专利名称：电火花线切割机床工作液的智能交换方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电火花线切割机床工作液的智能交换方法及装置。
背景技术：
电火花线切割机床在放电加工时，都采用的是水+添加剂的复合型工作液，其作 用一是作为放电介质，二是对放电加工过程进行冷却，由此一台线切割机床都必须配置一 套工作液供给一收集循环装置；加工过程中，工件被电蚀产生许多的电蚀产物混入工作液 中，电蚀是一个相当复杂的过程，其中既有电解电离、也有融溶、气化、碳化的过程，同时还 伴有化学反应过程；作为放电介质的工作液，其性能的稳定性至关重要，而工作液性能的 衰减与放电能量和时间成正比，在进行第一刀粗切加工时由于放电能量较大(平均电流为 Γ5Α)，此时工作液的性能衰减最快，当进行精修加工时由于放电能量非常小(0. 2^0. 4A)， 且加工去除量也非常少(通常厚度在0. 005、. 05mm)所以所产生的电蚀物也非常少，因此在 相当长的时间内对工作液的性能几乎不产生影响，然而，由于目前线切割机床的粗切和精 修普遍采用同一工作液供给装置，所以被粗切导致性能衰减、破坏的工作液在用于精修时 就直接影响精修加工的精度，且工作液更换频繁，虽然也有工作液供给装置将过滤水箱分 成两个区域，但是所有加工的工作液都从过滤后的同一区域中提取，尽管目前大部分制造 商的工作液又都通过纸芯过滤，但是对工作液中添加剂本身的性能衰减仍无济于事(只能 过滤部分电蚀物)，而且，如果过滤精度太高，在过滤电蚀物的同时也会将添加剂过滤掉，这 更不利于工作液性能的稳定，无法保证在相当长的时间内工作液的性能稳定不变，不能精 修加工时的工艺要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种电火花线切割机床工作液 的智能交换方法及装置，它在相当长的时间内可保证精修加工工作液的性能稳定不变，从 而满足精修加工时的工艺要求，提高加工精度，且避免了人为判定的不准确性，并节约了资 源，降低了用户的加工成本。为达到上述目的，本发明的电火花线切割机床工作液的智能交换装置，包括机床 工作台液槽、上、下丝臂供液管，其特征在于还包括粗加工液槽、精加工液槽、一个进液二位 三通电磁换向阀、一个回液二位三通电磁换向阀，其中进液二位三通电磁换向阀的两进液 口通过各自的连接管路和单相电泵分别与粗加工液槽或精加工液槽相连，其工作液口与 上、下丝臂供液管相连；回液二位三通电磁换向阀的工作液口通过管路与机床工作台液槽 的底部相通，并在该管路上设有电导率传感器，该二位三通电磁换向阀的两出液口通过各 自的回液管路分别与粗加工液槽或精加工液槽相对应，两单相电泵、两个二位三通电磁换 向阀和电导率传感器均与数字信号处理器相连。本发明用于上述装置的电火花线切割机床工作液的智能交换方法，其特征在于包 括以下步骤1)通过数字信号处理器设置一电导率预设上限值和预设下限值，并设定当电导率传感器检测到加工液的电导率低于预设下限值时，数字信号处理器发出提示信号； 预设上限值作为判断精加工液和粗加工液的临界值，预设下限值作为判断粗加工液是否失 效的临界值；2)正常粗加工时，通过数字信号处理器(DSP)控制对应的单相电泵、两个二位 三通电磁换向阀保证始终使用粗加工液槽内的工作液，此时电导率传感器检测到管路内工 作液的电导率低于预设上限值而高于预设下限值；3)当转入精加工时，通过数字信号处理 器切换单相电泵、以及让进液二位三通电磁换向阀交换工位，开始转用精加工液槽内的工 作液，当电导率传感器检测到管路内工作液的电导率高于预设上限值时，表明系统内的粗 加工液已完全排尽，此时已使用精加工液，通过数字信号处理器让回液二位三通电磁换向 