CN104959690A - 一种用于中走丝线切割的智能式喷射流装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于中走丝线切割的智能式喷射流装置，所述的喷射流装置由金属传感器模块、单片机模块、步进电机模块、滚珠丝杠、液晶显示器和喷嘴组成，所述的单片机模块分别连接金属传感器模块、步进电机模块和液晶显示器，所述的步进电机模块连接滚珠丝杠，所述的滚珠丝杠连接喷嘴。本发明揭示了一种用于中走丝线切割的智能式喷射流装置，该喷射流装置性价比高、工作可靠，通过智能控制工作液的喷射压力和高度，不仅降低了工件的表面粗糙度，而且提高了工件的切割精度和切割效率，具有较好的市场应用前景。

Description

一种用于中走丝线切割的智能式喷射流装置
技术领域
本发明涉及一种喷射流装置，尤其涉及一种用于中走丝线切割的智能式喷射流装置，属于电火花线切割加工技术领域。
背景技术
电火花线切割加工是一种非接触式、无显著机械切削力的特种加工方法，它是利用电极丝与工件间脉冲火花放电时产生的瞬时局部高温，使工件表面放电点间的介质电离击穿，将金属熔化、气化而切割成形的。电火花线切割加工具有许多独特的优点，可以加工各种难加工和无法加工的材料以及复杂形状的工件等。
随着金属加工业的迅速发展，电火花线切割技术也得到了很大发展。为了提高快走丝电火花线切割机床的加工精度和工件表面质量，在机床上采用了多次切割技术，即中走丝电火花线切割。它采用多速走丝，即在粗加工时使用高速走丝，实现高效切割；精加工时使用低速走丝，提高切割精度和工件表面质量。目前，中走丝电火花线切割在现代加工中所占比例越来越大，然而中走丝线切割在线切割效率、切缝表面粗糙度和加工精度上还有很大的提升空间，特别是随着模具加工技术迅速发展的需要及零件加工精度的不断提高，对中走丝线切割机床的加工精度和表面粗糙度提出了更高的要求，而当前的多数中走丝线切割机床还不能较好地满足上述要求。
发明内容
针对上述需求，本发明提供了一种用于中走丝线切割的智能式喷射流装置，该喷射流装置性价比高、工作可靠，通过智能控制工作液的喷射压力和高度，不仅降低了工件的表面粗糙度，而且提高了工件的切割精度和切割效率，具有较好的市场应用前景。
本发明是一种用于中走丝线切割的智能式喷射流装置，所述的喷射流装置由金属传感器模块、单片机模块、步进电机模块、滚珠丝杠、液晶显示器和喷嘴组成，所述的单片机模块分别连接金属传感器模块、步进电机模块和液晶显示器，所述的步进电机模块连接滚珠丝杠，所述的滚珠丝杠连接喷嘴。
在本发明一较佳实施例中，所述的金属传感器模块由E2E-X10ME1-Z型金属传感器和A/D转换器组成，其金属传感器将检测信号通过A/D转换器转换为数字信号，并传送给单片机模块。
在本发明一较佳实施例中，所述的单片机模块由AT89S52单片机芯片、振荡器电路和复位电路组成，其单片机芯片内存储了传感信号分析处理程序和显示程序。
在本发明一较佳实施例中，所述的单片机芯片通过内部程序将接收到的传感器数字信号进行分析处理，转换为电脉冲信号，再将电脉冲信号输送给步进电机来控制步进电机运动，同时控制液晶显示器显示步进电机运行状态。
在本发明一较佳实施例中，所述的步进电机模块由86三相步进电机和放大电路组成，其放大电路输入端连接单片机芯片输出口，并将单片机芯片输出的电脉冲信号放大后输送给三相步进电机，再由三相步进电机将其转换为位移变量。
在本发明一较佳实施例中，所述的滚珠丝杠一端连接86三相步进电机，另一端连接喷嘴，其在步进电机的正反相运转带动下，发生上下传动，进而带动喷嘴上下传动，同时调节工作液喷射压力和高度。
本发明揭示了一种用于中走丝线切割的智能式喷射流装置，该喷射流装置性价比高、工作可靠，通过智能控制工作液的喷射压力和高度，不仅降低了工件的表面粗糙度，而且提高了工件的切割精度和切割效率，具有较好的市场应用前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明实施例用于中走丝线切割的智能式喷射流装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
图1是本发明实施例用于中走丝线切割的智能式喷射流装置的结构框图；该喷射流装置由金属传感器模块、单片机模块、步进电机模块、滚珠丝杠、液晶显示器和喷嘴组成，所述的单片机模块分别连接金属传感器模块、步进电机模块和液晶显示器，所述的步进电机模块连接滚珠丝杠，所述的滚珠丝杠连接喷嘴。
