CN110253099B - 一种电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构 - Google Patents

一种电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构 Download PDF

Info

Publication number
CN110253099B
CN110253099B CN201910521236.2A CN201910521236A CN110253099B CN 110253099 B CN110253099 B CN 110253099B CN 201910521236 A CN201910521236 A CN 201910521236A CN 110253099 B CN110253099 B CN 110253099B
Authority
CN
China
Prior art keywords
base
wire
constant force
motor
force spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910521236.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110253099A (zh
Inventor
张永俊
苏国康
张传运
刘桂贤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong University of Technology
Original Assignee
Guangdong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong University of Technology filed Critical Guangdong University of Technology
Priority to CN201910521236.2A priority Critical patent/CN110253099B/zh
Publication of CN110253099A publication Critical patent/CN110253099A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110253099B publication Critical patent/CN110253099B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B23H7/08—Wire electrodes
    • B23H7/10—Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B23H7/08—Wire electrodes
    • B23H7/10—Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode
    • B23H7/104—Wire tension control

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构，包括机构固定座、电机、钢绳、滑轮、滑轮支架、第一底座、第一滑块、测距传感器、恒力弹簧、弹簧支座、第二底座、第二滑块、张紧导轮和导轨。恒力弹簧通过第二底座与张紧导轮链接，其自由端通过第一底座与钢绳链接，测距传感器安装在第一底座上，测量恒力弹簧到第一底座的距离，第一底座安装在第一滑块上，钢绳的另一端绕过滑轮与电机连接。电机与恒力弹簧的有效结合，恒力弹簧在“微观”上进行调控电极丝张紧力，电机的“宏观”上调控张紧力，合理利用了恒力弹簧的恒定拉力与反应迅速的特点，同时电机“宏观”上的调控使恒力弹簧的伸长量在一定范围内变化，很好的解决了系统振荡的问题。

