专利名称：Edm数控全自动电火花刻伤设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对金属工件采用电火花放电加工技术进行加工的设 备，特别涉及一种EDM数控全自动电火花刻伤设备。
背景技术：
EDM (Electron Discharge Machining)即放电加工技术，该技术发展至今已 经是比较成熟了，但是利用该技术对金属工件进行加工的设备——刻伤机，却 一直停留在单一的机械式人工操作阶段，该刻伤机主要包括有电源、给回油箱， 该结构还包括固定有支架的底座，在支架的端部设有装卡定位样管的机架；在 底座上固定有导向滑轨，在滑轨上有上下移动的升降架。其电源的一端导线连 接有样管作阳极，电源的另一端导线连接有刀片作阴极；刻伤深度跟踪检测装 置固定在与其同步的升降架上。上述刻伤机仍然停留在人工手动进给的机械式结构，此类刻伤机设备的操 作烦琐，加工速度非常慢，且精度差，对操作人员技巧要求很高，更无法实现 刻伤过程全自动完成。实用新型内容本实用新型的目的在于公开一种加工精度高，速度快，设备操作简便，刻 伤过程能实现全自动化的EDM数控全自动电火花刻伤设备。为能达到上述发明目的，所采用的技术方案是 一种EDM数控全自动电火 花刻伤设备，包括智能控制单元、精密数控运行单元以及冷却循环单元，所述 精密数控运行单元和冷却循环单元分别由数据线缆或电缆与智能控制单元相连 接。所述智能控制单元主要由CPU、显示器、键盘、大功率脉冲发生器以及传 感器连接构成，其中智能控制单元中的传感器包括分别对电压、电流、温度进 行数据采集的电压传感器、电流传感器及温度传感器。智能控制单元中还设有 对异常情况实行警示报警的蜂鸣器及声光报警/故障代码显示装置。所述精密数控运行单元包括对被加工金属工件进行加工的精密运行机构以 及安置于精密运行机构上的位置传感器构成，所述精密运行机构包括电极片夹 具、锁紧螺栓、精密导轨、伺服电机、精密丝杠及磁力座，其中电极片夹具与 磁力座之间设有滑轨，由精密导轨和精密丝杠构成的联动机构由锁紧螺栓固定 在滑轨上活动配合，伺服电机连接于精密丝杠的上端。所述冷却循环单元主要由用以盛装工作液的集液箱和循环液油泵连接构 成，其中循环液油泵与智能控制单元连接。本实用新型利用数字控制及伺服技术，刻伤过程全自动完成，加工精度高， 速度快(比国内外手动刻伤机速度提高约io倍)，设备操作简便，性能处于国内外领先水平。制作标准伤精度高，优于API标准。可方便地在钢管内外表面， 以及其它各种金属表面制伤。设备安全性高，低电压加工，确保操作人员安全。 采用数字程序控制，设备操作简单，制伤过程全自动化。设备分为小型移动式、 便携式和台式，满足各种场所需要。设备可靠性高，工作性能稳定。
图1是本实用新型原理框图；图2是精密数控运行单元中的精密运行机构的结构示意图；其中1-智能控制单元、2-精密数控运行单元、2.1-电极片夹具、2.2-锁紧螺栓、2.3-精密导轨、2.4-伺服电机、2.5-精密丝杠、2.6-磁力座、3-冷却循环单元、4-被加工金属工件。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述
如图1所示， 一种EDM数控全自动电火花刻伤设备，包括智能控制单元1、 精密数控运行单元2以及冷却循环单元3，所述精密数控运行单元2和冷却循环 单元3分别由数据线缆或电缆与智能控制单元1相连接。
EDM数控全自动电火花刻伤设备采用电火花方式加工金属工件，运用低电 压(35-50V)加工技术，既保证操作人员安全，又能将放电间隙控制在几个pm 内，提高了加工精度。市场上其他电火花加工设备加工电压通常在ioov左右或 更高，安全性不高。当有电脉冲时，电极片和工件之间产生火花放电，放电通 道的中心温度瞬时高达10000-12000度，高温使工件金属熔化，甚至少量汽化， 同时冷却液也部分产生汽化，汽化后的工作液和金属蒸汽瞬间迅速热膨胀，抛 出熔化和汽化了的金属材料，从而实现对金属材料进行电蚀加工。
如图1所示，所述智能控制单元1主要由CPU、显示器、键盘、大功率脉 冲发生器以及传感器连接构成，其中智能控制单元1中的传感器包括分别对电 压、电流、温度进行数据采集的电压传感器、电流传感器及温度传感器。智能 控制单元1中还设有对异常情况实行警示报警的蜂鸣器及声光报警/故障代码显 示装置。
运用数控系统和传感系统，能准确快速地测量加工状态的实时变化情况， 运用自适应控制技术，保证加工过程的连续和稳定，与精密运行机构相配合， 电极片进退控制精度为lWn，数字显示加工深度。
