用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置，所述的控制裝置由PIC單片機(jī)控制器、檢測電路、步進(jìn)電機(jī)和線切割電源組成，所述的PIC單片機(jī)控制器通過輸出端口控制步進(jìn)電機(jī)，所述的檢測電路與PIC單片機(jī)控制器的輸入端口相接并輸送相應(yīng)信號，所述的線切割電源選用頻率10kHz、電壓110V、占空比0.3的交流電源。本發(fā)明揭示了一種用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置，該控制裝置結(jié)構(gòu)合理、穩(wěn)定可靠，通過采用智能控制器保證了電火花線切割加工中切割的槽深一致，滿足了大批量生產(chǎn)高效加工的要求，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制裝置，尤其涉及一種用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置，屬于電火花線切割加工【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]電火花線切割加工是一種非接觸式、無顯著機(jī)械切削力的特種加工方法，它是利用電極絲與工件間脈沖火花放電時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)局部高溫，使工件表面放電點(diǎn)間的介質(zhì)電離擊穿，將金屬熔化、氣化而切割成形的。電火花線切割加工具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，可以加工各種難加工和無法加工的材料以及復(fù)雜形狀的工件等。隨著金屬加工業(yè)的迅速發(fā)展，電火花線切割技術(shù)也得到了很大發(fā)展。
[0003]近年來，發(fā)動機(jī)連桿裂解工藝作為一種全新的連桿加工技術(shù)，以其加工工序少、可節(jié)省精加工設(shè)備、節(jié)材節(jié)能、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，大量應(yīng)用于電火花線切割加工中。
[0004]現(xiàn)行技術(shù)中，連桿裂解槽電火花線切割加工是在連桿裂解前，在連桿大頭孔內(nèi)表面兩側(cè)各切出一條裂解應(yīng)力槽，產(chǎn)生一個(gè)裂解應(yīng)力集中區(qū)域，以利于后續(xù)的裂解。其中，裂解應(yīng)力槽的槽深是否一致在很大程度上決定了裂解加工過程中斷裂區(qū)域的應(yīng)力集中程度，是影響裂解力和質(zhì)量的最主要因素之一。目前，在實(shí)際生產(chǎn)中由于連桿毛坯內(nèi)孔有誤差、鑰絲與連桿初始位置的不同，要想保證切槽槽深的一致，需在每次加工前進(jìn)行精確對刀，這嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率，不利于大批量生產(chǎn)高效加工的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述需求，本發(fā)明提供了一種用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置，該控制裝置結(jié)構(gòu)合理、穩(wěn)定可靠，通過采用智能控制器保證了電火花線切割加工中切割的槽深一致，滿足了大批量生產(chǎn)高效加工的要求，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
[0006]本發(fā)明是一種用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置，所述的控制裝置由單片機(jī)控制器、檢測電路、步進(jìn)電機(jī)和線切割電源組成，所述的單片機(jī)控制器通過輸出端口控制步進(jìn)電機(jī)，所述的檢測電路與？X單片機(jī)控制器的輸入端口相接并輸送相應(yīng)信號，所述的線切割電源選用頻率10紐2、電壓110 V、占空比0.3的交流電源。
[0007]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的單片機(jī)控制器選用了？1018？458單片機(jī)芯片，該單片機(jī)芯片中加載了線切割加工前鑰絲進(jìn)給控制程序、加工狀態(tài)檢測響應(yīng)程序、短路回退與快速回退程序、步進(jìn)電機(jī)升降速控制程序。
[0008]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的檢測電路包括間隙電壓取樣電路、間隙狀態(tài)識另I」電路和壓頻控制電路。
