CN109108413A - 高中速线切割机床 - Google Patents

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梁季彝
梁嘉杰
黄旭钊
陈晓晖
吴龙鹏
蒋睿畅
吴德跃
王文金
唐幸儿
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Jiangmen Xiaguang Intelligent Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明公开了高中速线切割机床，包括机身，所述机身上设置有电火花切割头，所述电火花切割头的电极为钼丝，所述机身内设置有电源模块，电源模块内设置有单片机和旋转编码器，电源模块内还设置有高频波产生装置、控制波产生装置以及与非门，电源模块上设置有粗加工、中加工和精加工三个档位的电流输出；所述机身内设置有控制模块，所述控制模块连接电源模块并控制电源模块进行档位切换；还包括钼丝电流检测模块，用于监测钼丝和工件之间的临界短路电流，所述钼丝电流检测模块连接控制模块；所述控制模块上设置有当钼丝和工件之间出现临界短路电流就进行报警的报警装置。本发明的高中速线切割机床能提高线割加工效率且不易断丝。

Description

高中速线切割机床
技术领域
本发明涉及线切割领域，特别是一种高中速线切割机床。
背景技术
线切割机床是利用高频电火花电蚀模具工件的，甚至可以切割比A3金属硬得多的模具特钢12。是现代模具加工中必不可少的设备。不论是塑料模具加工或五金模具加工，线切割机床都以其切割精度奠定无可代替的角色。一般来说，线切割机床分为高速走丝线切割(价位在3.2万左右)线割误差精确度6CC以下、中速走丝线切割(价位在5～7万)线割误差精确度4CC以下、慢走丝线切割(价位在40万～100万，瑞士夏米尔更高达120万)线割误差精确度(号称0误差)在0.1～0.5CC以下。高速走丝线切割、中速走丝线切割在线割时为了散热都是将钼丝循环加工和线割时加入加工液乳化油达到散热效果，这对误差的增加提高了条件，这是因为高频电火花在线割时由于高频精度不高，会造成高频反蚀钼丝现象发生，而加工液乳化油在为钼丝散热时聚合了大量金属粉尘造成工件与钼丝短路，降低线割效率甚至断丝。然而慢走丝线切割是采用铜线对工件进行切割的，而且铜线不能循环加工，这有利于减少线割时产生的误差，但该类机器价格昂贵，不是一般用户可以接受，而且铜丝线不能重复使用，线割成本较高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是通过对高、中速走丝线切割传统高频电源的技术改造，提高线割加工效率且不易断丝。
本发明所采用的优选技术方案是：
高中速线切割机床，包括机身，所述机身上设置有电火花切割头，所述电火花切割头的电极为钼丝，所述机身内设置有给电火花切割头提供工作电流的电源模块，所述电源模块内设置有单片机和旋转编码器，所述电源模块内还设置有高频波产生装置、控制波产生装置以及用于整合高频波和控制波的与非门，电源模块上设置有粗加工、中加工和精加工三个档位的电流输出；所述机身内设置有控制模块，所述控制模块连接电源模块并控制电源模块进行档位切换；所述电火花切割头上设置有钼丝电流检测模块，用于监测钼丝和工件之间的临界短路电流，所述钼丝电流检测模块连接控制模块；所述控制模块上设置有当钼丝和工件之间出现临界短路电流就进行报警的报警装置，当钼丝电流检测模块监测到钼丝和工件之间出现临界短路电流时，所述控制模块控制电源模块切换到精加工档位，并触发报警装置。
优选的，所述高频波产生装置包括用于产生高频波的芯片NE555。
优选的，所述与非门包括芯片74LS00。
优选的，所述报警装置触发后通过指示灯、图像显示或播放声音中的一种或多种方式进行报警，提醒操作人员更换加工液乳化油。
优选的，所述电源装置输出的整合波在粗加工档位产生波形的脉间宽度是40～60μs，中加工档位产生波形的脉间宽度是20～40μs，精加工档位产生波形的脉间宽度是4～20μs。
本发明的有益效果是：
上述方案提供的高中速线切割机床包括以下优点：
1)、使用旋转编码器使高频精度提高，提高线割加工效率且不易断丝；
2)、加入钼丝电流检测模块，监测钼丝和工件之间的临界短路电流，使线割加工时钼丝与工件不易短路；
3)、高频波形整合，使线割加工更有效率，因为未改进的高频波形在脉宽上波时刻由于钼丝一直保持高电平而容易烧断，而整合后的波形不存在这种现象。