为适应加工不同宽度、长度和深度的人工伤，实现精加工，在使用时可对 设备的工艺参数进行调整，如放电脉冲的电压、频率、脉冲宽度、间隔时间、 电流值、功率、进给速度等均可由操作人员设置，加工末期可自动进入小电流 细加工状态，既保证了加工速度，又保证了人工伤的底部形状。
设备操作简便，加工速度快，精度高，各项参数设定完成后，整个加工过程不需人工干预，控制系统能自动完成加工。当出现异常时，设备进入保护状 态，加工自动停止，同时发出声光告警，并显示故障代码。
如图2所示，所述精密数控运行单元2包括对被加工金属工件4进行加工 的精密运行机构以及安置于精密运行机构上的位置传感器构成，所述精密运行 机构包括电极片夹具2.1、锁紧螺栓2.2、精密导轨2.3、伺服电机2.4、精密丝 杠2.5及磁力座2.6，其中电极片夹具2.1与磁力座2.6之间设有滑轨，由精密导 轨2.3和精密丝杠2.5构成的联动机构由锁紧螺栓2.2固定在滑轨上活动配合， 伺服电机2.4连接于精密丝杠2.5的上端。选用高精密丝杠、高精密滚珠导轨， 和高精密伺服电机，与控制系统配合，实现电极片的准确进给控制。
如图1所示，所述冷却循环单元3主要由用以盛装工作液的集液箱和循环 液油泵连接构成，其中循环液油泵与智能控制单元1连接。为保证火花放电过 程中电极不被烧坏，冷却循环系统连续向放电间隙注入适量冷却工作液，同时 将电蚀产物从间隙中带出，保证火花放电的连续进行。工作液回收后经两级过 滤，循环使用，通过流量调节阀可调节工作液的流量，满足加工需要。工作液 具有不易燃、不变质、绝缘性高的特性，适用于精加工，并能保证被加工金属 面的光洁度和防止生锈。
本实用新型的主要技术指标如下
(1) 电源电压交流220V土10。/。 50士lHz
(2) 环境温度画10。C画+50。C
(3) 相对湿度不大于85%
(4) 设备总功率500W
(5) 刻内伤样管内径小》6mm
(6) 刻外伤样管直径任意
(7) 刻伤形状线形槽、矩形凹块、平底孔及各种形状人工伤
(8) 数控步进值l)im 。
权利要求1、EDM数控全自动电火花刻伤设备，其特征在于包括智能控制单元(1)、精密数控运行单元(2)以及冷却循环单元(3)，所述精密数控运行单元(2)和冷却循环单元(3)分别由数据线缆或电缆与智能控制单元(1)相连接。
2、 根据权利要求1所述的EDM数控全自动电火花刻伤设备，其特征在于: 所述智能控制单元(1)主要由CPU、显示器、键盘、大功率脉冲发生器以及传 感器连接构成，其中智能控制单元(1)中的传感器包括分别对电压、电流、温 度进行数据采集的电压传感器、电流传感器及温度传感器。
3、 根据权利要求1或2所述的EDM数控全自动电火花刻伤设备，其特征 在于智能控制单元(1)中还设有对异常情况实行警示报警的蜂鸣器及声光报 警/故障代码显示装置。
4、 根据权利要求1所述的EDM数控全自动电火花刻伤设备，其特征在于 所述精密数控运行单元(2)包括对被加工金属工件(4)进行加工的精密运行 机构以及安置于精密运行机构上的位置传感器构成，所述精密运行机构包括电 极片夹具(2.1)、锁紧螺栓(2.2)、精密导轨(2.3)、伺服电机(2.4)、精密丝 杠(2.5)及磁力座(2.6)，其中电极片夹具(2.1)与磁力座(2.6)之间设有滑 轨，由精密导轨(2.3)和精密丝杠(2.5)构成的联动机构由锁紧螺栓(2.2)固 定在滑轨上活动配合，伺服电机(2.4)连接于精密丝杠(2.5)的上端。
5、 根据权利要求1所述的EDM数控全自动电火花刻伤设备，其特征在于: 所述冷却循环单元(3)主要由用以盛装工作液的集液箱和循环液油泵连接构成， 其中循环液油泵与智能控制单元(1)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种EDM数控全自动电火花刻伤设备，包括智能控制单元、精密数控运行单元以及冷却循环单元，所述精密数控运行单元和冷却循环单元分别由数据线缆或电缆与智能控制单元相连接。本实用新型利用数字控制及伺服技术，刻伤过程全自动完成，加工精度高，速度快(比国内外手动刻伤机速度提高约10倍)，设备操作简便，性能处于国内外领先水平。制作标准伤精度高，优于API标准。可方便地在钢管内外表面，以及其它各种金属表面制伤。设备安全性高，低电压加工，确保操作人员安全。采用数字程序控制，设备操作简单，制伤过程全自动化。设备分为小型移动式、便携式和台式，满足各种场所需要。设备可靠性高，工作性能稳定。
文档编号B23H7/20GK201220305SQ200820063969
公开日2009年4月15日 申请日期2008年6月26日 优先权日2008年6月26日
发明者晨 李, 王宇翔, 齐锦绣 申请人:王宇翔