据电极丝张力变化情况，进一步调整控制轮15的位置，使得走丝机构的非对称系数f接近于上、下线臂对电极丝的摩擦指数差4 -fT ;
[0055]D、根据电极丝张力变化情况，调节断丝保护块8的位置，调节上线臂对电极丝的摩擦指数，使得上、下线臂对电极丝的摩擦指数差_fT接近于非对称系数f。
[0056]实施例一至四中所述的上线臂对电极丝的摩擦指数€±和下线臂对电极丝的摩擦指数fT是一个比例系数，一般情况下在0.05?0.1，即线臂对电极丝的摩擦力等于摩擦系数乘以该处电极丝的张力，在加工中无法直接获得，但由于变化很小，所以4与fT的差值几乎不变，只需通过张力变化反馈调节走丝结构的非对称系数即可，其调节的非对称系数值是由与fT的差值决定的。而原有走丝结构的非对称系数会随着上线臂的升高而逐渐变大，取值范围在O?I之间。这里的摩擦力主要指的是上下线臂的进电块对电极丝的滑动摩擦力和导轮对电极丝的静摩擦力(可以忽略不计)，而导轮在加减速时的惯性力，只对两端的电极丝有影响，对于加工区的电极丝影响很小，可以不用考虑。
[0057]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域，在不脱离本发明根据研宄所提出的控制方法的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种高速往复走丝电火花线切割正反向走丝张力均衡控制装置，其特征是它包括立柱(18)，立柱(18)上安装有上线臂(3)和下线臂(13)，上线臂(3)能在立柱(18)上上下移动以适应不同厚度工件的切割要求，所述的上线臂(3)上安装有上固定轮(6)、张力轮(5)、断丝保护块(8)、上进电块(9)和上定位导轮(10)，所述的断丝保护块(8)受控于推杆电机(7)，张力轮(5)与张力传感器(4)相连；所述的下线臂(13)上安装有下定位轮(11)、下进电块(12)、下固定轮(14)，下控制轮(15)安装在立柱(18)上并受控于丝杠滑台(16)和步进电机(17)，丝筒(I)上的电极丝(2)经上线臂(3)上的上固定轮(6)、张力轮(5)、断丝保护块(8)、上进电块(9)和上定位导轮(10)，再经下线臂(13)上的下定位导轮(11)、下进电块(12)和下固定轮(14)，最后经过控制轮(15)回到丝筒⑴上；张力传感器⑷采集到的电极丝张力送入计算机中分析后控制推杆电机⑵和步进电机(17)以调整断丝保护块(8)和控制轮(15)的位置，通过调节整个走丝结构的平衡来实现正反向走丝时张力的均衡，同时可以通过分析张力的变化来实现断丝保护功能。
2.一种高速往复走丝电火花线切割正反向走丝张力均衡控制装置，其特征是它包括立柱(18)，立柱(18)上安装有上线臂(3)和下线臂(13)，上线臂(3)能在立柱(18)上上下移动以适应不同厚度工件的切割要求，所述的上线臂(3)上安装有上固定轮(6)、张力轮(5)、上进电轮(19)，张力轮(5)与张力传感器(4)相连；所述的下线臂(13)上安装有下进电轮(20)、下固定轮(14)，下控制轮(15)安装在立柱(18)上并受控于丝杠滑台(16)和步进电机(17)，丝筒⑴上的电极丝(2)经上线臂(3)上的上固定轮(6)、张力轮(5)和上进电轮(19)，再经下线臂(13)上的下进电轮(20)和下固定轮(14)，最后经过控制轮(15)回到丝筒(I)上；张力传感器(4)采集到的电极丝张力送入计算机中分析后控制步进电机(17)以调整控制轮(15)的位置，通过调节整个走丝结构的平衡来实现正反向走丝时张力的均衡，同时可以通过分析张力的变化来实现断丝保护功能。
3.根据权利要求1或2所述的高速往复走丝电火花线切割正反向走丝张力均衡控制装置，其特征是所述的控制轮(15)与丝杠滑台(16)和步进电机(17) —起固定在立柱(18)上。
