线切割加工检测断丝的传感器

其工作原理及相应配用电路。

数控电火花线切割机床圮使用根移动着的细金属丝0.10句。30，铜丝或钼丝作工具电极，并在工几屯极与工件之间通以脉冲电流，使工件产生电腐蚀而加工成定形状和尺寸的机床。在线切割加工中，工具电极由于自身电腐蚀损耗或使用不当等因素，经常会发生断丝现象。国内生产的普及型数控高速走丝线叻割机浓般不能做到断丝动停机。动化功能比较低，控制方式不完善，影响工件加工质量。随着数控机床加工自动化的深入发展，利用传感器技术检测断丝状况，将传感器检测到的信号送入控制系统处理，经过判别，控制加工过程，己成为数控线切割机床自动化加工的趋势。本文介绍的种传感器可用于线切割机床加工时工具电极断丝状况的检测。

2传感器的原理和使用方法实现线切割加工断丝的自动控制，信号源的确定与传感器的选择是关键。在线切割机床上直接用机械经过多种方案的试验比较，*后选择工件和工几屯极之间的高频脉冲电流作为信号源，机床正常加工高频信号存在当工具电极断丝信号随之消失。

为了使高频信号检测不影响电火花线切割放电性能，检测方式采用电磁感应技术根据法拉第电磁感应定1在屯磁感应现象产生的感应屯动势大小。跟穿过这回路的磁迎的变化率3成比，公式为以上公式明，感应电动势除了和磁通量的变化率成正比外。还和线巾数有关=在研制过程中，我们选用了，1010中间继电器的节心线作为传感器。该空心线约8750=10两。线电玉为380，铜丝直径0.09 4脉冲重度俪寮洹泛麻冲用期线切割机床采用正极性加工，即脉冲电源的1极接工件，负极接工具脉冲电源的作用是将工频的交流；流转换成定频率的单向脉冲电流。以供给屯极放电间隙所需要的能量来蚀除金属。当工具和工件之间有脉冲电流通过时，脉冲电源和工件之间的导线周围在於高频直流的磁场。该磁场的磁感应线是以导线各点为同心圆，并且都在跟导线垂直的平面上。从理论上，将导线从传感器中穿过，传感器受到磁感应线18的空心，感应的信号很弱很弱，般测量方法检测困难。为了，加感应电流的强度，实际使用将导收稿日期200026线在空心线圈面绕圈，让导线和线圈紧贴，增强感应效果，传感器使用方法2，实验证明，选择*小电规准，用约0.2人的高频电流切割31左右的金属片，用万用测量空心线圈的两端点，线圈感应电压约为12如果用波器看波形，检测的信号和高频电源的波形致。

3传感器的配电路测断丝传感器和配用电路的原理框3，依据原理框研制的电路4.

床工作时，运丝电机带动贮丝筒起连续不断地正反转。当电机转子正反转交换瞬间，工具电极速度瞬时篆为防止频电流烧断工具电极高频屯流动中断128.采用延迟电路，使检测到的高频信号保感应信号瞬间消失，执行元件会马上动作，使机床不能正常工作。

信号放大电路由两个运算放大器组成设计信号放大电路是为了将信号放大来推动执行元件。化接成比较放大器，接成比较器，1上的电压既是，的基准电压，还可作为电源正常工作的指信号绿色。经化放大的检测信号由延迟电路保持数秒后送到的反相端，与1产生的基准屯卡比较1送到80的基极，80的集电极控制执行元件，即个中间继电器。当检测到高频信号时输出0电平，执行元件不动作；当高频信号消失时，输出1电平，执亍元件切断有关电源为机床断丝状况的指比较环节信号输入信号处理执行元件KW加尺1上。电路中由产生个标准设定值，输入信号和标准伉倍号连接成比较放大器标准值的确定，主要依据实验结果，传感器的感应信号的强弱和加工电流的人小有，1接关系，机床常加工感应洁号不会低于代，考虑到切割机床加工中的其它因素，标准值设定为1为了能满足不同型号的线切割机床的应用准值的大小可以通过及尸进行调节。

信号处理由延迟和信兮放大部分电路组成，设信号红色电路板所需要的电源可配备个稳压电源或直接从线切，机床内部配的稳卡电源中引出该屯路板备的稳压电源中引出，不会影响机床电气性能。

4结束语该传感器和自动控制电路板己用于我校机电工程学院数控实验室，17220型数控线切割机床上多年经过实验和现场应用明，选用的传感器及其配用电路能满足实际使用要求，达到设计目的，己取得比较理想的效果。特别是传感器的灵敏度高，抗干扰能力强，不受环境影响，信号检测可靠，安装调试方便，市场上购买容易，成本低，配用的电路也简取通用性好。该传感器信号检测也能够满足其它型号的数控高速线切割机床的断丝检测。

采用空心线圈作为传感器，工作原理是建立在磁感应原理上的。当线切割机床加工时，偶然也会工具电极和工件发生短路现象。由于短路时工具电极和工件之间存在短路电流，传感器仍能感应到高频信号，配用电路板不能自动控制短路状况，电极丝仅在短路位置窄转但+电火花切割工件解决上述问，需要工人来排除故障或机床具有短路回退功能。

计延迟电路主要是为了防止执行元件误动作，由02尺2，你尺尸2与4巾联组成，2可根据机床力口对晋春等。特种加工。北京机械工业出版社，1994.

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