專利名稱：加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種放電加工機(jī)內(nèi)加工槽內(nèi)用于平衡放電加工過程中所造成的液體溫度升高的方法及裝置，尤其是指一種應(yīng)用于線切割放電加工機(jī)內(nèi)加工槽內(nèi)的相對(duì)高溫液體區(qū)域的溫度控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)線切割放電加工機(jī)領(lǐng)域而言，現(xiàn)在一般所使用的加工輔助切削液體，大都是利用純水，由于放電加工的過程中會(huì)產(chǎn)生高量熱能,并使加工槽內(nèi)的加工區(qū)域附近的液體溫度迅速升高，進(jìn)而漸漸地使加工槽內(nèi)的水溫都逐漸升高，影響以放電方式加工的金屬被加工工件的尺寸精度。所以在先前技術(shù)中，放電加工機(jī)水槽內(nèi)的液體溫度，被考慮設(shè)計(jì)可以保持恒溫的方法，就是利用外接水箱連接冷卻機(jī)，以補(bǔ)充冷水的方式，來平衡放電加工過程中所造成加工槽內(nèi)液體溫度的升高。由習(xí)用技術(shù)中可知，線切割放電加工機(jī)產(chǎn)品中，精密級(jí)機(jī)種的加工工件的尺寸精度要求在±3μπι以內(nèi)，而鋼的熱膨脹系數(shù)為17.0 μ m/°C，鑄鐵的熱膨脹系數(shù)為
12.0ymAC，可知加工槽內(nèi)溫度升高對(duì)加工尺寸精度的影響甚巨。在習(xí)用技術(shù)中，線切割放電加工機(jī)的加工槽內(nèi)液體溫度，需控制在恒溫狀態(tài)的定義，是將溫度變化維持在±0.3°C以內(nèi)，而習(xí)用技術(shù)的方法卻會(huì)造成加工水槽內(nèi)液體實(shí)際的溫度變化在±1 1.5°C。所以在已公開的中國臺(tái)灣新型專利第M285409號(hào)中，所提出的一種改良裝置，以直接加裝一自動(dòng)變水量控制組件于凈水槽與冷卻機(jī)冰水箱的管路間，并于加工槽內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，以檢知加工槽內(nèi)實(shí)際水溫，而該自動(dòng)變水量控制組件流量是受該溫度傳感器檢出溫度與所設(shè)定溫度差的多寡而控制，在溫度傳感器檢出目前加工槽較設(shè)定溫度高時(shí)，該自動(dòng)變水量控制組件會(huì)隨設(shè)定溫度與實(shí)際溫度的差異多寡，適量增加冰水，令加工水槽具有恒溫功能。
·
但上述新型專利第M285409號(hào)中所公開的線切割放電加工機(jī)之恒溫控制裝置，仍然是以冷卻水補(bǔ)充入加工槽內(nèi)的方式來平衡放電加工的過程中所產(chǎn)生的高熱，冷卻機(jī)所產(chǎn)生的冷水是根據(jù)位于加工槽內(nèi)的溫度傳感器所感測的溫度高低來控制抽水馬達(dá)的轉(zhuǎn)速大小，來達(dá)到控制冷卻機(jī)到凈水槽的冷水流量大小，冷卻水由冷卻機(jī)中的冰水箱到凈水槽混合后再回送至加工槽,去達(dá)成降低加工槽水溫的目的。由上述習(xí)用技術(shù)的說明可知，我們發(fā)現(xiàn)到習(xí)用技術(shù)在控制加工槽水溫的過程中，因?yàn)樵诓婚g斷放電加工的瞬間，放電加工的過程中所產(chǎn)生的高熱使加工槽內(nèi)加工區(qū)域附近的液體不間斷地被加溫，形成一相對(duì)高溫的加工液體區(qū)域，與從凈水槽輸入的冷水依冷水補(bǔ)充的位置與輸入管道的多寡不同而形成的不同的液體流場，難以達(dá)到加工槽內(nèi)液體溫度平均一致的狀況，也就是說即使加工槽內(nèi)溫度傳感器的位置水溫檢測值雖然在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)，但放電加工區(qū)域內(nèi)的水溫仍然可能是高于所設(shè)定的溫度，如此溫度不平衡一致的情況，更加劇了加工槽內(nèi)不同區(qū)域的金屬冷縮熱脹比率不同的所造成的尺寸精度誤差
