CN110605443B - 线放电加工机以及加工条件调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及调整加工条件而对加工对象物进行放电加工的线放电加工机以及其加工条件调整方法。线放电加工机(10)沿着运送路径(C)来运送线电极(12),并且以预先设定的加工条件对形成于线电极(12)与加工对象物(W)之间的极间施加电压而产生放电,从而对加工对象物(W)进行放电加工,具有:断线检测部(34),其检测线电极(12)的断线;位置计算部(74),其计算线电极(12)的运送路径(C)上的断线位置;以及调整部(78),其在断线位置处于运送路径(C)上的预定区间内时,进行加工条件的调整。
Description
技术领域
本发明涉及调整加工条件而对加工对象物进行放电加工的线放电加工机以及其加工条件调整方法。
背景技术
在使用了线放电加工机的加工技术中,已知当线电极断线的次数比预定次数多时,通过变更加工条件来抑制断线的产生这样的技术(例如,日本特开平01-310822号公报)。
线电极断线的原因各种各样,但是部件的磨损或线行走系统临时的干扰等,有时不需要进行加工条件的调整。在进行了不需要的加工条件的调整时,有时因加工速度的降低造成生产效率低下。
发明内容
本发明的目的在于,提供防止因进行加工条件的不需要的调整而造成的效率低下的线放电加工机以及加工条件调整方法。
本发明的第一方式为一种线放电加工机,其沿着运送路径来运送线电极,并且以预先设定的加工条件对形成于所述线电极与加工对象物之间的极间施加电压而产生放电,从而对所述加工对象物进行放电加工,其中,该线放电加工机具有:断线检测部,其检测所述线电极的断线;位置计算部,其计算所述线电极的所述运送路径上的断线位置;以及调整部,其在所述断线位置处于所述运送路径上的预定区间内时,进行所述加工条件的调整。
本发明的第二方式为一种由线放电加工机执行的加工条件调整方法,所述线放电加工机沿着运送路径来运送线电极,并且以预先设定的加工条件对形成于所述线电极与加工对象物之间的极间施加电压而产生放电,从而对所述加工对象物进行放电加工,其中,所述加工条件调整方法包含:断线检测步骤,检测所述线电极的断线;位置计算步骤,计算所述线电极的所述运送路径上的断线位置;以及调整步骤,在所述断线位置处于所述运送路径上的预定区间内时,进行所述加工条件的调整。
根据本发明,可以防止因进行加工条件的不需要的调整而造成的效率降低。
附图说明
通过参照附图所说明的以下实施方式的说明容易了解上述的目的、特征以及优点。
图1是表示本实施方式所涉及的线放电加工机的结构的概略的图。
图2是表示本实施方式中的控制装置的功能块的一例的图。
图3是表示本实施方式所涉及的线放电加工机的处理的一例的流程图。
具体实施方式
列举最佳的实施方式,一边参照附图一边在以下对本发明所涉及的线放电加工机以及加工条件调整方法进行详细说明。
[实施方式]
图1是表示本实施方式所涉及的线放电加工机10的结构的概略的图。线放电加工机10是对由线电极12与加工对象物W形成的间隙(也记载为极间)施加电压而产生放电,由此对加工对象物W实施加工(也记载为放电加工)的机床。
线电极12的材质例如是钨类、铜合金类、黄铜类等金属材料。另一方面,加工对象物W的材质例如是铁类材料或超硬材料等金属材料。另外,加工对象物W由能够沿着与线电极12交叉的平面移动的、未图示的工作台支承。控制装置18对未图示的电动机进行驱动控制,由此使得工作台得以移动。
线放电加工机10具有:运送机构14(运送装置),其沿着预定的运送路径C来运送线电极12。线放电加工机10还具有:张力检测部(断线检测部)34,其对线电极12的张力进行检测;前端检测电极38,其用于对线电极12的前端进行检测;以及控制装置18,其控制线放电加工机10整体的动作。
运送机构14从运送路径C的上游侧朝向下游侧依次具有:线轴40、导辊42、44、制动辊46、导辊48、上管50、上线引导(上线引导部)52、下线引导(下线引导部)54、下管56、夹送轮58、以及给料辊60等
