一种基于嵌入式平台的电火花小孔机

本技术涉及一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，属于电火花加工。

背景技术：

1、随着新时代科学技术的发展，医疗器械、航空航天、汽车、电子产品等多个领域对于精密型设备和零件的需求日益增加，而微小孔加工作为精密加工中较难加工的技术，是限制其相关领域装备发展的关键所在。

2、目前，电火花加工在复杂结构的微小孔加工中具有较大的优势，常常采用电火花小孔机进行加工。这种设备利用电火花加工的原理，能够利用光能和热能进行非接触式加工，避免工件因切削力而产生变形，而且能够加工任何导电材料。

3、然而，市面上现有的电火花小孔机体积大、结构复杂，且存在维修成本高、占用较大的空间、不便于移动和安装等缺陷，高昂的价格和维修费用给产业发展带来负担。例如，cn201410818282.6公开的一种旋转超声电火花加工平台，就存在上述缺陷，并且该设备无法对工作台的残留工作液排放彻底，存在资源浪费的问题；也无法对进给过程实现更精准的控制。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提供一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，包括水箱、立方体形的框架和嵌入式控制板，所述水箱安装于所述框架的侧面，所述框架底部安装有工作模块，所述框架的侧面还安装有侧板，所述侧板安装有能够在z轴方向进给电极的进给装置；

2、应当理解，所述框架包括立方体的十二条棱，所述框架侧面指的是立方体的任一侧面上的四条棱边所在位置；所述侧板是用于安装工作模块的板状物或固定件；所述进给装置是能够作直线进给运动的组件。

3、所述工作模块包括y轴滑台、x轴滑台、安装在所述y轴滑台和/或x轴滑台上的液槽，所述液槽底部固定有工作台，所述工作台安装有夹具；

4、在本实用新型中，以立方体形框架的其中一个顶点所连接的三条棱的方向分别视为x轴方向、y轴方向、z轴方向，所述x轴滑台、y轴滑台、z轴滑台分别能够在x轴方向、y轴方向、z轴方向作直线运动。

5、应当理解，所述液槽是用于盛放待进给使用的工作液的槽形结构，所述工作液可以是去离子水、煤油；所述工作台是用于承载夹具的板状物或支撑件；所述夹具用于夹持待加工的工件。

6、所述嵌入式控制板包括arm核心板、fpga核心板和接口板，所述进给装置、所述工作模块均连接所述接口板，所述arm核心板设置有控制z轴滑台、y轴滑台、x轴滑台移动的指令并能够传输到fpga核心板，所述fpga核心板能够接收arm核心板传输的指令并执行控制控制z轴滑台、y轴滑台、x轴滑台的移动。

7、优选的，所述arm核心板还连接人机交互平台；所述人机交互平台包括显示器、键盘、鼠标和lcd。

8、应当理解，arm核心板作为嵌入式控制板的上位机，负责核心控制程序，能够配合人机交互平台产生z轴滑台、y轴滑台、x轴滑台移动的控制指令并传输给fpga核心板，同时也能够接收fpga核心板的反馈信号并通过人机交互平台进行调整，利用闭反馈调节，以达到通信交互的效果；优选的，arm核心板还包括g代码编写功能，可以通过g代码实现插补进给。

9、应当理解，fpga核心板作为嵌入式控制板的下位机，负责接收上位机arm核心板传输过来的控制指令并执行运行z轴滑台、y轴滑台、x轴滑台移动。

10、优选的，所述fpga核心板包括脉冲发生模块，所述脉冲发生模块能够将arm核心板传输的指令转换为脉冲信号并进一步驱动z轴滑台移动。具体的，脉冲发生模块能够根据arm核心板初步执行粗插补指令计算得到的结果，进一步进行精插补，随后将插补指令转换为脉冲信号，再经过接口板传递给制z轴滑台、y轴滑台、x轴滑台的伺服交流系统，伺服交流系统将信号处理后驱动进行进给运动。