阀交换工位，使得精加工液流回精加工液槽；4)再转入粗加工时，通过数字信号处理器切换 单相电泵、以及让进液二位三通电磁换向阀交换工位，开始转用粗加工液槽内的工作液，当 电导率传感器检测到管路内工作液的电导率低于预设上限值而高于预设下限值时，表明系 统内已混入粗加工液，此时通过数字信号处理器让回液二位三通电磁换向阀交换工位，使 得工作液流回粗加工液槽；随着加工时间的增长到一定程度，粗加工时，当电导率传感器检 测到粗加工液的电导率低于预设下限值时(因粗加工液的衰减、失效较精加工液更快，只需 通过此预设下限值监控粗加工液的衰减)，数字信号处理器通过预设程序自动发出信号提 示用户，要求更换工作液，此时用户把粗加工液槽内的工作液处理并清洗净粗加工液槽，兑 上新液，对数字信号处理器输入液槽变换指令，粗加工液即自动变换为由原精加工液槽供 液(因粗加工液电导率超标时，原精加工液电导率仍变化不大，完全可以保证用于粗加工)， 精加工液则变换为由新兑液槽供液，如此循环，即实现粗加工液和精加工液的智能交换，保 证了相当长的时间内粗、精加工液的性能稳定不变，从而满足精修加工时的工艺要求，提高 了加工精度，同时靠电导率传感器判定工作液更换的必要性，避免了人为判定的不准确性， 同时粗、精加工液槽分置又能延长工作液的使用寿命，节约了资源，降低了用户的加工成 本。作为本发明智能交换装置的进一步改进，在精加工液槽内还设有与数字信号处理 器相连的电导率传感器；对应的，本发明的智能交换方法，通过数字信号处理器设定当防 污电导率传感器检测到精加工液的电导率低于预设上限值时，数字信号处理器发出报警 信号；可监控精加工液槽内的精加工液的性能是否低于要求，避免偶发事件污染精加工液， 确保精修加工完全正常的进行。作为本发明智能交换装置的进一步改进，在两单相电泵与进液二位三通电磁换向 阀对应的进液口的连接管路上均设有过滤器和溢流阀；可提高工作液的纯净度，并控制流 量；
作为本发明智能交换装置的进一步改进，在每个单相电泵进液连接管路的口部均设有 过滤网；可进一步提高工作液的纯净度。作为本发明智能交换装置的进一步改进，在粗加工液槽和精加工液槽的内侧壁上 均设有滤筒，回液二位三通电磁换向阀的两回液管路分别与各自的滤筒对应；可进一步提 高工作液的纯净度。作为本发明智能交换装置的进一步改进，在上、下丝臂供液管上均设有调节阀；可 控制工作液的供液量。综上所述，本发明可保证相当长的时间内工作液的性能稳定不变，从而满足精修加工时的工艺要求，并避免了人为判定的不准确性，节约了资源，降低了用户的加工成本。
图1为本发明电火花线切割机床工作液的智能交换装置实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。如图1所示，该电火花线切割机床工作液的智能交换装置，包括机床工作台液槽 1、上丝臂供液管2、下丝臂供液管3、粗加工液槽4、精加工液槽5、一个进液二位三通电磁换 向阀6、一个回液二位三通电磁换向阀7，在上、下丝臂供液管2和3上均设有调节阀8，其中 进液二位三通电磁换向阀6的两进液口通过各自的连接管路9和单相电泵10或17分别与 粗加工液槽4或精加工液槽5相连，并在该连接管路9上均设有过滤器11和溢流阀12，其 工作液口与上、下丝臂供液管2和3相连，在每个单相电泵10的进液连接管路9的口部均 设有过滤网13 ；回液二位三通电磁换向阀7的工作液口通过管路与机床工作台液槽1的底 部相通，并在该管路上设有电导率检测器14，该二位三通电磁换向阀7的两出液口连有各 自的回液管路15，在粗加工液槽4和精加工液槽5的内侧壁上均设有滤筒16，两回液管路 15分别与各自的滤筒16对应，在精加工液槽5内还设有防污电导率传感器18 ；两单相电泵 10、两个二位三通电磁换向阀6和7、电导率检测器14、防污电导率传感器18均与数字信号 处理器(未示出)相连。