运送机构14当在线电极12产生了断线时等,在控制装置18的控制之下,执行沿着运送路径C自动运送线电极12的接线处理。所谓接线处理是如下处理:将卷绕于线轴40的线电极12沿着运送路径C进行运送,并通过上线引导52、加工对象物W、以及下线引导54等,利用夹送轮58和给料辊60进行夹持。在线电极12接线时,对线电极12给予预定张力。
运送机构14例如在放电加工过程中还沿着运送路径C来运送接线后的线电极12。以下,沿着运送路径C,对线放电加工机10所包含的各结构要素进行说明。
长的线电极12卷绕于线轴40,从线轴40供给的线电极12架设于导辊42、44、制动辊46、以及导辊48之后,输送至上管50。输送至上管50的线电极12通过上管50的插通孔50a内而向下游侧(下方)前进,输送至上线引导52。并且输送至上线引导52的线电极12通过位于上线引导52与下线引导54之间的加工对象物W的加工开始孔Wh或加工槽Wg,朝向下线引导54而向下游侧(下方)输送。输送至下线引导54的线电极12在通过下管56的插通孔56a内之后,通过夹持线电极12的夹送轮58以及给料辊60而被回收。
线轴40通过由在控制装置18的控制之下进行驱动的、具有编码器EC1的电动机M1给予的转矩而旋转。在线电极12断线的情况下,电动机M1通过来自控制装置18的控制,使线轴40旋转,反卷线电极12。编码器EC1测定电动机M1的旋转位置。
导辊42、44使从线轴40送出的线电极12的运送方向发生变化而朝向制动辊46引导。
制动辊46通过由在控制装置18的控制之下进行驱动的、具有编码器EC2的电动机M2给予的转矩而旋转。通过改变给予到该制动辊46的转矩,可以对线电极12给予制动力。制动辊46使运送来的线电极12的运送方向发生变化。本实施方式中的制动辊46向下方送出在预定方向上运送来的线电极12。此外,制动辊46对线电极12给予因摩擦产生的制动力,使线电极12顺畅地移动。由此,线放电加工机10能够根据制动辊46的旋转量,高精度地识别线电极12的送出量。
在线电极12断线的情况下,电动机M2通过来自控制装置18的控制,使线轴40旋转,反卷线电极12。编码器EC2测定电动机M2的旋转位置。
张力检测部34在运送路径C上被设置于制动辊46与导辊48之间,其是检测线电极12的张力的传感器。在线电极12产生断线时,张力检测部34通过对作用于线电极12的张力的变化进行检测而可以检测线电极12的断线,因此也能够作为用于检测线电极12的断线的断线检测部而发挥功能。以下,还将张力检测部34记载为断线检测部。
导辊48将从制动辊46送出的线电极12导向上管50的插通孔50a。
前端检测电极38在运送路径C上被设置于上管50与上线引导52之间。
前端检测电极38对线电极12的断线涉及的前端部分进行检测。在张力检测部34检测出线电极12的断线时,前端检测电极38在控制装置18涉及的控制之下进行移动,以便能够与线电极12接触。本实施方式中的前端检测电极38能够在与线电极12的运送方向正交的方向上移动,在放电加工过程中处于远离运送路径C的退避位置,通过断线的检测而向与运送路径C相接的位置或交叉的位置移动。由此,在所移动的位置存在线电极12时,前端检测电极38与该线电极12接触。
前端检测电极38与未图示的电压传感器和电源部连接。如果前端检测电极38没有与线电极12接触,则前端检测电极38的电压与该电源部的电压保持相等不变,如果前端检测电极38与线电极12接触,则电流流经前端检测电极38与线电极12之间,使得前端检测电极38的电压为与该电源部的电压不同的值。由此,可以检测出线电极12与前端检测电极38接触。由此,在线电极12断线时,在向运送路径C侧移动的前端检测电极38与线电极12接触时,之后,在反卷线电极12使得前端检测电极38不与线电极12接触时,检测线电极12的前端。
上管50在运送路径C上被设置于导辊48的下游侧,形成有供线电极12插通的插通孔50a。线电极12插通到插通孔50a,由此上管50沿着运送路径C而向下游引导线电极12。