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控方法及裝置，是一種直接于線切割放電加工機(jī)加工槽內(nèi)，放電加工過程中的相對(duì)高溫液體區(qū)內(nèi)，將放電加工過程中所產(chǎn)生的高熱使溫度快速變高的液體直接加以抽取，并相對(duì)應(yīng)補(bǔ)充冷卻液體至加工槽內(nèi)，使加工槽內(nèi)的液體溫度保持恒定的方法與裝置。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在放電加工型態(tài)工具機(jī)的加工槽內(nèi)，放電加工時(shí)所產(chǎn)生的熱使加工槽內(nèi)加工區(qū)域附近的液體被加溫，形成一相對(duì)高溫的加工液體區(qū)域并將此區(qū)域定義為相對(duì)高溫液體區(qū)。本發(fā)明提供一種加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控方法，包括下述步驟:抽取步驟:在放電加工時(shí)，直接抽取所述相對(duì)高溫液體區(qū)的液體； 冷卻步驟:將被抽取的液體冷卻至設(shè)定溫度；輸送步驟:將冷卻液體補(bǔ)充輸送至加工槽中。還可進(jìn)一步包括持續(xù)檢知加工槽內(nèi)液體溫度的溫度感測步驟，并將檢測的溫度訊號(hào)傳至流量控制處理步驟；所述流量控制處理步驟是根據(jù)溫度值的高低，相對(duì)應(yīng)地控制所述抽取步驟中抽取時(shí)的開關(guān)訊號(hào)和抽取時(shí)的速率，也相對(duì)應(yīng)的控制所述輸送步驟以與所述抽取時(shí)的速率相對(duì)應(yīng)的速率將冷卻液體補(bǔ)充至加工槽中。較佳地是，所述輸送步驟是將冷卻液體補(bǔ)充輸送至加工槽中的所述相對(duì)高溫液體區(qū)。本發(fā)明還提供了一種加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控裝置，包括抽取裝置、凈水裝置和輸送裝置，所述抽取裝置連接所述相對(duì)高溫液體區(qū)與凈水裝置并將相對(duì)高溫液體區(qū)的液體輸送至凈水裝置，所 述凈水裝置連接有冷卻裝置，所述冷卻裝置將所述凈水裝置所儲(chǔ)存的液體冷卻至所設(shè)定的溫度，所述輸送裝置將所述凈水裝置中的冷卻液體輸送至加工槽。還進(jìn)一步包括溫度感測裝置和流量控制裝置，所述溫度感測裝置位于加工槽內(nèi)，所述溫度感測裝置與所述流量控制裝置連接并將檢測的液體溫度訊號(hào)傳至流量控制裝置，所述流量控制裝置分別與所述抽取裝置和所述輸送裝置連接并根據(jù)溫度值的高低，相對(duì)應(yīng)地控制該抽取裝置的開關(guān)訊號(hào)和抽取速率的大小，也相對(duì)應(yīng)的控制該輸送裝置以與抽取速率相對(duì)應(yīng)的速率由該凈水裝置將冷卻水補(bǔ)充至加工槽中。較佳地，所述溫度感測裝置位于所述加工槽的所述相對(duì)高溫液體區(qū)內(nèi)。較佳地，所述輸送裝置將所述凈水裝置中的冷卻液體輸送至所述加工槽內(nèi)的所述相對(duì)高溫液體區(qū)。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控方法及裝置，應(yīng)用于具有加工液體的加工槽內(nèi)，以保持加工液溫度恒定，主要是在加工槽內(nèi)設(shè)置一溫度感測裝置，當(dāng)加工槽內(nèi)液體溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，即啟動(dòng)抽取裝置將相對(duì)高溫液體區(qū)的液體以設(shè)定的與溫度升高速率成正比的速率，加以抽離至凈水裝置，并以相對(duì)應(yīng)的速率由高壓泵浦自凈水裝置補(bǔ)充冷卻液體至加工槽，該冷卻液體是由位于加工槽外的凈水裝置所儲(chǔ)存的液體經(jīng)冷卻機(jī)降溫后所提供，以達(dá)到高效率抽離加工槽內(nèi)的相對(duì)高溫液體，進(jìn)行熱量排除，并達(dá)到相對(duì)高溫加工液體快速冷卻及保持加工槽內(nèi)溫度恒定的功效。


