[发明专利]数控线切割机钼丝垂直测量校正方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及线切割机床领域，具体涉及一种数控线切割机钼丝垂直测量校正方法和装置。

背景技术

线切割加工是利用连续移动的细金属丝作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属或切割成型，该设备主要用于加工超硬钢材、硬质合金、各种形状复杂及精密细小的工件。电极丝是一种由钼等贵金属制造而成的细金属丝(通常称为钼丝，本专利主要用于快走丝线切割机床)，钼丝通过介质(电解液)与工件发生放电，腐蚀金属达到切割成型的目的。

近年来，随着自动化技术的不断发展，各种数控线切割设备在电加工行业中已逐渐普及，其机械精度、位置闭环控制、高频电源等技术都达到了较高水平，但是，作为放电电极的钼丝，其垂直检测技术相对滞后，一直是阻碍线切割设备自动化水平和影响加工精度的主要原因之一。钼丝垂直是指电极丝与X、Y轴工作台平面垂直，由于电极丝的垂直度对加工精度的影响很大，所以设备加工前必须进行钼丝的垂直校正。目前，线切割电极丝(以下简称钼丝)垂直校正有以下两种方法：

1、放电火花垂直校正方法

现有线切割垂直校正多数都采用无水小电流状态下放电找正的方法，具体步骤如下：移动X轴使钼丝接近校正块(金属校正块：一块各平面相互平行或垂直的长方形金属体)的一个侧面，至有轻微放电火花，通过目测钼丝和校正块侧面可接触长度上放电火花的均匀程度，如出现上端或下端中只有一端有火花，说明该端离校正块侧面距离近，而另一端离校正块侧面远，钼丝不垂直需要校正；如上下火花均匀一致，钼丝相对X轴垂直。然后移动工作台，用同样方法将钼丝接触校正块另一相邻垂直侧面，也可以完成钼丝相对Y轴的垂直校 正。上述钼丝垂直检测方法是目前线切割加工中普遍使用的方法，这种方法主要有以下缺点：1)、由于采用人工目测，对操作者的技术水平和经验等人为因素依赖性强；2)、目测方法误差较大，每次调整的一致性不能保证，严重影响产品质量；3)、校正时必须进行放电切割，通过电火花均匀程度来判断找正，属接触式测量，由于放电力作用等因素影响，极易引起测量误差。4)、每次只能作X(或Y)轴一个方向的垂直校正，必须二次移动工作台才能对另一个轴进行校正，容易产生测量误差；5)、无法实现全自动垂直校正，只能根据当前情况，通过U、V轴步进电机人工手动垂直校正；

2、线切割电子指示垂直校正仪

电子指示垂直校正仪(以下简称校正仪)，使用了上下两个金属触点(对应两个指示灯)，通过与钼丝接触形成闭合回路点亮指示灯，这种方法必须反复调整才能确保上下“同时“接触(精度才有保证)，具体使用方法如下：电极丝必须处于静止状态，将校正仪吸附在工作台面上，校正仪上带有上下两个金属触点，工作台沿着X轴(或Y轴，每次只能校正一个方向)方向移动，使校正仪触点与电极丝轻轻接触，如果只有上或下灯亮，说明电极丝不垂直，应调整导轮位置，直至上、下灯同时亮，该方向即达到垂直校正要求。若要精确调整垂直校正，必须反复检测、调整，直至上、下灯“同时”亮。这种方法主要有以下缺点：

1、电子校正仪只能在静止状态才能检测，而走丝机构非常复杂，单靠静止状态检测不能完全代表设备实际运转情况。

2、电子校正仪采用了接触式测量，极易由触点接触钼丝引起测量误差。

3、为了保证上下两触点“同时”接触，仍需要目测上、下灯“同时”亮，对操作者的经验要求高，一致性无法保证，容易引起测量误差。

4、上下两触点之一接触灯亮后，未接触触点与钼丝之间距离完全靠目测，即另一触点与钼丝距离是无法知道，调节难度较大。

5、每次只能作X(或Y)轴一个方向的垂直校正，必须二次移动工作台才能检测另一轴，容易产生测量误差。

6、由于是简单开关量检测，无法与数控系统对接构成自动垂直校正。

上述问题多年来一直未得到有效地改善，其相应的测量技术也非常滞后。因此，改变钼丝垂直校正技术的落后面貌，使校正技术更加科学化、智慧化、自动化和精准化对数控线切割技术进步具有重要的意义。

发明内容

本发明目的是：针对上述问题，本发明提供一种数控线切割机钼丝垂直测量校正方法和装置，该装置能够实现钼丝垂直度在X、Y轴两方向同时非接触测量，避免二次移动工作台所引起的误差。

本发明的技术方案是：