上线引导52在运送路径C上,被设置于前端检测电极38的下游侧且加工对象物W的上游侧,进行线电极12的运送和支承。下线引导54在运送路径C上,被设置于加工对象物W的下游侧,与上线引导52一样,进行线电极12的运送和支承。
下管56在运送路径C上被设置于下线引导54的下游侧,在其内部形成有供线电极12通过的插通孔56a。本实施方式中的下管56在水平方向上将从下线引导54送出的线电极12送出至夹送轮58以及给料辊60。
夹送轮58以及给料辊60在运送路径C上被设置于下管56的下游侧的侧方。夹送轮58以及给料辊60夹入使用完的线电极12而向运送路径C上的运送方向引出。引出的线电极12回收到未图示的回收部。给料辊60通过由在控制装置18的控制之下进行驱动的电动机M3给予的转矩而旋转。
图2是表示本实施方式中的控制装置18的功能块的一例的图。控制装置18具有:电动机组驱动控制部70、电极控制部72、位置计算部74、存储部76、以及调整部78等。控制装置18例如可以由CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等处理器、ROM(Read OnlyMemory:只读存储器)或RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等存储器、各种接口等构成。存储器实现存储部76的功能。处理器通过使用经由接口取得的信息和存储于存储器的程序或各种信息来执行处理从而作为位置计算部74发挥功能。此外,处理器使用存储于存储器的程序或各种信息等来执行处理,经由接口从而作为电动机组驱动控制部70、电极控制部72、以及调整部78发挥功能。
电动机组驱动控制部70在加工过程中驱动电动机M1~M3,一边沿着运送路径C对线电极12施加一定的张力一边运送线电极12。另一方面,在加工过程中的线电极12断线时,电动机组驱动控制部70驱动各电动机M1~M3,以便在运送路径C上从线电极12断线的位置(也记载为断线位置)向运送方向的反方向反卷上游侧的线电极12,向运送方向运送下游侧的线电极12。
电极控制部72控制前端检测电极38的动作,在张力检测部34检测出线电极12的断线时,向能够与线电极12接触的位置移动。
在张力检测部34检测线电极12的断线,前端检测电极38检测了线电极12时,位置计算部74在开始反卷线电极12的时间点到检测了线电极12的前端的时间点的期间,从编码器EC1和编码器EC2中的至少一方取得脉冲。每当电动机M1或电动机M2的旋转位置存在一定的变化时都从编码器EC1或EC2输出脉冲。位置计算部74对该脉冲进行计数。
位置计算部74根据从编码器EC1和编码器EC2中的至少一方取得的脉冲数,来计算线电极12的反卷量。位置计算部74根据线电极12的反卷量,导出线电极12的断线位置。断线位置为从前端检测电极38沿着运送路径C与线电极12的反卷量相对应的量向下游的位置。因此,通过计算线电极12的反卷量,来计算以前端检测电极38为起点的、沿着运送路径C的断线位置。
存储部76存储加工条件。加工条件是放电加工的加工条件,包含电压脉冲的休止时间、伺服电压、加工对象物W的进给速度中的至少一个。电压脉的冲休止时间是指对极间结束电压的施加之后到下次施加电压为止的时间。此外,伺服电压是指用于使线电极12持续前进,以便使加工过程中的放电间隙恒定的基准电压。另外,放电间隙是指从施加电压脉冲到开始放电为止的时间间隔。此外,加工对象物W的进给速度是指在与线电极12交叉的平面上的、加工对象物W向线电极12方向的移动速度。存储部76还存储运送路径C上的预定区间的范围。预定区间例如是指上线引导52与下线引导54之间的区间。
调整部78在放电加工时,将加工条件设定为预先在存储部76中确定的加工条件。在执行这样的预先设定好的加工条件下的放电加工的过程中产生了断线的情况下,且在断线位置包含于预定区间的情况下,推测为该断线因加工条件引起,因此调整部78变更加工条件。由于可以认为起因于加工条件而产生的断线是因为电能过高,因此调整部78变更加工条件以便降低产生的电能。具体来说,调整部78控制对极间施加电压的未图示的电源部,与不进行断线的检测的情况相比,执行延长电压脉冲的休止时间的处理、升高伺服电压的处理、以及降低加工对象物W的进给速度的处理中的至少一个。
在执行预先设定好的加工条件下的放电加工的过程中没有产生断线时、或即使产生断线,断线位置也不包含于预定区间时,调整部78不进行上述那样的加工条件的变更。
图3是表示本实施方式所涉及的线放电加工机10的处理的一例的流程图。在执行步骤S1中的线放电加工机10涉及的预先预定的加工条件的放电加工过程中,当张力检测部(断线检测部)34检测线电极12的断线时(步骤S2:是),线放电加工机10的处理向步骤S3转移。在张力检测部34没有检测线电极12的断线时(步骤S2:否),继续执行线放电加工机10涉及的加工处理(步骤S1)。
在步骤S3中,线放电加工机10停止加工处理。此时,电动机组驱动控制部70控制电动机M1~M3使其停止,执行进行线电极12的向运送方向的送出处理的停止等处理。
接着在步骤S3中,电极控制部72控制前端检测电极38,移动到能够与线电极12接触的位置(步骤S4)。在步骤S5中,位置计算部74将测量来自编码器EC1或编码器EC2的脉冲的计数器的值设为0。
在步骤S6中,电动机组驱动控制部70控制电动机M3等,在运送路径C上从断线位置卷取下游侧的线电极12,将其回收到回收部而除去。在除去下游侧的线电极12(步骤S6)之后,前端检测电极38与线电极12接触时(步骤S7:是),电动机组驱动控制部70控制电动机M1和电动机M2,使线电极12仅反卷一定的长度α(步骤S8)。在本实施方式中,该线电极12的一定的长度α是从编码器EC1或编码器EC2输出一个脉冲的长度。
在从断线位置除去下游侧的线电极12(步骤S6)之后,前端检测电极38不与线电极12接触时(步骤S7:否),线放电加工机10的处理向步骤S13转移。
在步骤S8的处理之后,前端检测电极38与线电极12接触时(步骤S9:是),重复步骤S8的处理和步骤S9的处理。
在步骤S9中,前端检测电极38没有检测线电极12的接触时(步骤S9:否),位置计算部74将一定的长度α与从编码器EC1或编码器EC2取得的脉冲数相乘,计算线电极12的反卷量而计算断线位置(步骤S10)。
调整部78判断在步骤S10中计算出的断线位置是否包含于预定区间内(步骤S11)。在断线位置处于预定区间内时(步骤S11:是),调整部78如上述那样变更加工条件(步骤S12)。步骤S12的处理之后,线放电加工机10执行步骤S13的处理。在断线位置不处于预定区间内时(步骤S11:否),线放电加工机10执行步骤S13的处理。
在步骤S13中,执行接线处理和与之相伴的处理。接线处理是线放电加工机10的自动接线处理,但是根据需要也可以是操作员手动进行的处理。
步骤S13的处理之后,线放电加工机10执行加工处理(步骤S1)。
本实施方式所涉及的线放电加工机10在预先设定的加工条件下执行加工处理的情况下产生了断线的情况下,且在断线位置处于包括加工对象物W在内的上线引导52与下线引导54之间的区间(预定区间)的情况下,进行加工条件的调整,在断线位置不处于预定区间内时不进行加工条件的调整。由此,可以抑制推测为起因于加工条件的断线的再次发生,并且可以防止并非起因于加工条件的断线产生的情况下的因不需要的加工条件的调整而造成的效率降低。
[从实施方式获得的技术思想]
以下,记载能够从上述实施方式中掌握的技术思想。
<第一技术思想>
线放电加工机(10)沿着运送路径(C)来运送线电极(12),并且以预先设定的加工条件对形成于线电极(12)与加工对象物(W)之间的极间施加电压而产生放电,从而对加工对象物(W)进行放电加工,该线放电加工机(10)具有:断线检测部(34),其检测线电极(12)的断线;位置计算部(74),其计算线电极(12)的运送路径(C)上的断线位置;以及调整部(78),其在断线位置处于运送路径(C)上的预定区间内时,进行加工条件的调整。
由此,可以防止由进行加工条件的不需要的调整而造成的效率降低。
在线放电加工机(10)中,在预定区间可以包含加工对象物(W)。由此,可以抑制再次发生放电加工的加工条件成为原因的断线。
线放电加工机(10)还可以具有:上线引导部(52),其在运送路径(C)上被设置于比加工对象物(W)更靠近上游侧并支承线电极(12);以及下线引导部(54),其在运送路径(C)上被设置于比加工对象物(W)更靠近下游侧并支承线电极(12),预定区间可以是上线引导部(52)与下线引导部(54)之间的区间。由此,可以抑制再次发生放电加工的加工条件成为原因的断线。
线放电加工机(10)还具有:运送装置(14),其沿着运送路径(C)来运送线电极(12),并且当线电极(12)断线时在运送路径(C)上向与运送方向相反的方向反卷上游侧的线电极(12);以及前端检测部(38),其设置于加工对象物(W)的上游侧来检测线电极(12)的前端,位置计算部(74)可以在断线时,计算由运送装置(14)进行的上游侧的线电极(12)的反卷的开始时间点到通过前端检测部(38)检测线电极(12)的前端的时间点为止所反卷的上游侧的线电极(12)的长度,由此计算线电极(12)的断线位置。从而,可以省去在运送路径(C)上在比前端检测部(38)更靠近上游侧处产生断线时的计算处理,并且可以准确地计算断线位置。
在加工条件中包含电压脉冲的休止时间、伺服电压、加工对象物(W)的进给速度中的至少一个,在断线位置处于预定区间内时,相比于断线产生之前,调整部(78)可以执行延长电压脉冲的休止时间的处理、使伺服电压上升的处理、降低加工对象物(W)的进给速度的处理中的至少一个。由此,当进行断线修复后的再加工处理时,可以抑制断线再次发生。
<第二技术思想>
一种由线放电加工机(10)执行的加工条件调整方法,该线放电加工机(10)沿着运送路径(C)来运送线电极(12),并且以预先设定的加工条件对形成于线电极(12)与加工对象物(W)之间的极间施加电压而产生放电,从而对加工对象物(W)进行放电加工,该加工条件调整方法包含:断线检测步骤,检测线电极(12)的断线;位置计算步骤,计算线电极(12)的运送路径(C)上的断线位置;以及调整步骤,在断线位置处于运送路径(C)上的预定区间内时,进行加工条件的调整。
由此,可以防止因进行加工条件的不需要的调整而造成的效率降低。
在加工条件调整方法中,在预定区间可以包含加工对象物(W)。由此,可以抑制再次发生放电加工成为原因的断线。
线放电加工机(10)还可以具有:上线引导部(52),其在运送路径(C)上被设置于比加工对象物(W)更靠近上游侧并支承线电极(12);以及下线引导部(54),其在运送路径(C)上被设置于比加工对象物(W)更靠近下游侧并支承线电极(12),在加工条件调整方法中,预定区间可以是上线引导部(52)与下线引导部(54)之间的区间。由此,可以抑制再次发生放电加工成为原因的断线。
加工条件调整方法还可以包含:运送步骤,沿着运送路径(C)来运送线电极(12),并且当线电极(12)断线时在运送路径(C)上向与运送方向相反的方向反卷上游侧的线电极(12);以及前端检测步骤,在加工对象物(W)的上游侧检测线电极(12)的前端,位置计算步骤在断线时计算运送步骤中进行的上游侧的线电极(12)的反卷的开始时间点到通过前端检测步骤检测线电极(12)的前端的时间点为止所反卷的上游侧的线电极(12)的长度,由此可以计算线电极(12)的断线位置。由此,可以准确地计算断线位置。
在加工条件调整方法中,加工条件中包含电压脉冲的休止时间、伺服电压、加工对象物的进给速度中的至少一个,调整步骤在断线位置处于预定区间内时,相比于断线产生之前,可以执行延长电压脉冲的休止时间的处理、使伺服电压上升的处理、降低加工对象物的进给速度的处理中的至少一个。由此,当进行断线修复后的再加工处理时,可以抑制断线再次发生。
Claims (8)
1.一种线放电加工机,其沿着运送路径来运送线电极,并且以预先设定的加工条件对形成于所述线电极与加工对象物之间的极间施加电压而产生放电,从而对所述加工对象物进行放电加工,其特征在于,
所述线放电加工机具有:
断线检测部,其检测所述线电极的断线;
位置计算部,其计算所述线电极的所述运送路径上的断线位置;以及
调整部,其在所述断线位置处于所述运送路径上的预定区间内时,进行所述加工条件的自动调整,在所述断线位置不在所述预定区间内时不进行加工条件的调整,
所述线放电加工机在所述断线位置处于所述预定区间内时,当加工条件调整后自动执行所述线电极的接线处理和对所述加工对象物的加工处理,在所述断线位置不在预定区间内时不进行所述加工条件的调整,自动进行接线处理和加工处理,
在所述加工条件中包含电压脉冲的休止时间、伺服电压、所述加工对象物的进给速度中的至少一个,
在所述断线位置处于所述预定区间内时,与所述断线产生之前相比,所述调整部执行延长所述电压脉冲的休止时间的处理、使所述伺服电压上升的处理、降低所述加工对象物的进给速度的处理中的至少一个,作为所述加工条件的调整。
2.根据权利要求1所述的线放电加工机,其特征在于,
在所述预定区间包含所述加工对象物。
3.根据权利要求1或2所述的线放电加工机,其特征在于,
所述线放电加工机还具有:
上线引导部,其在所述运送路径上设置于比所述加工对象物更靠上游侧并支承所述线电极;以及
下线引导部,其在所述运送路径上设置于比所述加工对象物更靠下游侧并支承所述线电极,
所述预定区间是所述上线引导部与所述下线引导部之间的区间。
4.根据权利要求1或2所述的线放电加工机,其特征在于,
所述线放电加工机还具有:
运送装置,其沿着所述运送路径来运送所述线电极,并且当所述线电极断线时在所述运送路径上向与运送方向相反的方向反卷上游侧的所述线电极;以及
前端检测部,其设置于所述加工对象物的上游侧,检测所述线电极的前端,
在断线时,所述位置计算部计算所述运送装置反卷上游侧的所述线电极的开始时间点到通过所述前端检测部检测出所述线电极的前端的时间点为止所反卷的上游侧的所述线电极的长度,由此计算所述线电极的所述断线位置。
5.一种加工条件调整方法,其由线放电加工机来执行,所述线放电加工机沿着运送路径来运送线电极,并且以预先设定的加工条件对形成于所述线电极与加工对象物之间的极间施加电压而产生放电,从而对所述加工对象物进行放电加工,其特征在于,
所述加工条件调整方法包括:
断线检测步骤,检测所述线电极的断线;
位置计算步骤,计算所述线电极的所述运送路径上的断线位置;以及
自动调整步骤,在所述断线位置处于所述运送路径上的预定区间内时,进行所述加工条件的自动调整,在所述断线位置不在所述预定区间内时不进行所述加工条件的调整,
在所述断线位置处于所述预定区间内时,当加工条件调整后自动执行所述线电极的接线处理和对所述加工对象物的加工处理,在所述断线位置不在预定区间内时不进行所述加工条件的调整,自动进行接线处理和加工处理,
在所述加工条件中包含电压脉冲的休止时间、伺服电压、所述加工对象物的进给速度中的至少一个,
所述自动调整步骤中,在所述断线位置处于所述预定区间内时,与于所述断线产生之前相比,执行延长所述电压脉冲的休止时间的处理、使所述伺服电压上升的处理、降低所述加工对象物的进给速度的处理中的至少一个,作为所述加工条件的调整。
6.根据权利要求5所述的加工条件调整方法,其特征在于,
在所述预定区间包含所述加工对象物。
7.根据权利要求5或6所述的加工条件调整方法,其特征在于,
所述线放电加工机还具有:
上线引导部,其在所述运送路径上设置于比所述加工对象物更靠上游侧并支承所述线电极;以及
下线引导部,其在所述运送路径上设置于比所述加工对象物更靠下游侧并支承所述线电极,
所述预定区间是所述上线引导部与所述下线引导部之间的区间。
8.根据权利要求5或6所述的加工条件调整方法,其特征在于,
所述加工条件调整方法还包括:
运送步骤,沿着所述运送路径来运送所述线电极,并且当所述线电极断线时在所述运送路径上向与运送方向相反的方向反卷上游侧的所述线电极;以及
前端检测步骤,在所述加工对象物的上游侧检测所述线电极的前端,
所述位置计算步骤在断线时,计算所述运送步骤反卷的上游侧的所述线电极的开始时间点到通过所述前端检测步骤检测出所述线电极的前端的时间点为止所反卷的上游侧的所述线电极的长度,由此计算所述线电极的所述断线位置。
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