Description

一种电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构
技术领域
本发明涉及电火花线切割加工技术领域，尤其涉及一种电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构。
背景技术
电火花线切割加工技术是利用运动的电极丝对工件进行脉冲火花放电，熔解并蚀除材料，切削液冲刷带走蚀除产物，使极间保持良好的绝缘环境，避免短路。在快走丝线切割技术中，高速运动的电极丝更好地把切削液带进切槽中，达到更好的排屑效果。但电极丝的高速运动容易引起电极丝的抖动；另外，由于导轮安装的误差，电极丝在往返运动时，其摩擦力是不一致的，因此电极丝在正反向运动时所受的张紧力不一致，导致的结果是电极丝不断拉长最终脱落。其中恒定合适的张紧力对保持高速运动电极丝的稳定运作具有重要意义，减少电极丝的抖动，同时避免了电极丝在交变的摩擦力作用下拉长脱落。因此，电极丝恒定合适的张紧力有利于提高切槽一致性，减少切面条纹，达到更好的切槽质量。
目前国内线切割加工机床采用的张紧装置主要有以下三种：重锤张紧，弹簧张紧和预紧电机张紧。1、重锤张紧是利用自身重力(恒力)对电极丝进行张紧。张紧导轮安装在滑块上，重锤通过一个滑轮用钢丝链接在滑块上。当电极丝张紧力出现变化时，张紧导轮随着滑块移动，直到电极丝的张紧力在钢绳方向上的分力与重锤重力相等。重锤张紧的优点是重锤利用自身重力提供了一个恒定的张紧力。2、弹簧张紧是利用弹簧自身的弹性力对电极丝进行张紧。弹簧张紧的优点是调节张紧力的响应速度快，且不会引起大的振荡。3、预紧电机张紧是利用压力传感器实时反馈的压力数据，控制中心对压力数据处理后驱动电机调整张紧力。预紧电机张紧的优点是可以一定程度上实时控制电极丝的张紧力。
上述的三种张紧装置虽各有优点，但也存在缺点：1、重锤张紧：快走丝线切割机床换向时，在快速运动的钼丝换向的时候产生的抖动，会导致重锤有大的振动；当重锤的振动与换向抖动叠加时，这会给钼丝带来更大的冲击，减少钼丝的使用寿命。2、弹簧张紧：根据胡克定律可知，当弹簧长度随电极丝长度出现变化时，其张紧力也是变化的。此外，弹簧张紧实际上更体现在“张”这一方面上，不断把电极丝拉长。3、预紧电机张紧：当控制中心驱动电机频率过高时，容易引起系统振荡；但当驱动频率较低时，不能及时作出调整，张紧力在一定范围内变化。
因此，现有技术需要进一步改进和完善。
发明内容
针对上述应用于电火花线切割加工机床不能真正恒力张紧的问题，本发明提出了一种解决上述问题的电极丝松紧调节机构。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构，该调节机构主要包括机构固定座、电机、钢绳、滑轮、滑轮支架、第一底座、第一滑块、测距传感器、恒力弹簧、弹簧支座、第二底座、第二滑块、张紧导轮、以及导轨。
具体的，所述机构固定座与机床固定连接。所述导轨安装在机构固定座上。所述第一滑块和第二滑块均安装在导轨上，可沿导轨往复滑动。所述张紧导轮通过第二底座与第二滑块固定连接，且张紧导轮可自由转动，电极丝绕过张紧轮表面。所述恒力弹簧通过弹簧支座安装在第二底座上，位于与第一滑块相对的一侧，且恒力弹簧的自由端与第一底座固定连接。所述第一底座固定安装在第一滑块上。所述测距传感器固定设置在第一底座上，并与机床控制器连接，其测量端朝向第二底座。所述钢绳的一端与第一底座固定，另一端绕过滑轮后与电机的输出端连接。电机驱动信号由机床控制器提供。所述滑轮通过滑轮支架固定在机构固定座上。所述电机固定安装，其输出端通过钢绳驱动并调节第一底座和第二底座在导轨上的位置，实现电极丝的恒力张紧。
作为本发明的优选方案，为了减轻调节机构的整体重量，实现机构轻量化，本发明所述机构固定座采用矩形框板结构，其中部为镂空空腔。
作为本发明的优选方案，本发明所述电机采用具有位置精度高、高速性能好、低速运行平稳优点的伺服电机。
作为本发明的优选方案，为了提高测距传感器的测量精度，本发明所述测距传感器采用红外式测距传感器或激光式测距传感器。
进一步的，为了便于安装钢绳及日常维护，本发明所述第一底座上还设有便于与钢绳连接的勾环。所述勾环固定在第一底座上，位于与滑轮相对的一侧。
作为本发明的优选方案，为了进一步减少系统振荡引起的波动，获得更好的恒力张紧效果，本发明所述恒力弹簧的张力范围为5至20N(牛)之间。
进一步的，所述恒力弹簧的张力范围设定为8至12N(牛)之间时获得的效果更佳。
本发明的工作过程和原理是：电极丝绕过张紧导轮，恒力弹簧通过第二底座与张紧导轮链接在一起，第二底座安装在第二滑块上，恒力弹簧的自由端通过第一底座与钢绳链接在一起，测距传感器安装的第一底座上，测距传感器测量恒力弹簧到第一底座的距离(即恒力弹簧的伸长量)，第一底座安装在第一滑块上，钢绳的另一端绕过滑轮与电机连接在一起。电机与恒力弹簧的有效结合，恒力弹簧在“微观”上进行调控电极丝张紧力，电机的“宏观”上调控张紧力，合理利用了恒力弹簧的恒定拉力与反应迅速的特点，同时电机“宏观”上的调控使恒力弹簧的伸长量在一定范围(有效范围)内变化，也很好的解决了系统振荡的问题(电机无需实时动作，只需每隔一段时间根据采集信息调整即可)。本发明还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。
与现有技术相比，本发明还具有以下优点：
(1)本发明所提供的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构通过电机与恒力弹簧的合理配合，相辅相成，分别在宏微上进行调整，使恒力弹簧的伸出量在小范围内波动，使恒力弹簧工作在有效范围内，从而实现了电极丝的恒力张紧。
(2)本发明所提供的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构采用恒力弹簧与张紧导轮相连，与现有的普通弹簧相比，恒力弹簧具有拉力恒定的特点，在电极丝张紧力变化时，恒力弹簧的自由端通过伸长或者收缩，使电极丝张紧力维持恒定。
(3)本发明所提供的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构与重锤张紧相比，本装置的恒力弹簧作为微调部分，恒力弹簧反应灵敏，且良好缓冲性能，不易引起振动，在卷丝筒换向时不易引起振动，从而减少电极丝的抖动。
(4)本发明所提供的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构与弹簧张紧相比，本装置的恒力弹簧与电机配合，实现了电极丝张紧力的恒定。
(5)本发明所提供的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构与预紧电机张紧相比，本装置利用恒力弹簧进行“微观”调整，很好地解决了电机(系统)振动的问题。
(6)本发明所提供的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构具有恒力张紧、反应灵敏、不会引起系统振荡，很好地解决了目前市面上三种主流电极丝张紧机构存在的问题。
附图说明
