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文本内容:
2.4电火花线切割机床及其采集数据说明
2.41线切割机床的工作原理线切割机床工作时,脉冲电源发出一连串的脉冲电压,加到工件电极和钼丝电极上钼丝与工件之间喷入具有绝缘性能的工作液当钼丝与工件的距离小到一定程度时,在脉冲电压的作用下,工作液被击穿,在钼丝与工件之间形成瞬间放电通道,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,就能切割出所需要的形状线切割机床工作特点:A.能__各种高硬度、__度、高韧性和高脆性的导电材料;B.__过程中,几乎不存在切削力;C.对微细异型孔、窄缝和复杂形状工件有独特的优势线切割机床组成部分:由机床本体、脉冲电源、微机控制装置、工作液循环系统等部分组成脉冲电源:脉冲电源又称高频电源,其作用是把普通的50HZ交流电转换成高频率的单向脉冲电压__时,电极丝接脉冲电源负极,工件接正极线切割机床组成图
2.42要采集的数据量的说明由于线切割机床在工作运行中不可避免的要产生各种异常状况,导致生产和正常运行受到影响为此,针对线切割机床的工作原理及其运行状况和结构的组成,采集以下几处的工作状况数据进行判断对于数据的采集设计了相应的数据采集电路模块,并对采集到的数据进行说明首先结合线切割机床的结构组成进行详细的说明其结构组成图我简化成如下所示工件__台(XY方向)其中工件__台是绝缘的,并且与钼丝之间加了100V的脉冲电源进行持续供电线切割机床工作时,脉冲电源发出一连串的脉冲电压,加到工件电极和钼丝电极上钼丝与工件之间喷入具有绝缘性能的工作液当钼丝与工件的距离小到一定程度时,在脉冲电压的作用下,工作液被击穿,在钼丝与工件之间形成瞬间放电通道,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,就能切割出所需要的形状工件__台是由两个方向的电机控制,分为XY方向,是两个五相电机在钼丝进给出加上一个继电器,一旦有钼丝熔断的情况,继电器就发出相应的动作使机床停止工作其中继电器由一个自带电源供电工作状况情况分析如下
1.机床工作中有可能断丝,这种情况一般比较普遍,所以应该检测钼丝是不是正常由结构图可以看出,在钼丝进给出有一个检测继电器,所以可以检测该模块是否断路来进行判断
2.由于工件__电源是一个100V的持续脉冲电源,当电源供电不稳定时,也能造成一定的损失,因此,对于电源也应该进行相应的检测对于持续的脉冲电压,要检测其是否稳定,采取持续取样的方法来进行判断
3.工件__台是一个XY方向进给的平面__,由两个五相电机来调整其转动的幅度,当任意相出现故障时都可能给__带来一定的不可挽回的瑕疵,所以在__时也应该对其每一相进行检测,分XY两种情况
4.步进电机在工作时带动贮丝桶进行运转以调整钼丝的进给当电机出现故障时,钼丝的进给会受到影响,进而影响到工件的__由于该电机一般为三相电机,一般出现故障时大多为停止转动的状况,所以工作中简单的检测其是否转动的情况以上为综合实际工业现场工作情况以及结合线切割机床的组成结构进行分析给出的一般故障的情况分析对于以上各种情况,在进行数据的采集时有针对的设计相关的数据采集模块电路,并对采集到的数据量进行说明
2.43数据采集模块电路设计
1.对钼丝的检测部分由于对于钼丝的检测主要是检测其是否熔断,因此只要检测其加在钼丝上的继电部分电路是否有正常电压就行若检测不到电压则说明钼丝熔断,具体检测电路设计如下5V电源R2R1__接至单片机光敏接地接地若有__输出则说明钼丝正常,没有则说明钼丝熔断有输出设定为数字__1,没输出设定为数字__
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2.100V脉冲电源检测部分电路设计由于电源为脉冲电源,在运行时要对其稳定性进行检测当脉冲不稳定时会对工件__造成一定的影响由于电源为脉冲型,需要持续地对其脉冲电压进行跟踪检测,因此需要对其采样检测具体电路设计如下图所示5V单片机_LM393+在上图中,__从最左端输入,经过一个比较器LM393组成的比较电路,将__传至光敏电路,最后输送到单片机其中各个部分需要单独供电并接地
3.对XY方向运转的工作台的检测目前较多工业现场使用的线切割机床的工作台早XY方向的进给电机上普遍采用五相电机五相电机在各种电机中的步距角是最小的,在__工件时能更加到位,尤其是在高精度__方面由于在机床工作运行时,电机各个相都可能出现断路或其它等各种原因其结构简化成如下所示脉冲感应脉冲如图所示,开关柜为脉冲电源输入,感应部位为相应脉冲输出,其中五相输入各对应一个相应的输出,在检测时如果在输入或输出检测不到相应的脉冲电压或者有输入没输出时则说明该五相中有相出现故障其检测电路设计原理如下图所示由于五相电机各相输入输出相对应,并且为脉冲电压,所以在检测时应同时考虑输入输出,并结合比较得出电机工作是否正常,该点电路检测设计时相对复杂,涉及到门电路其电路设计如下图所示==接单片机依次类推施密特此处接上图感应部分如上图所示,电路设计中用到一个或门电路,异或们电路和一个施密特固件或门作用是当五相中有任一相输入时,就输出相应的脉冲电压,施密特在接受到感应脉冲电压后就会稳定的输出相应的脉冲电压,而且相对来说比较稳定其中由上图可以看出,或门电路与施密特是一一对应的电路中把来自或门和施密特的__输送到异或门电路异或门的作用是进行比较,若输入相同则没有输出,若输入不同则有输出最后将异或门电路的__经过光电感应电路传送到单片机进行数据的采集由以上分析可以得出此部分的数据,若设定有__输出到单片机设定为1,无__为0,则1表示有故障,0表示没有故障此处分为XY两部分,两部分的数据采集电路设计一样,可以归为一类,此处不在另行分析
4.对步进电机贮丝桶部分的运行检测的电路设计对贮丝桶步进电机的运行监测主要是看起运行是否正常,通常表现在停止运转上对于其是否运转,在线切割机床上此处有专门的接线口,将其引出接至检测电路模块即可步进电机为三相电机其检测电路如下图所示5V电源R2R1__接至单片机光敏接地接地其检测电路类似钼丝的检测,当有__输入时则表明正常,设定为数字__1,没有则设定为数字__
0.总结以上结果,要检测的状态极其相关数据,归纳如下检测部位正常异常钼丝10脉冲电源10X方向工作台01Y方向工作台01贮丝桶步进电机10100V脉冲电源继电器J钼丝工件步进电机贮丝桶+光敏++开关柜或异或++光敏。