一種慢走絲線切割銅絲張緊力控制方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電加工領域，具體地說是一種慢走絲線切割銅絲張緊力控制方法及裝置。
【背景技術】
[0002]慢走絲線切割為一種具有加工各種硬度和復雜形貌能力的特種加工方法，廣泛應用于模具、汽車、儀器和航空航天等高端制造領域。其原理是利用銅絲與工件之間進行高頻地間隙放電，產生超高的溫度蝕除材料進行切割。
[0003]在慢走絲線切割加工過程中，銅絲張緊力對于銅絲的運動特性影響較大，且難以被實時精確的控制，從而導致銅絲發生較大的撓曲變形和振動，嚴重影響加工的效率、精度和穩定性，具體表現在工件表面條紋、形位誤差和切口寬度等。
[0004]隨著電火花線切割加工技術的不斷進步，對工件的加工精度和表面粗糙度的要求越來越苛刻，對走絲系統的要求也越來越高。近年來慢走絲電火花線切割機床的發展極為迅速，在加工精度、表面粗糙度及切割速度等方面的研究已有較大突破，對切割機控制系統的穩定性和精確性也提出了更高的要求。走絲機構的恒速恒張力控制是衡量慢走絲線切割機床性能的一項重要指標，直接影響著工件的加工精度和加工表面質量。而現有的控制機構對切割機床控制的穩定性和精確性還不夠，無法滿足高水平電火花切割加工技術的要求，加工過程中斷線故障率高，影響生產效率。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種慢走絲線切割銅絲張緊力控制方法及裝置，能夠測量外界干擾對銅絲張緊力的影響，并及時補償。具有精度高、響應速度快的特點，有效地較少了銅絲張緊力波動，且明顯減少電極絲運轉時產生的撓曲變形和振動現象。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明一方面提供一種慢走絲線切割銅絲張緊力控制方法，包括以下步驟:
檢測外界干擾引起的銅絲張緊力波動幅值；
根據該波動幅值設定預先補償值，對銅絲的張緊力進行補償；
檢測銅絲的當前張緊力；
將銅絲的當前張緊力與預設張緊力進行比較；
根據銅絲的當前張緊力與預設張緊力的比較結果，調整銅絲的當前張緊力。
[0007]所述調整銅絲的當前張緊力包括增大當前張緊力或者減小當前張緊力。
[0008]所述外界干擾包括但不限于機床的振動、高壓電解液沖刷及銅絲牽引電機不穩定。
[0009]通過預先測量外界干擾，采用前饋控制，對張緊力預先進行補償，并且通過實時檢測銅絲的當前張緊力，從而根據預設的銅絲張緊力來實時調整銅絲的當前張緊力，從而保證銅絲的當前張緊力始終保持在一個相對恒定的范圍內。
[0010]本發明還提供了一種慢走絲線切割銅絲張緊力控制裝置，包括絲筒、張力馬達、第一導輪、第二導輪和第三導輪，銅絲從絲筒出來后依次繞在第一導輪、第二導輪、張力馬達、第三導輪，所述控制裝置還包括控制器、設置在絲筒和第三導輪間的減震機構，銅絲從絲筒出來后在走絲中繞在該減震機構上，張力馬達與控制器電性連接。
[0011]所述減震機構包括設置在絲筒與第一導輪間的第一減震器，銅絲從絲筒出來后先繞在該第一減震器上后再繞在第一導輪。
[0012]所述減震機構還包括設在第二導輪與張力馬達間的第二減震器，銅絲經第二導輪后繞在第二減震器上后再繞在張力馬達上。
[0013]所述第二減震器與張力馬達間還設有張力傳感器，該張力傳感器與控制器電性連接，銅絲繞在該張力傳感器上。
[0014]所述張力馬達上還設有壓絲器，該壓絲器貼壓著繞在張力馬達上的銅絲。
[0015]所述第一減震器和第二減震器均為彈簧減震器。
[0016]通過減震器的設置，有效地減小由于絲筒放絲不均勻和銅絲速度突然改變導致的張緊力波動。此外，通過利用張力傳感器與控制器的配合，通過控制器控制張力馬達的輸出電流，實現對張緊力的靈活控制，確保維持在一個相對恒定的張緊力下，提高加工質量，減少斷線故障率。
【附圖說明】
[0017]附圖1為本發明裝置的走絲原理示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為了便于本領域技術人員的理解，下面結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0019]如附圖1所示，本發明揭示了一種慢走絲線切割銅絲張緊力控制裝置，包括絲筒1、張力馬達3、第一導輪6、第二導輪9和第三導輪2，銅絲從絲筒I出來后依次繞在第一導輪6、第二導輪9、張力馬達3、第三導輪2上，所述控制裝置還包括設置在絲筒I和第三導輪2之間的減震機構，銅絲從絲筒I出來后在走絲中繞在該減震機構上。銅絲繞在絲筒內，通過運絲速度控制電機產生的牽引力將銅絲送出，此為公知常識，在此不再詳細贅述。
[0020]所述減震機構包括第一減震器5和第二減震器8，其中第一減震器5設置在絲筒I與第一導輪6之間，第二減震器8設置在第二導輪9與張力馬達3之間，銅絲從絲筒I出來后依次繞在第一減震器5、第一導輪6、第二導輪9、第二減震器8、張力馬達3、第三導輪2上。此外，該第一減震器和第二減震器均優選為彈簧減震器，且第一減震器和第二減震器的結構相同。當然，除了彈簧減震器之外，也還可以采用其他彈性較為良好的器件，如彈性性能好的膠質件或者其他。通過減震器自身的往復運動，有效地減小由于絲筒放絲不均勻和銅絲速度突然改變導致的張緊力波動。當然，需要說明的是，本方案中并非是只能設置兩個減震器，以及減震器的具體位置并非是限定，在根據不同的走絲系統，如導輪數量較多的走絲系統中，可以設置三個、四個或者更多個減震器，并且各減震器的具體位置也可以靈活設定。
[0021]此外，控制裝置還包括控制器，該控制器與張力馬達3電性連接，第二減震器8與張力馬達3間還設有張力傳感器7，該張力傳感器7與控制器電性連接，銅絲繞在該張力傳感器7上，控制器用于接收張力傳感器的數據信號以及控制張力馬達的輸出，此控制器為本領域技術人員所公知的技術，因此對控制器不再詳細贅述。張力馬達3上還設有壓絲器3，該壓絲器3貼壓著繞在張力馬達3上的銅絲，使銅絲緊湊。通過張力傳感器7實時檢測銅絲的張緊力，并將測量到的張緊力實時地傳輸至控制器，當檢測到銅絲的張緊力與預設的張緊力不符時(或高或低)，則控制器根據收到的信號控制張力馬達的輸出電流，增加或者減小張力馬達