4.根据权利要求1或2所述的高速往复走丝电火花线切割正反向走丝张力均衡控制装置，其特征是所述的张力传感器(4)通过放大电路和A/D模块后连接到计算机，经分析处理后，计算机通过驱动器控制与之相连的步进电机(17)和/或推杆电机(7)，从而实现电极丝张力均衡控制。
5.根据权利要求1或2所述的高速往复走丝电火花线切割正反向走丝张力均衡控制装置，其特征是由计算机分析张力传感器(4)采集到的电极丝张力变化情况来判断是否断丝，并通过驱动电路控制高频电源、丝筒电机和伺服进给。
6.一种高速往复走丝电火花线切割正反向走丝张力均衡的控制方法，其特征在于它包括以下步骤: A、根据设定的电极丝张力，利用步进电机(17)调节控制轮(15)，实现恒张力匀丝； B、根据上、下线臂之间的间距，初步确定控制轮(15)的位置，降低走丝机构的非对称系数f ; C、根据电极丝张力变化情况，进一步调整控制轮(15)的位置，使得走丝机构的非对称系数f接近于上、下线臂对电极丝的摩擦指数差(fi_fT); D、根据电极丝张力变化情况，调节断丝保护块(8)的位置，调节上线臂对电极丝的摩擦指数fi，使得上、下线臂对电极丝的摩擦指数差(fi _fT )接近于非对称系数f。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的步骤A是将所需的电极丝张力输入计算机，由计算机分析张力传感器(4)采集到的数据并控制驱动器带动步进电机(17)，通过丝杠滑台(16)调节控制轮(15)，利用电极丝的弹性变形来实现恒张力匀丝，此步骤用于电极丝均匀且恒定张力的上丝到丝筒上。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的步骤A是将上下线臂之间的大致间距输入计算机，由计算机分析并控制驱动器带动步进电机(17)，通过丝杠滑台(16)初步调整控制轮(15)的位置，此步骤用于初步调整电极丝在正反走丝结构的对称性。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的步骤B是在运丝过程中，张力传感器(4)将采集到的信号传送给计算机，计算机对其张力变化进行分析，并控制驱动器带动步进电机(17)，通过丝杠滑台(16)进一步调整控制轮(15)的位置，此步骤用于走丝后进一步根据上下线臂的对称性和非对称系数情况精确调整控制轮(15)的位置。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的步骤C是在走丝过程中，张力传感器(4)将采集到的信号传送给计算机，计算机对其张力变化进行分析，并控制驱动器带动推杆电机(7)调整断丝保护块(8)的位置，此步骤用以调整加工过程中的非对称系数情况；如果采用的是上下进电轮结构时，该步骤可以跳过。
【专利摘要】一种高速往复走丝电火花线切割正反向走丝张力均衡控制装置及方法，其特征是所述的装置包括立柱（18），立柱上安装有上线臂（3）和下线臂（13），上线臂（3）能在立柱上上下移动以适应不同厚度工件的切割要求，所述的上线臂（3）上安装有上固定轮（6）、张力轮（5）、断丝保护块（8）、上进电块（9）和上定位导轮（10），所述的断丝保护块（8）受控于推杆电机（7），张力轮（5）与张力传感器（4）相连；所述的下线臂（13）上安装有下定位轮（11）、下进电块（12）、下固定轮（14），下控制轮（15）受控于丝杠滑台（16）和步进电机（17）。本发明对于高厚度切割稳定性的提高及多次切割工件的一致性有显著的改善作用并能有效降低断丝几率。
【IPC分类】B23H7-10
【公开号】CN104607740
【申请号】CN201410841571
【发明人】刘志东, 邱明波, 施文泰, 田宗军, 沈理达
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月30日