[实用新型]数控线切割电极丝空间形位控制装置和数控线切割机

说明书

本实用新型公开一种数控线切割电极丝空间形位控制装置和数控线切割机，其中数控线切割电极丝空间形位控制装置包括：一左一右隔开布置的左线圈和右线圈，一前一后隔开布置的前线圈和后线圈，形成于所述左线圈、右线圈、前线圈和后线圈之间的钼丝通道，为所述左线圈、右线圈、前线圈和后线圈供电从而在所述钼丝通道处产生电磁场的线圈供电电路。本申请能够最大限度地使钼丝呈直线姿态，从而提高工件加工精度。

技术领域

本实用新型涉及线切割机床领域，具体涉及一种数控线切割电极丝空间形位控制装置以及配置这种装置的数控线切割机。

背景技术

线切割加工是利用连续移动的细金属丝作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属或切割成型，该设备主要用于加工超硬钢材、硬质合金、各种形状复杂及精密细小的工件。电极丝(以下简称钼丝)是一种由钼等贵金属制造而成的细金属丝，钼丝通过介质(工作液、乳化液、电解液等)与工件发生放电，腐蚀金属达到切割成型的目的。

近年来，随着自动化技术的不断发展，各种数控线切割设备(以下均指中走丝线切割机床)在电加工行业中已逐渐普及，其机械精度、位置闭环控制、高频电源等技术都达到了较高水平，如：恒张力装置的安装使用，以及采用过跟踪加工控制技术等，使得因走丝机构所导致的钼丝径向振动幅度不断减小，而对空间形位变化实施主动抑制技术却相对滞后，钼丝放电力所造成的空间形位变化逐渐成为影响精度的主要原因，一直是阻碍加工质量和效率提高的技术难题。现有线切割机床，钼丝受力主要是放电通道的作用力(放电力)和轴向张力等，当钼丝受到横向(径向)放电力作用而产生空间形位变化时(如图1，以下简称形位变化)，必须通过加工段钼丝上下两个导向器孔来限制钼丝偏离导轮外沿支点(切点)连线的距离(钼丝挠度)，该方法对减少形位变化具有一定的作用，但由于制造业对零件精度等级要求越来越高，迫切需要改进技术以全面提升设备加工精度，目前导向器减小形位变化方法主要有以下不足：

1、放电力引起钼丝形位变化并使钼丝与导向器产生滑动摩擦，使钼丝和导向器的磨损非常严重必须定期更换，进而降低了生产效率，增加了生产成本；因磨损必须经常调整钼丝补偿值，使复杂大工件连续加工精度难以保证。

2、导向器对抑制放电力所引起的形位变化不具有主动性，更不具有“数字化、自动化”施用控制能力，且对钼丝被动限制作用有限(导向器孔直径比钼丝直径大至少0.02mm)，仅在一定程度上减少放电力的影响，即钼丝的形位变化不可避免，也就无法实现让钼丝处于理想状态下加工，使加工精度难以进一步提高及导致放电状态不稳定影响加工速度。

3、由于无法克服形位变化，使最终加工精度受到较大影响(形位误差大、凹凸模不配套等)，甚至容易出现“塌角”等严重质量问题。

4、由于线切割往往是多刀(多次)加工，而第二刀以后的放电力远小于第一刀的放电力，使第一刀与后续第二刀(或多刀)加工的加工轨迹线(放电力不同，挠度和弧线形状都不一样)重合度不好。

5、由于放电力作用使钼丝加工通道为弧线状，从而减缓工作液将电蚀屑带出放电区域，容易导致放电状态恶化，产生二次放电或短路等现象。

多年来上述问题一直未得到有效地改善。因此，改变电加工形位变化抑制技术的落后面貌，使电加工技术更加科学化、智慧化、自动化和精准化对数控线切割技术进步具有重要的意义。

发明内容

本实用新型目的是：针对上述问题，本实用新型提供一种数控线切割电极丝空间形位控制装置，同时还提出一种配置这种装置的数控线切割机，以最大限度地使钼丝呈直线姿态，从而提高工件加工精度。

本实用新型的技术方案是：

一种数控线切割电极丝空间形位控制装置，包括：

一左一右隔开布置的左线圈和右线圈，

一前一后隔开布置的前线圈和后线圈，