用于上述装置的电火花线切割机床工作液的智能交换方法，包括以下步骤1)通 过数字信号处理器设置一电导率预设上限值和预设下限值，并设定当电导率传感器14检 测到加工液的电导率低于预设下限值时，数字信号处理器发出提示信号；预设上限值作为 判断精加工液和粗加工液的临界值，预设下限值作为判断粗加工液是否失效的临界值；2) 正常粗加工时，通过数字信号处理器(DSP)控制对应的单相电泵10、两个二位三通电磁换 向阀6、7保证始终使用粗加工液槽4内的工作液，此时电导率传感器14检测到管路内工 作液的电导率低于预设上限值而高于预设下限值；3)当转入精加工时，通过数字信号处理 器切换到单相电泵17、以及让进液二位三通电磁换向阀6交换工位，开始转用精加工液槽 5内的工作液，当电导率传感器14检测到管路内工作液的电导率高于预设上限值时，表明 系统内的粗加工液已完全排尽，此时已使用精加工液，再通过数字信号处理器让回液二位 三通电磁换向阀7交换工位，使得精加工液流回精加工液槽5 ；4)再转入粗加工时，通过数 字信号处理器切换到单相电泵10、以及让进液二位三通电磁换向阀6交换工位，开始转用 粗加工液槽4内的工作液，当电导率传感器14检测到管路内工作液的电导率低于预设上限 值而高于预设下限值时，表明系统内已混入粗加工液，此时通过数字信号处理器让回液二 位三通电磁换向阀7交换工位，使得工作液流回粗加工液槽4 ；随着加工时间的增长到一定 程度，粗加工时，当电导率传感器检测14到粗加工液的电导率低于预设下限值时(因粗加 工液的衰减、失效较精加工液更快，只需通过此预设下限值监控粗加工液的衰减)，数字信 号处理器通过预设程序自动发出信号提示用户，要求更换工作液，此时用户把粗加工液槽4 内的工作液处理并清洗净粗加工液槽，兑上新液，对数字信号处理器输入液槽变换指令，粗 加工液即自动变换为由原精加工液槽供液(因粗加工液电导率超标时，原精加工液电导率仍变化不大，完全可以保证用于粗加工)，精加工液则变换为由新兑液槽供液，如此循环，即 实现粗加工液和精加工液的智能交换，保证了相当长的时间内粗、精加工液的性能稳定不 变，从而满足精修加工时的工艺要求，提高了加工精度，同时靠电导率传感器判定工作液更 换的必要性，避免了人为判定的不准确性，同时粗、精加工液槽分置又能延长工作液的使用 寿命，节约了资源，降低了用户的加工成本；当防污电导率传感器18检测到精加工液的电 导率低于预设上限值时，数字信号处理器发出报警信号，提示用户精加工液被偶发事件污 染，需及时更换精加工液，确保精修加工完全正常的进行；过滤器11、过滤网13、滤筒16可 进一步提高工作液的纯净度。
权利要求
1.一种电火花线切割机床工作液的智能交换装置，包括机床工作台液槽、上、下丝臂供 液管，其特征在于还包括粗加工液槽、精加工液槽、一个进液二位三通电磁换向阀、一个回 液二位三通电磁换向阀，其中进液二位三通电磁换向阀的两进液口通过各自的连接管路和 单相电泵分别与粗加工液槽或精加工液槽相连，其工作液口与上、下丝臂供液管相连；回液 二位三通电磁换向阀的工作液口通过管路与机床工作台液槽的底部相通，并在该管路上设 有电导率传感器，该二位三通电磁换向阀的两出液口通过各自的回液管路分别与粗加工液 槽或精加工液槽相对应，两单相电泵、两个二位三通电磁换向阀和电导率传感器均与数字 信号处理器相连。
2.如权利要求1所述的电火花线切割机床工作液的智能交换装置，其特征在于在精加 工液槽内还设有与数字信号处理器相连的防污电导率传感器。
3.如权利要求1或2所述的电火花线切割机床工作液的智能交换装置，其特征在于在 两单相电泵与进液二位三通电磁换向阀对应的进液口的连接管路上均设有过滤器和溢流 阀。
