數控線切割機床應用“變脈沖當量進給”技術的原理探究
發(fā)布者：
cfwedm 發(fā)布時間：2013-01-21 16:38:53
數控線切割機床應用“變脈沖當量進給”技術的原理探究
目前已經可以在普通電火花線切割機床上采用“變脈沖當量進給”技術，即增加一數控回轉工作臺（甚至轉擺工作臺）附件，切割出多種復雜立體直紋筑面模具和零件曲線切割加工。但為達到此需要解決以下兩個問題。
1．借助于輔助裝置（擺動一回轉工作臺）．根據它們的數學模型，實現大范圍內的平面和錐度切割。
2. 解決鉬絲在工件不同回轉半徑上的“等脈沖當量（線位移）進給”問題。以保證加工過程的穩(wěn)定和加工的順利進行。
而步進電機距角的多級、可變細分技術（“變脈沖當量（角位移）進給”技術）為實現鉬絲在工件的不同回轉半徑上的“等脈沖當量（線位移）進給”。提供了技術保證。
下面具體介紹這種技術在珂基米德螺旋線的展成加工和標準漸開線齒廓加工中的應用：
1.阿基米德螺旋線的展成加工
阿基米德螺旋線是-射線繞一定點作等角速轉動的同時，射線上的某一動點、射線作等直線運動時，此動點所走的軌跡，如圖三所示.其參數方程是：
Ρ=a • θ
其中：
a-比例系數
0一射線轉過的角度
ρ一動點到定點曲望離
從阿基米德螺旋線的形成原理可知，它需要有兩個運動：一個直線運動和一工回轉運動，因此，借助于數控回轉工作臺，使工件等速轉動的同時，鉬絲在工件半徑方向上作等速直線運動，則“刀具”鉬絲在工件上形成的軌連．就是阿基米德螺旋線，這從阿基米德螺旋線形成的原理是不難說明的，因此，轉動坐標和移動坐標只要按斜率為a的直線插補時，加工出的曲線就是阿基來德螺旋線：p—a乳
2.標準漸開線齒廓加工
漸開線是一直線沿著一圓周作純滾動時，直線上一點所走過的軌跡，如圖四所示。其參數方程為：
其中：
γ-基翻半徑
θ-展開角
對于漸開線的形成來說，如果我們把參考坐標系選在作滾動的直線上，參考原點為圓和直線的切點，亦即直線不動．一圓盤在直線上作純滾動，那么，直線上一定點的圓盤上所走過的軌跡就是漸開線。從這個意義上講，漸開線的形成也要有兩個運動，即一個直線運動（切點的直線運動）和一個回轉運動．因此，當工件作回轉運動的同時，“刀具”鉬絲仍等逮主線運動．并始終直線上一點所走過的軌跡，如圖四所示。其參數方程式為：
其中：γ—基圓半徑
θ—展開角
對于漸開線的形成來說，如果我們把參考線坐標系選在作滾動的直線上，參考原點為圓和直線的切點，亦即：直線不動，一圓盤在直線上作純滾動，那么，直線上一定點的圓盤上所走過的軌跡就是漸開線。從這個意思上講，漸開線的形成也要有兩個運動，即一個直線運動（切點的直線運動）和一個回轉運動。因此，當工件作回轉運動的同時，“道具”鉬絲仍等速直線運動，并始終保持直線運線切割加工動的方向和工件回轉中心的距離為一恒值（即基圓半徑γ）“刀具”鉬絲在工件上切割出的形狀就是標準漸開線。所以,直線移動坐標和轉的坐標只要插補斜率為γ的斜線對，加工出的曲線就是基圜為v的標準漸開線．
同理，對于擺線(L=VO)和圓弧內外擺線等，都可以采用類似的方法，得以簡單地加工出來。誠然，要使‘變脈沖當量進給”線切非圓曲線技術付諸使用，尚需解決實用的有限可變細分與連續(xù)的無級可變細分步進電機步距角不能兼顧的矛盾．當然，這一問題在技術上是可以解決的（后續(xù)）．
通過上述表面，采用“變脈沖當量進給”技術，在我國常用的數控線切割機床上．進行了切割非圓曲線的應用研究．實際切割表明，“變脈沖當量進給”技術應用在數控線切割機床后?？梢越鉀Q空載快速接近、短路快速回退與切割時小步距進給不能兼顧的矛盾．可以解決直紋復雜曲面線切割加工時，鉬絲在工件不同回轉半徑處的線位移脈沖當量不等、甚至由于工件回轉半徑過大（即相應位移脈沖當量過大）線切割加工無法穩(wěn)定加工的問題，有效地擴大了線切割機的應用范圍。
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