[0009]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的間隙電壓取樣電路由％濾波電路和穩(wěn)壓管構(gòu)成，該間隙電壓取樣電路可將采樣到的加工間隙電壓信號分別輸送給間隙狀態(tài)識別電路和壓頻控制電路。
[0010]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的間隙狀態(tài)識別電路由電壓比較器和三極管組成，該間隙狀態(tài)識別電路連接PIC單片機(jī)控制器的輸入端口，并將識別的正常加工間隙電壓以及短路或電弧放電電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)狀態(tài)值，輸送給Pic單片機(jī)控制器。
[0011]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的壓頻控制電路由光電耦合器、壓頻轉(zhuǎn)換芯片和鎖存器組成，該壓頻控制電路分別連接Pic單片機(jī)控制器和步進(jìn)電機(jī)，其將接收到的加工間隙電壓生成不同頻率的脈沖信號，并在單片機(jī)的信號驅(qū)動下控制步進(jìn)電機(jī)的進(jìn)給頻率。
[0012]本發(fā)明揭示了一種用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置，該控制裝置結(jié)構(gòu)合理、穩(wěn)定可靠，通過采用智能控制器保證了電火花線切割加工中切割的槽深一致，滿足了大批量生產(chǎn)高效加工的要求，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；該控制裝置由PIC單片機(jī)控制器、檢測電路、步進(jìn)電機(jī)和線切割電源組成，所述的Pic單片機(jī)控制器通過輸出端口控制步進(jìn)電機(jī)，所述的檢測電路與PIC單片機(jī)控制器的輸入端口相接并輸送相應(yīng)信號，所述的線切割電源選用頻率10kHz、電壓110 V、占空比0.3的交流電源。
[0016]本發(fā)明提及的用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置采用了PIC18F458單片機(jī)芯片作為整個(gè)運(yùn)動控制系統(tǒng)的主控模塊，該單片機(jī)芯片中加載了線切割加工前鑰絲進(jìn)給控制程序、加工狀態(tài)檢測響應(yīng)程序、短路回退與快速回退程序、步進(jìn)電機(jī)升降速控制程序。通過內(nèi)部豐富的控制程序，單片機(jī)主控模塊能在切割加工前實(shí)現(xiàn)鑰絲的快速進(jìn)給以及接近工件時(shí)的低速進(jìn)給；實(shí)現(xiàn)加工狀態(tài)的檢測并對相應(yīng)的加工狀態(tài)做出響應(yīng)；實(shí)現(xiàn)加工過程中的短路回退和加工完畢的快速回退；實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的升降速控制，以避免步進(jìn)電機(jī)在加工中出現(xiàn)失步，從而保證加工平穩(wěn)。
[0017]如圖1所示，該控制裝置中的檢測電路包括間隙電壓取樣電路、間隙狀態(tài)識別電路和壓頻控制電路。其中，間隙電壓取樣電路由RC濾波電路和穩(wěn)壓管構(gòu)成，其可將采樣到的加工間隙電壓信號分別輸送給間隙狀態(tài)識別電路和壓頻控制電路；該間隙電壓取樣電路先獲取加工放電間隙大小，再通過控制在一個(gè)適當(dāng)?shù)募庸らg隙來獲得電火花加工穩(wěn)定的加工速度、良好的加工表面和加工精度。間隙狀態(tài)識別電路由電壓比較器和三極管組成，其可識別正?；鸹ǚ烹娂庸さ拈g隙電壓和短路或電弧放電電壓；該間隙狀態(tài)識別電路連接PIC單片機(jī)控制器的輸入端口，并將識別的正常加工間隙電壓以及短路或電弧放電電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)狀態(tài)值，輸送給PIC單片機(jī)控制器。當(dāng)間隙狀態(tài)識別電路識別出正常加工間隙電壓時(shí)，PIC單片機(jī)控制器首先釋放對步進(jìn)電機(jī)的控制，然后再驅(qū)動壓頻控制電路進(jìn)行切割進(jìn)給；當(dāng)加工過程中出現(xiàn)短路狀態(tài)時(shí)，間隙狀態(tài)識別電路從取樣電壓中進(jìn)行識別，然后發(fā)送給PIC單片機(jī)控制器中斷信號，單片機(jī)控制器則執(zhí)行短路回退動作。
