器13輸出端由原來的高電平變為低電平，此變化的信號送到控制系統I中的微處理器。微處理器外部中斷引腳接收到此觸發信號，產生外部中斷，控制系統微處理器開始計數，并控制電機15正向轉動，電極絲開始切入工件，當微處理器的計數達到設定值時，標明電極絲已切入到預定深度，控制系統微處理器停止計數，并控制方向的引腳翻轉，使控制電機15向與原來相反方向轉動，回退到初始位置從而實現恒切深控制。實際加工中電極絲初始位置距離工件邊緣精確距離難以確定，但是大致距離可以估算，為避免電極絲從快進到切割工進時的速度突變，控制系統先是控制電極絲向工件快速運動，快接近工件時再減速以低速觸碰工件，然后以切割速度，也即伺服工進速度加工工件。當切割到預定深度時，控制系統發出指令，電極絲回退至初始位置。實際加工中，控制系統也可以是控制工件相對電極絲運動，或者同時控制電極絲和工件使兩者相對運動。【專利附圖】【附圖說明】:圖1電火花線切割切入工件示意圖圖2電火花線切割放電狀態檢測圖圖3軟件流程圖圖4恒切深電火花線切割機床控制系統圖5恒切深電火花線切割機床控制系統其中12為工件，11為電極絲，9采樣電路，10電壓比較電路，13比較器。具體實施例:下面給出一個實施本方法的具體實施例。系統控制系統由主控單元1，前置驅動2，功率放大器3，低壓直流電源4，高壓直流電路5，電極絲和工件電極對6，檢測電路7，運動機構17組成，見圖4。1，2，3，4，5共同構成了系統脈沖主電路8，用于在電極絲和工件之間施加電脈沖，實現火花放電加工，同時主控單元I還與電機驅動器14、電機15、工作臺16、絲杠18構成運動控制系統，見圖5。電極對6由電極絲11和工件12組成，見圖2和圖5，檢測電路7，由采樣電阻R6、采樣電路9和電壓比較電路10組成，見圖2。主控單元I是由微處理器為核心器件構成的控制系統，其作用為:1)作為信號發生器為脈沖電源提供脈沖信號；2)對機械系統進行運動控制；3)接收加工狀態信號，并對其進行處理，實現對加工過程的實時控制。其實現上述功能方式為:I)脈沖信號發生器。主控單元I輸出的脈沖信號經過前置驅動2、功率放大器3，對高壓直流電路5產生的直流電進行斬波，產生脈沖電流供給電極絲和工件，低壓直流電源4負責為主控單元I和功率放大器3供電。2)運動控制。主控單元I發出控制信號給電機驅動器14，功率放大后傳遞給電機15，再通過工作臺16、絲杠18控制機械系統運動。同時，接收來自檢測電路7的電信號，通過比較判斷，控制機械系統進給還是后退，快進給還是慢進給。所述前置驅動器2，提供可以使功率放大器3工作的信號。所述功率放大器3可以采用MOSFET或IGBT，提供可以使電極絲11和工件12正常工作的電壓和電流。低壓直流電源4給微處理器和前置驅動器提供工作電壓。所述工件電極對6由電極絲11和工件12組成。所述檢測電路7，由采樣電阻R6、采樣電路9和電壓比較電路10組成。其中所述采樣電路9，選用固定分壓比平均電壓采樣電路，二極管Dl用快速恢復二極管。采樣電路9，跨接在限流電阻R6兩邊。所述電壓比較電路10，由比較器13、電阻R3、R5、R8和穩壓二極管D9組成。比較器13的負輸入和所述電壓比較電路10中R7相連接，該正輸入電壓作為比較閾值，比較器13輸出端接上拉電阻R5，并輸出到控制系統I。【具體實施方式】:圖4中脈沖電源主電路8發出脈沖，控制系統I向電動機驅動器14發出運動指令，使控制電機15動作，絲杠18帶動工作臺16和推桿件19運動,從而使電極絲11從初始位置向工件12快速運動。在實際加工中電極絲初始位置距離工件邊緣的精確距離難以確定，但是大致距離可以估算，為避免電極絲從快進到工進時速度突變，控制系統I先是控制電極絲向工件快速運動，在單片機中設定計數器的值N即要切割的深度，剛開始單片機控制鑰絲快速向工件進給并未接觸到工件，單片機記錄脈沖數在變量A中。快接近工件時再減速以低速接近工件，放電之后以工進速度切割工件。此過程中電極絲11和工件12處于開路狀態，脈沖電源主電路8的電流很小，從而使得取樣電阻R6兩端電壓很小，取樣電阻R6，其兩端電壓變化反應出工件和電極絲的加工狀態，此變化的電壓信號U傳送至電阻R4和電阻R7兩端，電阻R7兩端電壓值為【權利要求】1.一種具有恒切深控制功能的電火花線切割控制方法，包括檢測部分和控制部分，其特征在于:檢測部分檢測到電極絲與工件接觸后，觸發微處理器開始計數，當達到預定數字后，控制部分發出指令停止機床進給并回退。2.根據權利要求1所述的電火花線切割控制方法，其特征在于:實現該方法的控制系統控制電極絲相對于工件實現快進、工進和切割三種形式的運動。3.根據權利要求1所述的電火花線切割控制方法，其特征在于:實現該方法的控制系統中，電阻Rl與電極對6并聯后再與分流電阻R6，功率放大器3，高壓直流電路5串聯，采樣電路9，由二極管D1，電阻R2，R4，R7和電容Cl，C2組成，跨接在限流電阻R6兩邊，電壓比較電路10由電阻R3，R5，R8，穩壓二極管D9及比較器13組成，比較器13的負輸入和所述電壓比較電路10中R7相連接，與檢測電路在電阻R4，R7之間聯接，比較器13輸出端接上拉電阻R5，并輸出到控制系統I。【文檔編號】B23H7/20GK104014888SQ201410255434【公開日】2014年9月本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有恒切深控制功能的電火花線切割控制方法，包括檢測部分和控制部分，其特征在于：檢測部分檢測到電極絲與工件接觸后，觸發微處理器開始計數，當達到預定數字后，控制部分發出指令停止機床進給并回退。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張永俊，劉桂賢，王瑩，郭鐘寧，唐勇軍，李風，王冠，羅紅平，
申請(專利權)人：廣東工業大學，
類型：發明
國別省市：廣東;44