4.如权利要求3所述的电火花线切割机床工作液的智能交换装置，其特征在于在每 个单相电泵进液连接管路的口部均设有过滤网。
5.如权利要求4所述的电火花线切割机床工作液的智能交换装置，其特征在于在粗 加工液槽和精加工液槽的内侧壁上均设有滤筒，回液二位三通电磁换向阀的两回液管路分 别与各自的滤筒对应。
6.如权利要求5所述的电火花线切割机床工作液的智能交换装置，其特征在于在上、 下丝臂供液管上均设有调节阀。
7.一种用于权利要求1的电火花线切割机床工作液的智能交换方法，其特征在于包 括以下步骤1)通过数字信号处理器设置一电导率预设上限值和预设下限值，并设定当 电导率传感器检测到加工液的电导率低于预设下限值时，数字信号处理器发出提示信号； 预设上限值作为判断精加工液和粗加工液的临界值，预设下限值作为判断粗加工液是否失 效的临界值；2)正常粗加工时，通过数字信号处理器控制对应的单相电泵、两个二位三通电 磁换向阀保证始终使用粗加工液槽内的工作液，此时电导率传感器检测到管路内工作液的 电导率低于预设上限值而高于预设下限值；3)当转入精加工时，通过数字信号处理器切换 单相电泵、以及让进液二位三通电磁换向阀交换工位，开始转用精加工液槽内的工作液，当 电导率传感器检测到管路内工作液的电导率高于预设上限值时，表明系统内的粗加工液已 完全排尽，此时已使用精加工液，通过数字信号处理器让回液二位三通电磁换向阀交换工 位，使得精加工液流回精加工液槽；4)再转入粗加工时，通过数字信号处理器切换单相电 泵、以及让进液二位三通电磁换向阀交换工位，开始转用粗加工液槽内的工作液，当电导率 传感器检测到管路内工作液的电导率低于预设上限值而高于预设下限值时，表明系统内已 混入粗加工液，此时通过数字信号处理器让回液二位三通电磁换向阀交换工位，使得工作 液流回粗加工液槽；随着加工时间的增长到一定程度，粗加工时，当电导率传感器检测到粗 加工液的电导率低于预设下限值时，数字信号处理器通过预设程序自动发出信号提示用 户，要求更换工作液，此时用户把粗加工液槽内的工作液处理并清洗净粗加工液槽，兑上新 液，对数字信号处理器输入液槽变换指令，粗加工液即自动变换为由原精加工液槽供液，精 加工液则变换为由新兑液槽供液，如此循环，即实现粗加工液和精加工液的智能交换。
8.如权利要求7所述的电火花线切割机床工作液的智能交换方法，其特征在于在精 加工液槽内设置与数字信号处理器相连的防污电导率传感器，通过数字信号处理器设定 当防污电导率传感器检测到精加工液的电导率低于预设上限值时，数字信号处理器发出报警信号。
全文摘要
本发明公开了一种电火花线切割机床工作液的智能交换方法及装置，所述智能交换装置包括机床工作台液槽、上、下丝臂供液管、粗加工液槽、精加工液槽、一个进液二位三通电磁换向阀、一个回液二位三通电磁换向阀，其中进液二位三通电磁换向阀的两进液口通过各自的连接管路和单相电泵分别与粗加工液槽或精加工液槽相连，其工作液口与上、下丝臂供液管相连；回液二位三通电磁换向阀的工作液口通过管路与机床工作台液槽的底部相通，并在该管路上设有电导率传感器，该二位三通电磁换向阀的两出液口通过各自的回液管路分别与粗加工液槽或精加工液槽相对应，两单相电泵、两个二位三通电磁换向阀和电导率传感器均与数字信号处理器相连。本发明可保证相当长的时间内工作液的性能稳定不变，满足精修加工的工艺要求，降低了用户的加工成本。
文档编号B23H7/36GK102078991SQ20101061716
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者李克君 申请人:自贡市嘉特数控机械制造有限公司