CN102513621A - 一种数控电火花铣削机床z轴对刀仪 - Google Patents

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刘永红
王飞
陈志礼
纪仁杰
田晓洁
张彦振
蔡宝平
刘增凯
唐泽民
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Abstract

本发明属于特种加工领域，涉及一种数控电火花铣削机床Z轴对刀仪。它包括刀块(1)、滑块(2)、限位端盖(3)、外壳(4)、绝缘板(5)、温度传感器(6)；精密压力传感器(7)、缓冲弹簧(8)和限流电阻(9)。在数控电火花铣削机床进行对刀时，工具电极在Z轴的带动下向对刀块(1)运动，当两者接触时，对刀块(1)和工具电极之间呈现短路状态，由于在信号的传输和采集过程中出现的延时性，Z轴仍继续运动，从而压迫缓冲弹簧(8)，直到机床发出指令并且Z轴停止运动，根据精密压力传感器(7)在对刀前后的变化值，结合经过温度传感器(6)修正后的缓冲弹簧(8)的劲度系数，计算出因滞后性造成的对刀误差，从而准确地测量出对刀值。

Description

一种数控电火花铣削机床Z轴对刀仪
技术领域
本发明属于特种加工领域，涉及一种数控电火花铣削机床Z轴对刀仪。
背景技术
电火花铣削加工技术采用简单管状电极，在数控系统的控制下，用逐层扫描式的加工来实现对复杂零件的加工，具有加工周期短、加工成本低、加工柔性好等特点。与传统的电火花成形加工相比，电火花铣削加工的优势是明显的。电火花铣削加工可以对传统成形加工困难、甚至无法加工的工件进行加工，如由复杂圆弧、直线组成的又长又深的窄槽，是传统成形加工难以胜任的，电火花铣削采用简单的工具电极可以方便地进行加工。另外，在电火花铣削加工过程中，电极高速旋转以及相对放电位置的不断改变等，可大大改善放电条件，使放电加工过程变得更加稳定。但是由于在电火花铣削过程中存在着工具电极损耗，管状工具电极在Z轴方向上的损耗会影响加工精度，为了实现对工具电极损耗的测量，现有技术主要采用对刀块和对刀仪测量工具电极损耗，在使用对刀块时，数控电火花铣削机床采集工具电极与对刀块之间的放电状态，当出现短路时，停止Z轴运动，在使用对刀仪时，机床需要采集特定的开关量来使Z轴停止运动，在两种对刀方式中，由于信号在传输和采集过程中随着机床性能的不同会出现不确定的延时性，导致机床发出指令的滞后性，造成对刀误差，影响工具电极损耗的测量精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数控电火花铣削机床Z轴对刀仪，以实现数控电火花铣削中的快速、准确对刀，提高数控电火花铣削的效率和加工精度。
本发明的原理是：所发明的数控电火花铣削机床Z轴对刀仪由刀块1、滑块2、限位端盖3、外壳4、绝缘板5、温度传感器6、精密压力传感器7、缓冲弹簧8和限流电阻9组成。在开始对刀时，数控电火花铣削机床的运动控制器采集精密压力传感器7的值P1，工具电极在Z轴的带动下向对刀块2运动，当两者接触时，对刀块2和工具电极之间呈现短路状态，由于在信号的传输和采集过程中出现的延时性，Z轴仍继续运动，从而压迫缓冲弹簧8，直到数控电火花铣削机床发出指令并且Z轴停止运动，采集精密压力传感器7的值P2和温度传感器6的值T，从而计算出对刀前后压力改变值P，根据温度值T，修正缓冲弹簧8的劲度系数E，可以得到Z轴的对刀误差S＝P/E。
本发明的优点如下：
1.对刀仪直接与工件相连，与电极形成放电间隙，利用放电状态检测作为判断工具电极和对刀块碰撞的依据，简化了硬件结构和软件结构。
2.由于缓冲弹簧的存在，Z轴在接收到停止指令后的减速运动会压迫缓冲弹簧，避免了传统对刀块对电极产生的损伤。
3.利用温度传感器对缓冲弹簧的劲度系数进行修正，采用精密压力传感器和缓冲弹簧可以计算出Z轴在对刀时产生的对刀误差，可以提高对刀的精度及对刀仪的适用性。
附图说明
图1是本发明的数控电火花铣削机床Z轴对刀仪的结构示意图。
具体实施方式
参见图1。本发明的数控电火花铣削机床Z轴对刀仪由对刀块1、滑块2、限位端盖3、外壳4、绝缘板5、温度传感器6、精密压力传感器7、缓冲弹簧8和限流电阻9组成。
对刀块1是用黄铜加工而成的圆形板状结构，在下表面的中心孔的位置加工有内螺纹，通过与滑块2上的外螺纹相配合，使其固定于滑块2上；滑块2是阶梯轴形状，下端与外壳4间隙配合，可以上下自由滑动，处于预压紧状态的缓冲弹簧8将滑块2压紧于限位端盖3上；限位端盖3是圆环形板状结构与外壳4相连，起着限制滑块2运动的作用；外壳4的上端面与限位端盖3相连，用于固定限位端盖3，外壳4的下端面与绝缘板5相连，用于固定绝缘板5，外壳4的内腔与滑块2间隙配合，起导向作用；绝缘板5分别与外壳4、温度传感器6和精密压力传感器7相连，用于固定外壳4、温度传感器6和精密压力传感器7；温度传感器6固定在绝缘板5上，其作用是采集外壳4内部的温度，修正缓冲弹簧8的劲度系数；精密压力传感器7固定在绝缘板5上，其作用是测量缓冲弹簧8的压力，精密压力传感器7为应变式压力传感器，其上表面与缓冲弹簧8相连；缓冲弹簧8的上端与滑块2相连，在装配时要求缓冲弹簧处于预压紧状态并将滑块2压紧在限位端盖3上；限流电阻9是无感电阻，其作用是限制放电电流，减小对刀时对刀块1的损伤。

Claims (3)

1.一种数控电火花铣削机床Z轴对刀仪，它包括刀块(1)、滑块(2)、限位端盖(3)、外壳(4)、绝缘板(5)、温度传感器(6)、精密压力传感器(7)、缓冲弹簧(8)和限流电阻(9)，其特征在于：对刀块(1)与限流电阻(9)相连，对刀块(1)与滑块(2)的上部相连，缓冲弹簧(8)的上端与滑块(2)的下相连，缓冲弹簧(8)的下端与精密压力传感器(7)相连，温度传感器(6)和精密压力传感器(7)安装在绝缘板(5)上，限位端盖(3)固定于外壳(4)上，外壳(4)与绝缘板(5)相连。
2.如权利要求1所述的数控电火花铣削机床Z轴对刀仪，其特征在于：缓冲弹簧(8)在在通常情况下是处于预压紧状态，并将安装对刀块(1)后的滑块(2)压紧于限位端盖(3)上。
3.如权利要求1所述的数控电火花铣削机床Z轴对刀仪，其特征在于：与对刀块(1)相连的限流电阻(9)是无感电阻。
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