基于PIC单片机的电火花线切割机床控制系统设计.pdf

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1、《电加工与模具}2013年第4期工艺·装备基于PIC单片机的电火花线切割机床控制系统设计杨汉松，张永俊，邓志敏(广东工业大学机电工程学院，广东广州510006)摘要：在电火花线切割加工裂解连杆初始应力槽过程中。针对毛坯内孔误差、钼丝与连杆初始位置变化引起的应力槽切深不一致问题，研制了具有恒切深控制功能的电火花线切割控制系统，包括了硬件电路设计和PIC软件设计，并经实验验证其可行性。关键词：电火花线切割加工；连杆；应力槽；PIC单片机；检测电路中图分类号：TG661文献标识码：A文章编号：1009—279X(2013)04—0060—03TheDesignofCon

2、trolSystemforWEDMBasedonPICMCUYangHansong，ZhangYongjun，DengZhimin(GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：DuetotheinnerholeerrorofBlankandthechangeoftheoriginalpositionofmolybdenumwireandtherod．thedepthofthegroovesareinconsistentintheinitialstressslotwiththeproc

3、essofWEDM．T0solvethisproblem。acontrolsystemusedinWEDMiSundei"development．withnewcircuitandsoftwaresystem，thiscontrolsystemworkswelltogetconstantdepthinWEDMprocess．Withexperimentalverification．thedesignofthecontrolsystemmeetitsfeasibility．Keywords：WEDM；connectingrod；stressgroove；PICMCU

4、；detectioncircuit发动机连杆裂解工艺是当今最新的连杆加工致，满足大批量生产高效加工的要求。技术．有着传统连杆加工方法无可比拟的优越性．1控制系统组成其加工工序少，可节省精加工设备，节材节能，生产成本低f11。连杆裂解槽电火花线切割加工是在连杆电火花线切割机床的控制系统主要由PIC单裂解前，在连杆大头孑L内表面两侧各切出一条裂解片机控制器、检测电路、电机、线切割电源等组成。应力槽，产生一个裂解应力集中区域，以利于后续其中，检测电路包括间隙电压取样电路、间隙状态的裂解『21。其中，裂解应力槽的槽深是否一致在很大识别电路及压频控制电路。系统各部分组成见图

5、1。程度上决定了裂解加工过程中断裂区域的应力集电机中程度，是影响裂解力和质量的最主要因素之一。在实际生产中，由于连杆毛坯内孔有误差、钼丝与连杆初始位置的不同，要想保证切槽槽深的一致，需在每次加工前进行精确对刀，这会严重影响雾__J厂磊酉一]困—亟■幸—]生产效率。本文设计了一种具有恒切深自动控制的电火花线切割机床控制系统，能保证切割的槽深一图1系统各部分连接关系PIC单片机系统控制线切割加工前的钼丝快速收稿Et期：2013—03—13进给，接近工件时的低速进给，以及加工过程中的基金项目：国家自然科学基金资助项目(51075053)；教育部博士点短路回退和加工完毕的

6、快速回退。压频控制电路具基金资助项目(20124420110003)第一作者简介：杨汉松，男，1986年生，硕士研究生。体负责线切割加工的进给，根据加工间隙电压的大一6O一工艺·装备《电加工与模具}2013年第4期小生成相应的频率进行控制。间隙电压取样电路和率。调定一个切割加工的合适间隙．当切割加工进间隙状态识别电路则是对加工间隙的电压进行平行时，控制电路可根据间隙大小产生不同频率的脉均值取值，判别间隙的状态，并将不同的加工间隙冲信号来控制步进电机。加工间隙较大时，间隙电状态反馈到单片机系统。压就大，压频电路转换出来的频率就高，步进电机进给就快；反之，加工间隙较小

7、时，间隙电压就小。2检测电路的设计转换出来的频率就低，步进电机进给就慢。利用压频控制电路可使间隙维持在一个最佳范围内．以满2．1间隙电压取样电路设计足加工要求。压频控制电路原理见图4。间隙取样电间隙电压取样的目的是为了获取加工放电间压经光耦隔离后输入至LM331压频转换芯片．电压隙大小。再通过控制在一个适当的加工间隙来获得经压频转化后输出为对频率的脉冲信号。电火花加工稳定的加工速度、良好的加工表面和加工精度[3]。因此，设计的间隙电压取样电路必须能取样到正常加工的电压信号。本文设计了如图2所示的取样电路，电路中D限制了短路电压与电弧放电电压的通过，只能取样到空载与

8、正常加工时