图1是本发明所提供的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构的结构示意图。
图2是本发明所提供的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构与机床控制器之间的连接原理图。
上述附图中的标号说明：
1-电机，2-滑轮，3-钢绳，4-导轨，5-第一底座，6-第一滑块，7-测距传感器，8-恒力弹簧，9-张紧导轮，10-第二滑块，11-第二底座，12-电极丝，13-机床控制器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1和图2所示，本实施例公开了一种电火花线切割机床的电极丝12松紧调节机构，该调节机构主要包括机构固定座、电机1、钢绳3、滑轮2、滑轮支架、第一底座5、第一滑块6、测距传感器7、恒力弹簧8、弹簧支座、第二底座11、第二滑块10、张紧导轮9、机床控制器13以及导轨4。
具体的，所述机构固定座与机床固定连接。所述导轨4安装在机构固定座上。所述第一滑块6和第二滑块10均安装在导轨4上，可沿导轨4往复滑动。所述张紧导轮9通过第二底座11与第二滑块10固定连接，且张紧导轮9可自由转动，电极丝12绕过张紧轮表面。所述恒力弹簧8通过弹簧支座安装在第二底座11上，位于与第一滑块6相对的一侧，且恒力弹簧8的自由端与第一底座5固定连接。所述第一底座5固定安装在第一滑块6上。所述测距传感器7固定设置在第一底座5上，并与机床控制器连接，其测量端朝向第二底座11。所述钢绳3的一端与第一底座5固定，另一端绕过滑轮2后与电机1的输出端连接。电机1驱动信号由机床控制器提供。所述滑轮2通过滑轮支架固定在机构固定座上。所述电机1固定安装，其输出端通过钢绳3驱动并调节第一底座5和第二底座11在导轨4上的位置，实现电极丝12的恒力张紧。
作为本发明的优选方案，为了减轻调节机构的整体重量，实现机构轻量化，本发明所述机构固定座采用矩形框板结构，其中部为镂空空腔。
作为本发明的优选方案，本发明所述电机1采用具有位置精度高、高速性能好、低速运行平稳优点的伺服电机。
作为本发明的优选方案，为了提高测距传感器7的测量精度，本发明所述测距传感器7采用红外式测距传感器或激光式测距传感器。
进一步的，为了便于安装钢绳3及日常维护，本发明所述第一底座5上还设有便于与钢绳3连接的勾环。所述勾环固定在第一底座5上，位于与滑轮2相对的一侧。
作为本发明的优选方案，为了进一步减少系统振荡引起的波动，获得更好的恒力张紧效果，本发明所述恒力弹簧8的张力范围为5至20N(牛)之间。
进一步的，所述恒力弹簧8的张力范围设定为8至12N(牛)之间时获得的效果更佳。
本发明的工作过程和原理是：电极丝12绕过张紧导轮9，恒力弹簧8通过第二底座11与张紧导轮9链接在一起，第二底座11安装在第二滑块10上，恒力弹簧8的自由端通过第一底座5与钢绳3链接在一起，测距传感器7安装的第一底座5上，测距传感器7测量恒力弹簧8到第一底座5的距离(即恒力弹簧8的伸长量)，第一底座5安装在第一滑块6上，钢绳3的另一端绕过滑轮2与电机1连接在一起。电机1与恒力弹簧8的有效结合，恒力弹簧8在“微观”上进行调控电极丝12张紧力，电机1的“宏观”上调控张紧力，合理利用了恒力弹簧8的恒定拉力与反应迅速的特点，同时电机1“宏观”上的调控使恒力弹簧8的伸长量在一定范围(有效范围)内变化，也很好的解决了系统振荡的问题(电机1无需实时动作，只需每隔一段时间根据测距传感器反馈距离信息，机床控制器13做出判断并控制电机1转动对应步数，做出相应调整即可)。本发明还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构，其特征在于，包括机构固定座、电机、钢绳、滑轮、滑轮支架、第一底座、第一滑块、测距传感器、恒力弹簧、弹簧支座、第二底座、第二滑块、张紧导轮、以及导轨；
所述机构固定座与机床固定连接；所述导轨安装在机构固定座上；所述第一滑块和第二滑块均安装在导轨上，可沿导轨往复滑动；所述张紧导轮通过第二底座与第二滑块固定连接，且张紧导轮可自由转动，电极丝绕过张紧导 轮表面；所述恒力弹簧通过弹簧支座安装在第二底座上，位于与第一滑块相对的一侧，且恒力弹簧的自由端与第一底座固定连接；所述第一底座固定安装在第一滑块上；所述测距传感器固定设置在第一底座上，并与机床控制器连接，其测量端朝向第二底座；所述钢绳的一端与第一底座固定，另一端绕过滑轮后与电机的输出端连接；电机驱动信号由机床控制器提供；所述滑轮通过滑轮支架固定在机构固定座上；所述电机固定安装，其输出端通过钢绳驱动并调节第一底座和第二底座在导轨上的位置，实现电极丝的恒力张紧。
2.根据权利要求1所述的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构，其特征在于，所述机构固定座采用矩形框板结构，其中部为镂空空腔。
3.根据权利要求1所述的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构，其特征在于，所述电机采用伺服电机。
4.根据权利要求1所述的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构，其特征在于，所述测距传感器采用红外式测距传感器或激光式测距传感器。
5.根据权利要求1所述的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构，其特征在于，所述第一底座上还设有便于与钢绳连接的勾环；所述勾环固定在第一底座上，位于与滑轮相对的一侧。
6.根据权利要求1所述的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构，其特征在于，所述恒力弹簧的张力范围为5至20N之间。
7.根据权利要求6所述的电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构，其特征在于，所述恒力弹簧的张力范围为8至12N之间。
CN201910521236.2A 2019-06-17 2019-06-17 一种电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构 Active CN110253099B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910521236.2A CN110253099B (zh) 2019-06-17 2019-06-17 一种电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910521236.2A CN110253099B (zh) 2019-06-17 2019-06-17 一种电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110253099A CN110253099A (zh) 2019-09-20
CN110253099B true CN110253099B (zh) 2021-02-12

