[实用新型]一种慢走丝线切割机恒速恒张力智能控制机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加工控制领域，具体地说是一种慢走丝线切割机恒速恒张力智能控制机构。

背景技术

电火花线切割加工是利用金属电极丝（钼丝﹑钨钼丝）与工件构成的两个电极之间进行脉冲火花放电时产生的电腐蚀效应来对工件进行加工，以达到材料切割的目的。其基本原理如下：被加工的工件接高频脉冲电源的正极，电极丝接负极。脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件和电极丝上。电极丝与工件之间有足够的具有一定绝缘性的工作液。当电极丝与工件之间的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，工作液被电离击穿，在电极丝与工件之间形成瞬时的放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。若工作台带动工件不断进给，就能切割出所需的形状。

随着电火花线切割加工技术的不断进步，对工件的加工精度和表面粗糙度的要求越来越苛刻，对走丝系统的要求也越来越高。近年来慢走丝电火花线切割机床的发展极为迅速，在加工精度、表面粗糙度及切割速度等方面的研究已有较大突破，对切割机控制系统的稳定性和精确性也提出了更高的要求。走丝机构的恒速恒张力控制是衡量慢走丝线切割机床性能的一项重要指标，直接影响着工件的加工精度和加工表面质量。而现有的控制机构对切割机床控制的稳定性和精确性还不够，无法满足高水平电火花切割加工技术的要求，加工过程中断线故障率高，影响生产效率。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种慢走丝线切割机恒速恒张力智能控制机构。

本实用新型要解决现有的控制机构对切割机床控制的稳定性和精确性还不够，无法满足高水平电火花切割加工技术的要求，加工过程中断线故障率高，影响生产效率的问题。

本实用新型的技术方案是: 一种慢走丝线切割机恒速恒张力智能控制机构，包括供丝机构、收丝机构、张力控制机构、转速控制机构和导丝机构，所述的供丝机构包括供丝绕线轴和供丝电机，所述的收丝机构包括收丝绕线轴和收丝电机，所述的张力控制机构包括张力控制电机、张力轮、压紧轮、张力传感器和张力控制器，所述的转速控制机构包括排丝轮、速度控制电机、脉冲编码器和速度控制器，所述的导丝机构包括长导线轮、电极丝导向器和导线轮；所述的张力控制机构和转速控制机构均采用自适应模糊PID系统控制。

所述的供丝电机连接供丝绕线轴，所述的长导线轮设于所述供丝绕线轴和张力控制机构之间；所述的张力控制电机连接张力轮，所述压紧轮贴于张力轮的两侧，所述张力传感器连接张力控制器，张力控制器的另一端连接张力控制电机；所述的电极丝导向器设于张力控制机构的下方，所述电极丝导向器包括上部导向器和下部导向器，所述的上部导向器和下部导向器之间设有工作台；所述的导线轮设于下部导向器的下方；所述的速度控制机构设于导线轮的左侧，所述排丝轮包括主动排丝轮和从动排丝轮，所述速度控制电机连接主动排丝轮，所述的脉冲编码器一端由所述速度控制电机引出，另一端连接速度控制器的一端，速度控制器的另一端连接速度控制电机；所述收丝电机连接收丝绕线轴，所述收丝绕线轴设于排丝轮的左侧。

所述的供丝绕线轴上预装电极丝，电极丝由供丝绕线轴输出；所述电极丝经过所述长导线轮的外侧后由张力轮的下侧进入张力控制系统，沿逆时针方向在张力轮上绕一圈且位于压紧轮和张力轮之间，后通过张力传感器且依次经过上部导向器、工作台、下部导向器后沿导线轮的外侧进入所述排丝轮之间，最后由收丝绕线轴收丝。

本实用新型的有益效果为：本实用新型运行过程中，金属电极丝由丝架支撑，通过电极丝自动卷绕机构中两个卷筒的夹送作用，确保金属电极丝以一定的速度运行；并依靠张力控制机构和转速控制机构，在一定范围内调整张力与转速，使电极丝保持一定的速度，稳定地运行。所述的张力控制机构和转速控制机构均采用自适应模糊PID系统控制，控制器的结构主要由参数可调PID控制器和模糊推理系统两部分构成。采用自适应模糊PID控制方法设计的控制机构能实现对慢走丝线切割机的张力和转速的精确控制，有效提升了慢走丝线切割机的加工质量和加工效益，显著减少加工过程中断线故障率，从而提高企业生产效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是自适应模糊PID速度控制器原理图。

图3是自适应模糊PID张力控制器原理图。

图4是电火花线切割加工原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。