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是本发明优选实施例的结构框图。
图2是单一脉冲波形的控制波。
图3是高频波的波形图。
图4是图2的控制波和图3的高频波整合后的波形图。
具体实施方式
参照图1至图4，本发明提供了优选的实施例，一种高中速线切割机床，包括机身，机身上设置有电火花切割头，电火花切割头的电极为钼丝，所述机身内设置有电源模块、控制模块和钼丝电流检测模块。
所述电源模块为电火花切割头提供工作电流，所述电源模块内设置有单片机和旋转编码器，所述电源模块内还设置有高频波产生装置、控制波产生装置以及用于整合高频波和控制波的与非门。电源模块利用旋转编码器通过单片机对脉宽、脉间的精确控制，精确调节占空比，使高、中速走丝线切割的高频电源的高频精度得以提高。所述高频波产生装置优选采用芯片NE555输出高频波，也可以采用其他功能相同的芯片代替输出高频波，所述控制波产生装置输出脉宽和脉间比为1:1的低频控制波。所述电源模块内设置有用于整合高频波和低频控制波的与非门，与非门优选采用芯片74LS00，通过与非门把控制波和高频波整合，改进后的输出波，钼丝在脉宽的上波期间里仍然存在下波，这给钼丝散热提供条件，同时当钼丝冷却后，大量冷却的金属粉尘随脉冲下波期间被乳化油(冷却液)冲下，钼丝便不易断。
电源模块上还设置有粗加工、中加工和精加工三个档位的电流输出，通过产生不同频率的整合波，从而调节电源模块的输出，所述整合波在粗加工档位波形的脉间宽度是40～60μs，在中加工档位波形的脉间宽度是20～40μs，在精加工档位波形的脉间宽度是4～20μs。在粗加工和中加工档位，切割的速度较快，但精度较低，同时经过钼丝的电流较大；在精加工档位，切割的速度较慢，精度高，经过钼丝的电流较小，不易出现断丝的情况。
所述控制模块连接电源模块以及钼丝电流检测模块，所述控制模块上设置有报警装置。控制模块主要对钼丝电流检测模块反馈的信息进行处理，同时控制电源模块进行档位切换。所述钼丝电流检测模块用于监测钼丝和工件之间的临界短路电流。优选的，所述报警装置可以是指示灯、蜂鸣器、播音喇叭、显示屏等，使报警装置触发后可以通过指示灯、图像显示或播放声音中的一种或多种方式进行报警，有效提醒操作人员。当钼丝电流检测模块监测到钼丝和工件之间出现临界短路电流时，控制模块控制电源模块自动切换到不易出现钼丝断丝的精加工档位，并触发报警装置，提醒操作人员更换加工液乳化油，使线割加工时钼丝与工件不易短路。
本方案提供的高中速线切割机床包括以下优点：
1)、使用旋转编码器使高频精度提高，提高线割加工效率且不易断丝；
2)、加入钼丝电流检测模块，监测钼丝和工件之间的临界短路电流，使线割加工时钼丝与工件不易短路；
3)、高频波形整合，使线割加工更有效率，因为未改进的高频波形在脉宽上波时刻由于钼丝一直保持高电平而容易烧断，而整合后的波形不存在这种现象。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.高中速线切割机床，包括机身，所述机身上设置有电火花切割头，所述电火花切割头的电极为钼丝，所述机身内设置有给电火花切割头提供工作电流的电源模块，其特征在于，所述电源模块内设置有单片机和旋转编码器，所述电源模块内还设置有高频波产生装置、控制波产生装置以及用于整合高频波和控制波的与非门，电源模块上设置有粗加工、中加工和精加工三个档位的电流输出；所述机身内设置有控制模块，所述控制模块连接电源模块并控制电源模块进行档位切换；所述电火花切割头上设置有钼丝电流检测模块，用于监测钼丝和工件之间的临界短路电流，所述钼丝电流检测模块连接控制模块；所述控制模块上设置有当钼丝和工件之间出现临界短路电流就进行报警的报警装置，当钼丝电流检测模块监测到钼丝和工件之间出现临界短路电流时，所述控制模块控制电源模块切换到精加工档位，并触发报警装置。
2.根据权利要求1所述的高中速线切割机床，其特征在于：所述高频波产生装置包括用于产生高频波的芯片NE555。
3.根据权利要求1所述的高中速线切割机床，其特征在于：所述与非门包括芯片74LS00。
4.根据权利要求1所述的高中速线切割机床，其特征在于：所述报警装置触发后通过指示灯、图像显示或播放声音中的一种或多种方式进行报警。
5.根据权利要求1所述的高中速线切割机床，其特征在于：所述电源装置输出的整合波在粗加工档位产生波形的脉间宽度是40～60μs，中加工档位产生波形的脉间宽度是20～40μs，精加工档位产生波形的脉间宽度是4～20μs。
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