本发明提及的用于中走丝线切割的智能式喷射流装置以单片机模块为控制核心，通过采集金属传感器模块检测的信号，控制步进电机模块发生动作，再由步进电机模块控制滚珠丝杠与喷嘴相互配合运动，进而有效地控制工作液喷射压力和高度，以增强冷却和排屑效果，从而降低工件的表面粗糙度，提高工件的切割精度和切割效率。其中，金属传感器模块由E2E-X10ME1-Z型金属传感器和A/D转换器组成，其金属传感器具有耐高压、耐腐蚀、防浸水、抗振动的优势，能够保证加工零件的表面粗糙度和精度要求；该金属传感器事先设置了一个探测距离，在加工凹凸零件时，当物体进入探测范围以内，振荡频率提高，金属传感器能够及时检测到这个变化，然后将检测信号通过A/D转换器转换为数字信号，再传送给单片机模块。该智能式喷射流装置中的单片机模块由AT89S52单片机芯片、振荡器电路和复位电路组成，其单片机芯片内存储了传感信号分析处理程序和显示程序；该单片机芯片通过内部程序将接收到的传感器数字信号进行分析处理，转换为电脉冲信号，再将电脉冲信号输送给步进电机来控制步进电机运动，同时控制液晶显示器显示步进电机运行状态。
本发明提出的用于中走丝线切割的智能式喷射流装置中的步进电机模块由86三相步进电机和放大电路组成，其中，放大电路的输入端连接单片机模块中的单片机芯片输出口，并将单片机芯片输出的电脉冲信号放大后再输送给三相步进电机，然后由三相步进电机将其转换为位移变量，按预制的步进数实现正反相运转，进而带动滚珠丝杠上下传动。其中的滚珠丝杠作为传动元件，可在三相步进电机输出预设的角位移后，做出相应的反应，进而带动喷嘴上下传动，并调节工作液喷射压力和高度，其具有无侧隙、刚性高、高精度、高速进给可能、微进给可能等优点，可使喷距精确达到预置的位移，减小线切割多次切割对工件表面的切削应力，从而降低工件表面粗糙度。在实际工作过程中，当滚珠丝杠接受到三相步进电机发出的信号时，螺母就会随滚珠丝杠的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动，喷距可以通过螺母座和螺母连接，从而实现喷距的直线运动；同时，滚珠丝杠可以得到较高的运动效率，启动力矩极小，摩擦阻力很小，不会出现滑动运动那样的爬行现象，能保证实现喷嘴精确的微进给，来控制喷嘴与加工零件之间保持一定的距离，从而实现工作液喷射高度和压力的自动调节，进而提高加工效率和精度。
本发明揭示了一种用于中走丝线切割的智能式喷射流装置，该喷射流装置性价比高、工作可靠，通过智能控制工作液的喷射压力和高度，不仅降低了工件的表面粗糙度，而且提高了工件的切割精度和切割效率，具有较好的市场应用前景。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种用于中走丝线切割的智能式喷射流装置，其特征在于，所述的喷射流装置由金属传感器模块、单片机模块、步进电机模块、滚珠丝杠、液晶显示器和喷嘴组成，所述的单片机模块分别连接金属传感器模块、步进电机模块和液晶显示器，所述的步进电机模块连接滚珠丝杠，所述的滚珠丝杠连接喷嘴。
2.根据权利要求1所述的用于中走丝线切割的智能式喷射流装置，其特征在于，所述的金属传感器模块由E2E-X10ME1-Z型金属传感器和A/D转换器组成，其金属传感器将检测信号通过A/D转换器转换为数字信号，并传送给单片机模块。
3.根据权利要求1所述的用于中走丝线切割的智能式喷射流装置，其特征在于，所述的单片机模块由AT89S52单片机芯片、振荡器电路和复位电路组成，其单片机芯片内存储了传感信号分析处理程序和显示程序。
4.根据权利要求3所述的用于中走丝线切割的智能式喷射流装置，其特征在于，所述的单片机芯片通过内部程序将接收到的传感器数字信号进行分析处理，转换为电脉冲信号，再将电脉冲信号输送给步进电机来控制步进电机运动，同时控制液晶显示器显示步进电机运行状态。
5.根据权利要求1所述的用于中走丝线切割的智能式喷射流装置，其特征在于，所述的步进电机模块由86三相步进电机和放大电路组成，其放大电路输入端连接单片机芯片输出口，并将单片机芯片输出的电脉冲信号放大后输送给三相步进电机，再由三相步进电机将其转换为位移变量。
6.根据权利要求1所述的用于中走丝线切割的智能式喷射流装置，其特征在于，所述的滚珠丝杠一端连接86三相步进电机，另一端连接喷嘴，其在步进电机的正反相运转带动下，发生上下传动，进而带动喷嘴上下传动，同时调节工作液喷射压力和高度。
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CN204353602U (zh) * 2014-10-23 2015-05-27 徐州工程学院 中走丝线切割多次切割跟踪式喷射流装置

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