[0018]本發(fā)明提出的控制裝置檢測電路中的壓頻控制電路具體負(fù)責(zé)線切割加工的進(jìn)給，根據(jù)加工間隙電壓的大小生成相應(yīng)的頻率進(jìn)行控制，從而使加工間隙維持在一個(gè)最佳范圍內(nèi)，以滿足加工要求。該壓頻控制電路由光電耦合器、壓頻轉(zhuǎn)換芯片和鎖存器組成，其分別連接PIC單片機(jī)控制器和步進(jìn)電機(jī)。由間隙電壓取樣電路采樣到的加工間隙電壓經(jīng)光耦隔離后輸入至壓頻轉(zhuǎn)換芯片，電壓經(jīng)壓頻轉(zhuǎn)化后輸出為對頻率的脈沖信號，再在單片機(jī)的信號驅(qū)動下控制步進(jìn)電機(jī)的進(jìn)給頻率，通過控制切割加工的進(jìn)給脈沖數(shù)可實(shí)現(xiàn)對切割深度的精確控制。該壓頻控制電路的具體控制過程為:調(diào)定一個(gè)切割加工的合適間隙，當(dāng)切割加工進(jìn)行時(shí)，控制電路可根據(jù)間隙大小產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號來控制步進(jìn)電機(jī)；加工間隙較大時(shí)，間隙電壓就大，壓頻電路轉(zhuǎn)換出來的頻率就高，步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給就快；反之，加工間隙較小時(shí)，間隙電壓就小，轉(zhuǎn)換出來的頻率就低，步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給就慢。
[0019]本發(fā)明揭示了一種用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置，該控制裝置結(jié)構(gòu)合理、穩(wěn)定可靠，通過采用智能控制器保證了電火花線切割加工中切割的槽深一致，滿足了大批量生產(chǎn)高效加工的要求，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
[0020]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置，其特征在于，所述的控制裝置由PIC單片機(jī)控制器、檢測電路、步進(jìn)電機(jī)和線切割電源組成，所述的PIC單片機(jī)控制器通過輸出端口控制步進(jìn)電機(jī)，所述的檢測電路與PIC單片機(jī)控制器的輸入端口相接并輸送相應(yīng)信號，所述的線切割電源選用頻率1kHz、電壓110 V、占空比0.3的交流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置，其特征在于，所述的PIC單片機(jī)控制器選用了 PIC18F458單片機(jī)芯片，該單片機(jī)芯片中加載了線切割加工前鑰絲進(jìn)給控制程序、加工狀態(tài)檢測響應(yīng)程序、短路回退與快速回退程序、步進(jìn)電機(jī)升降速控制程序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置，其特征在于，所述的檢測電路包括間隙電壓取樣電路、間隙狀態(tài)識別電路和壓頻控制電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置，其特征在于，所述的間隙電壓取樣電路由RC濾波電路和穩(wěn)壓管構(gòu)成，該間隙電壓取樣電路可將采樣到的加工間隙電壓信號分別輸送給間隙狀態(tài)識別電路和壓頻控制電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置，其特征在于，所述的間隙狀態(tài)識別電路由電壓比較器和三極管組成，該間隙狀態(tài)識別電路連接PIC單片機(jī)控制器的輸入端口，并將識別的正常加工間隙電壓以及短路或電弧放電電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)狀態(tài)值，輸送給PIC單片機(jī)控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電火花線切割機(jī)床中可自動控制恒切深的控制裝置，其特征在于，所述的壓頻控制電路由光電耦合器、壓頻轉(zhuǎn)換芯片和鎖存器組成，該壓頻控制電路分別連接PIC單片機(jī)控制器和步進(jìn)電機(jī)，其將接收到的加工間隙電壓生成不同頻率的脈沖信號，并在單片機(jī)的信號驅(qū)動下控制步進(jìn)電機(jī)的進(jìn)給頻率。
【文檔編號】B23H7/20GK104400164SQ201410595111
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】邵建軍 申請人:蘇州市寶瑪數(shù)控設(shè)備有限公司