11、在本实用新型的一种实施方式中，所述进给装置包括z轴滑台、安装在所述z轴滑台的电机和主轴，所述电机由传动组件与所述主轴连接并带动所述主轴旋转，所述主轴的一端安装有轴套，所述轴套连接有电极，所述电极设置有电极夹头。

12、在本实用新型的一种实施方式中，所述电机和所述主轴均安装于连接板并由连接板固定于所述z轴滑台。

13、进一步地，所述液槽底部设置有进液阀门和排液阀门，分别用于通入工作液和排出工作液；所述进液阀门和排液阀门分别由管路连接水箱或存储工作液的装置、收集废液的装置。

14、进一步地，所述框架还安装有一个或多个朝向所述工作模块的喷头，每个喷头由抽水泵连接水箱或存储清洁液的装置。

15、应当理解，所述水箱中可以根据实际需要存储工作液、清洁液或清水。

16、在本实用新型的一种实施方式中，所述框架底部设置有底板，所述工作模块安装于所述底板，所述工作模块与所述底板之间还设有防水板，能够防止工作液侵入工作模块的其他组件。

17、本实用新型的有益效果：

18、1、本实用新型设置嵌入式控制板，将控制进给的结构集成到电火花小孔机上，大大缩小了设备的体积和占用空间，同时也能够通过控制三轴移动平台给进给工作带来更高的精准度。

19、2、本实用新型设置有喷头和排液阀门，能够彻底清洁工作模块，防止残留的工作液对下次加工造成干扰。

20、3、本实用新型安装方便，操作便捷，适用性强，成本较低。

技术特征：

1.一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，其特征在于，包括水箱、立方体形的框架和嵌入式控制板，所述水箱安装于所述框架的侧面，所述框架底部安装有工作模块，所述框架的侧面还安装有侧板，所述侧板安装有能够在z轴方向进给电极的进给装置；

2.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，其特征在于，所述进给装置包括z轴滑台、安装在所述z轴滑台的电机和主轴，所述电机由传动组件与所述主轴连接并带动所述主轴旋转，所述主轴的一端安装有轴套，所述轴套连接有电极，所述电极设置有电极夹头。

3.根据权利要求2所述的一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，其特征在于，所述电机和所述主轴均安装于连接板并由连接板固定于所述z轴滑台。

4.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，其特征在于，所述液槽底部设置有进液阀门和排液阀门，所述进液阀门和排液阀门分别由管路连接水箱或存储工作液的装置、收集废液的装置。

5.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，其特征在于，所述框架还安装有一个或多个朝向所述工作模块的喷头，每个喷头由抽水泵连接水箱或存储清洁液的装置。

6.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，其特征在于，所述arm核心板还连接人机交互平台。

7.根据权利要求6所述的一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，其特征在于，所述人机交互平台包括显示器、键盘、鼠标和lcd。

8.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，其特征在于，所述fpga核心板包括脉冲发生模块，所述脉冲发生模块能够将arm核心板传输的指令转换为脉冲信号并进一步驱动z轴滑台移动。

9.根据权利要求8所述的一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，其特征在于，所述arm核心板设置有g代码编写功能。

10.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，其特征在于，所述框架底部设置有底板，所述工作模块安装于所述底板，所述工作模块与所述底板之间还设有防水板。

技术总结
本技术涉及一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，属于电火花加工技术领域。本技术提供一种基于嵌入式平台的电火花小孔机，包括水箱、立方体形的框架和嵌入式控制板，所述水箱安装于所述框架的侧面，所述框架底部安装有工作模块，所述框架的侧面还安装有侧板，所述侧板安装有能够在Z轴方向进给电极的进给装置。本技术设置嵌入式控制板，将控制进给的结构集成到电火花小孔机上，大大缩小了设备的体积和占用空间，同时也能够通过控制三轴移动平台给进给工作带来更高的精准度。

技术研发人员：林丽英,周洪,翟源康,蒋毅,化春键
受保护的技术使用者：江南大学
技术研发日：20230803
技术公布日：2024/3/27