[发明专利]一种基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整方法

说明书

本申请关于一种基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整方法，涉及电火花线切割领域。该方法通过扭矩传感器的设置，可以监测到电极丝的实时张紧力产生的扭矩，并将其传输给后台控制系统，后台控制系统将其与恒定张紧力产生的理性扭矩进行比较，得出差值，后台控制系统再根据差值计算出旋转磁致阻尼器输出所需励磁电流的大小和方向，并将其输送给旋转磁致阻尼器，使旋转磁致阻尼器对螺旋槽导轮进行阻尼控制，从而达到基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整目的，进而提高了电火花线切割过程中电极丝的形位稳定性，提高了电火花线切割的加工精度，避免了电极丝经常断丝，满足了越来越高的加工要求。

技术领域

本申请涉及电火花线切割技术领域，特别涉及一种基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整方法。

背景技术

电火花是一种加工工艺，主要是利用具有特定几何形状的放电电极(EDM电极)在金属(导电)部件上烧灼出电极的几何形状，电火花加工工艺常用于冲裁模和铸模的生产。

相关技术中，在电火花线切割过程中，电极丝形位不稳定一直是高速多次线切割技术的技术瓶颈，由于电极丝与工件之间是非接触的，所以尽管影响加工精度的因素很多，但各种因素对加工精度的影响最终都以电极丝空间形位表现出来；微细电极丝上由于电极丝往复运丝换向以及电极丝受热伸长，必然会产生张紧力波动，从而影响电极丝空间形位。

然而，相关技术中主要通过单边重力锤张紧机构和弹簧式张力控制机构来控制电极丝张紧力的波动；由于重力锤重量是不变量，不能控制摩擦引起张力波动，其控制效果并不佳；另外，弹簧式张力控制机构中弹簧力自身的不恒定，这样当电极丝变松弛时，弹力变小，电极丝不能够张紧；而当电极丝变紧时，其压迫弹簧，弹力反而变大，电极丝容易断丝，不能满足越来越高的加工要求。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本申请提供一种基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整方法，所要解决的技术问题是如何提高电火花线切割过程中电极丝的形位稳定性，提高电火花线切割的加工精度，避免电极丝经常断丝，进而满足越来越高的加工要求。

技术方案：为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：

本申请提供了一种基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整方法，所述方法适用于基于螺旋槽导轮的微细电极丝张紧力自适应调整装置当中，所述装置包括导轮支架、螺旋槽导轮、旋转磁致阻尼器、电极丝以及扭矩传感器；所述螺旋槽导轮与所述导轮支架可转动连接，所述旋转磁致阻尼器位于所述螺旋槽导轮的一侧，所述扭矩传感器位于所述螺旋槽导轮的另一侧，所述旋转磁致阻尼器以及所述扭矩传感器均与所述螺旋槽导轮连接；所述螺旋槽导轮的外周壁上具有螺旋槽，所述电极丝与所述螺旋槽相适配，当所述螺旋槽导轮处于转动状态时，所述螺旋槽带动所述电极丝移动；

所述方法包括：

构建电极丝与导轮动角区包角与电极丝张紧力之间的初始对应关系式；

基于力与速度之间的关系，对所述电极丝与导轮动角区包角与电极丝张紧力之间的初始对应关系式进行简化，得到调整后对应关系式；

基于所述调整后对应关系式，确定通过在导轮上开设螺旋槽达到张紧电极丝目的；

基于磁流变效应，确定通过旋转磁致阻尼器的励磁电流来平衡电极丝张紧力的波动；

基于所述通过在导轮上开设螺旋槽达到张紧电极丝目的以及所述通过旋转磁致阻尼器的励磁电流来平衡电极丝张紧力的波动的实施方式，实现对电极丝张紧力进行自适应控制。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括旋转磁致阻尼器支架以及扭矩传感器支架；

所述旋转磁致阻尼器通过所述旋转磁致阻尼器支架与所述导轮支架连接；

所述扭矩传感器通过所述扭矩传感器支架与所述导轮支架连接。