中走丝线切割机床运丝张力伺服控制研究

中走丝线切割机床，由于每只导轮都有各自的转动惯量和摩擦力，在运丝时，钼丝张力又存在振动。经测试发现，在往复双向运丝机构上各段钼丝的张力是不同的，且随着钼丝的双向运动，各段钼丝张力的大小大体随运丝方向的转换呈交替转换状况。

中走丝线切割机床必须有一种全对称闭环张力伺服控制运丝系统：

1.不管钼丝处在正方向还是反方向运丝，其张力检测部件总是检测包括放电加工区在内的那一个钼丝环内的张力。由于是全对称结构，所以测试到的钼丝环的张力，不会受到运丝方向改变的影响。这种机构可保证不失真地检测到放电加工区那一段钼丝的实时动态张力。因此，该闭环张力控制机构在设计合理性和检测精度上具有独特的优点。

2.为提高整个系统的频率响应速度，采用了伺服控制执行元件。系统的伺服执行元件可根据用户的需要，或选用BYG电机，或选用日本进口的安川交流伺服电机。控制电路分别有两路输出，可同样满足这两类伺服电机的控制需要。

3.中走丝线切割钼丝张力检测部件经过计量传递来校正，从而保证每台机床钼丝张力的精确度和一致性。整个钼丝闭环张力伺服执行机构各部件间的自动控制，全部受电路中一套数字逻辑电路的控制，从而使整个闭环张力伺服控制系统工作可靠。

4.运丝的闭环张力由机床数控系统控制。用户在预置加工参数时，增加了一项“钼丝张力”的预置输入。在多次切割的每次转换切割时，机床数控计算机将根据用户预置张力自动改变钼丝张力。经用线材张力计实测，张力值的转换是实时完成的。下一步将尝试国外单向走丝电火花线切割机床所采用的“拐角处理”功能，在切割到轮廓拐角处，自动减少脉冲能量，同时适度增加钼丝张力，从而提高切割轮廓的精度。

5.中走丝线切割机床断丝保护和自动报警的检测，改由张力检测部件控制完成。其控制的灵敏度和反应速度远远优于目前采用两块导电块与钼丝同时接触的断丝检测方案。这样，在新机床的整个运丝系统上，不使用钨钢导电块，从而大大降低了由于钼丝与导电块之间机械高速磨擦造成的钼丝损耗。

6.闭环张力伺服控制机构自动调整和位置保护装置，设计张力调整部件的极限位置保护装置和灯光指示。在钼丝张力自动调整至极限位置时，系统将声、光报警。为方便用户操作，系统设计手动方式和自动方式，可采用手动或自动调整张力控制执行机构返回到最佳起始位置。

7.安装自动预张力的自动上丝机构。在完成自动上丝后，将由计算机控制钼丝张力自动调整到用户预置的张力值。完全取消了人工上丝、手工紧丝工序，从而真正达到欧共体CE安全标准中有关机械指令的要求。

8.中走丝线切割采用电动升降线架。在升降线架时，不必拆装钼丝，闭环张力系统可自适应调节，始终保持预置的钼丝张力。

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