Family

ID=67918641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910521236.2A Active CN110253099B (zh) 2019-06-17 2019-06-17 一种电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110253099B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118559129B (zh) * 2024-07-31 2024-10-22 江苏三林科技设备有限公司 一种线切割机床

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62114830A (ja) * 1985-11-11 1987-05-26 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置
CN2612494Y (zh) * 2003-03-20 2004-04-21 上海汇盛电子机械设备有限公司 电极丝恒张紧装置
CN2686780Y (zh) * 2003-09-27 2005-03-23 扬州光明机电设备有限公司 电火花线切割机床走丝机构
JP4849810B2 (ja) * 2005-03-08 2012-01-11 株式会社牧野フライス製作所 ワイヤ放電加工機及びその自動結線方法
CN1706581A (zh) * 2005-04-27 2005-12-14 合肥工业大学 高速线切割机床电极丝自动补偿张紧机构
KR100814579B1 (ko) * 2006-12-14 2008-03-17 두산인프라코어 주식회사 방전가공기의 와이어 배출 가압장치
CN102357692B (zh) * 2011-10-20 2014-07-09 北京安德建奇数字设备有限公司 具有自动穿丝功能的恒张力运丝机构
CN202622107U (zh) * 2012-04-25 2012-12-26 姜多安 一种往复走丝数控线切割机床钼丝智能恒张力调节装置
CN204470740U (zh) * 2014-12-29 2015-07-15 苏州科汇电加工机床有限公司 一种复合涨丝机构

Also Published As

Publication number Publication date
CN110253099A (zh) 2019-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110253099B (zh) 一种电火花线切割机床的电极丝松紧调节机构
CN105522241A (zh) 锥度线切割电极丝长度自动补偿机构及控制方法
CN102166793A (zh) 一种led专用多线切割机
JP2015016538A (ja) ワイヤソー及び切断加工方法
CN203738178U (zh) 一种电极丝动态张紧装置
CN203622675U (zh) 一种多块晶硅切边机
CN214767978U (zh) 一种汽车配件加工用弯曲矫正装置
CN215439071U (zh) 一种用于焊丝的自动平整收线装置
JP2013180370A (ja) 給電ユニット、ワイヤ放電加工装置、給電方法、加工物
CN113652731B (zh) 金属丝的导电导轮装置及电镀生产线
CN106112159A (zh) 一种参数可调的电解加工振动进给装置及其控制方法
CN202137481U (zh) 一种在线控制电极丝紧丝装置
CN209973955U (zh) 一种电动式收线装置
CN209998505U (zh) 一种钼丝恒张力机构、线切割机床
CN101961948B (zh) 光伏太阳能印刷机刮刀头
CN211664357U (zh) 一种悬臂式料带缓冲装置
CN114473096A (zh) 一种电火花线切割机床电极丝控制装置
CN210937537U (zh) 电火花线切割机床电极丝可变张力调节机构
CN104308304A (zh) 一种电火花线切割机床走丝机构
CN210128699U (zh) 一种膜材料测厚装置
CN110202472B (zh) 闭式静压导轨运动精度的压电调控装置及压电调控方法
CN203509202U (zh) 一种金刚石绳锯机的新型张力调节机构
CN203339864U (zh) 柴油发电机组发电机定位装置
CN102671985A (zh) 阻尼式放线装置
CN218718550U (zh) 一种便于自动调节的张紧轮机构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant