[实用新型]中走丝机床多状态实时采样数字伺服进给系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种电加工自适应数字伺服进给系统，特别涉及一种中走丝机床多状态实时采样数字伺服进给系统。 

背景技术：

中走丝线切割机床技术应用已经基本实用化。但是，由于受到电极丝损耗、机械结构、机床精度和刚性、进给系统的开环控制、工作液导电率的变化、加工环境温度变化及本身加工的特点(如运丝速度快、振源比较多、导轮磨损大)等因素影响，以目前机床的现状，要在较短的时间内与慢走丝在加工精度、加工表面粗糙度等方面进行竞争，困难是相当大的。而且研究开发的代价也会很高，机床的制造成本将大幅度提高，从现实和市场的角度来考虑都是不太适宜的。因此，中走丝的发展策略是扬长避短，以发展中档机床为主，使机床向适当加工精度、良好的加工稳定性、提高智能化程度高和维持低使用成本的方向发展，即以良好的性能价格比占领市场。从而不断提升我国特色电加工设备的制造技术水平，缩短与国际先进水平的差距。 

目前中走丝系统对克服切割条纹，采取了相应措施，收到了明显效果。但是，整个中走丝系统还不够稳定。整机工作一段时间，切割条纹再现或者说多次切割的可重复性差，是困扰中走丝发展的一个最大难题。针对这个难题，我公司经过多年的技术研究和摸索，总体认为，首先要对加工区的实时状态进行准确精细化检测，特别是数字化的多状态实时检测。检测的目的是为了控制。就控制对象来说有两种方式，一是根据加工状态的变化实时控制高频脉冲电源系统。二是根据加工状态的变化自适应控制伺服进给系统。通过两个不同的时 间段，对两个不同的控制对象实施控制，最终达到使加工放电区放电均匀、稳定、高效的目标。 

发明内容：

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术中的不足之处，提供一种对加工区的实时状态进行准确精细化检测，特别是数字化的多状态实时检测，根据加工状态的变化实时控制高频脉冲电源系统和根据加工状态的变化自适应控制伺服进给系统，通过两个不同的时间段，对两个不同的控制对象实施控制，最终达到使加工放电区放电均匀、稳定、高效的目标的多状态实时采样数字伺服进给系统。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中走丝机床多状态实时采样数字伺服进给系统，该系统基于双CPLD的脉冲采样和控制电路，由脉冲参数配置模块、单脉冲采样和调理电路、采样处理和进给控制部分、模糊自适应控制模块四个部分组成； 

所述脉冲参数配置模块由其内部的两个89C52分别与主控PC进行串行通信连接和接受及处理CNC系统发送的电参数输送至采样处理和进给控制部分和模糊自适应控制模块。 

所述单脉冲采样和调理电路接受外部的模拟信号，并将模拟信号转化为数字信号输送至采样处理和进给控制部分、模糊自适应控制模块。 

所述采样处理和进给控制部分将单脉冲采样和调理电路发送的数字信号进行译码，形成地址进行累加，并将输出信号输送至外部的车床电机。 

所述模糊自适应控制模块模糊推理接收到的采样处理和进给控制部分信号，再将信号反馈至采样处理和进给控制部分。 

所述脉冲参数配置模块、单脉冲采样和调理电路、采样处理和进给控制部 分形成PI控制的数字伺服积分环。 

本实用新型的优点在于：由于其特有的灵活性和可控性在线切割中的应用就大有可为，由于采用了模糊自适应技术可以是进给的跟踪策略更加的合理，在一次切割中数字伺服可以提高10％的效率并使切割的稳定性大大的增加。对于多次切割，采用了灵活的策略来适应不同的加工条件。例如不同的进给权值曲线，使进给不一定非要在一个方向变化，可以灵活的根据加工的条件来变化。再如，在多次切割中采用此策略后，表面粗糙度Ra＝0.6μm，并且比较稳定，这在模拟积分器是很难实现的，从整体上看多状态实时采样数字伺服进给系统，使得切割的效率、表面粗糙度及切割稳定性都有提高。总之，通过多种状态采样电路进行状态区分，四种控制策略，实现了一次或多次切割无条纹之目标，同时提高了脉冲电能的利用率和切割效率。 

除此以外，其应用广泛，其与自适应高频电源系统相结合，形成不仅能对进给进行调节，也可对电脉冲进行调节的策略，使中走丝线切割机的加工状态更加稳定可靠，改善切割表面粗糙度，特别是在克服切割换向条纹方面效果明显；它可应用到其它电火花机床上，比如电火花成型机及电火花高速小孔加工机床，使它们的加工状态更加稳定可靠，特别是在克服电火花成型机电弧放电、表面积碳及深槽窄缝加工方面效果明显。 

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 

图1为本实用新型的结构框图；