圖1為本發(fā)明加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控裝置示意圖；圖2為本發(fā)明的加工槽內(nèi)的俯視圖；圖3為本發(fā)明的加工槽內(nèi)的立體圖；圖4為本發(fā)明的下機(jī)頭的立體圖。
具體實(shí)施例方式以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，熟悉此技藝的人士可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及功效。本發(fā)明也可以其它不同的方式予以實(shí)施，即，在不悖離本發(fā)明所揭示的范疇下，能予不同的修飾與改變。實(shí)施例:本實(shí)施例公開了一種加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控方法，包括下述步驟:抽取步驟:在放電加工時(shí)，直接抽取所述相對(duì)高溫液體區(qū)的液體；冷卻步驟:將被抽取的液體冷卻至設(shè)定溫度；輸送步驟:將冷卻液體補(bǔ)充輸送至加工槽中，較佳地是將冷卻液體補(bǔ)充輸送至加工槽中的所述相對(duì)高溫液體區(qū)。其中，所述相對(duì)高溫液體區(qū)是指在放電加工型態(tài)工具機(jī)的加工槽內(nèi)，放電加工時(shí)所產(chǎn)生的熱使加工槽內(nèi)加工區(qū)域附近的液體地被加溫，形成一相對(duì)高溫的加工液體區(qū)域。還包括持續(xù)檢知加工槽內(nèi)液體溫度的溫度感測步驟，并將檢測的溫度訊號(hào)傳至流量控制處理步驟；所述流量控制處理步驟是根據(jù)溫度值的高低，相對(duì)應(yīng)地控制所述抽取步驟中抽取時(shí)的開關(guān)訊號(hào)和抽取時(shí)的速率，也相對(duì)應(yīng)的控制所述輸送步驟以與所述抽取時(shí)的速率相對(duì)應(yīng)的速率將冷卻液體補(bǔ)充至加工槽中。 基于上述方法，本實(shí)施例提供了一種加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控裝置的較佳實(shí)施例，如圖1中所示，一加工槽I是位于線切割放電加工機(jī)中，若以浸水式的放電加工型態(tài)，該加工槽則是可以承裝加工液體及置放被加工工件，以完全沉浸在加工液體內(nèi)進(jìn)行線切割放電加工，該加工液體可以是純水，當(dāng)放電加工的刀具例如導(dǎo)電的線電極，靠近被加工工件開始進(jìn)行放電加工以切割時(shí)，會(huì)瞬間即產(chǎn)生放電高熱，加熱周圍附近的加工液體形成一相對(duì)高溫液體區(qū)8，就相對(duì)于該加工槽其他區(qū)域的液體溫度而言，該相對(duì)高溫液體區(qū)內(nèi)的液體溫度是快速升高；以一抽取裝置3，由加工槽I內(nèi)的該相對(duì)高溫液體區(qū)8內(nèi)直接將相對(duì)高溫液體抽取至一水箱9，該水箱9的液體溫度可由一冷卻裝置所設(shè)定控制，使得經(jīng)加工過程后的液體，自加工槽抽離時(shí)是相對(duì)高溫狀態(tài)，在注入水箱內(nèi)后，降低至該冷卻裝置所設(shè)定溫度的冷卻狀態(tài)；該抽取裝置3可以是一抽水馬達(dá)或吸水器以及一組抽水吸管；所述凈水裝置可以是一水箱9，并且該水箱9包括一儲(chǔ)存加工液體的凈水容器4并連接至一冷卻裝置5 ；該凈水容器4可以是一個(gè)凈水箱，可以連接一過濾裝置以及儲(chǔ)存經(jīng)過濾后的凈水；一冷卻裝置5將該凈水容器4所儲(chǔ)存的液體冷卻至所設(shè)定的溫度，該冷確裝置5可以是一外接式具有溫度設(shè)定功能的冷卻機(jī)；一輸送裝置6，將該凈水容器4中的液體輸送至該加工槽I中該相對(duì)高溫液體區(qū)8，該輸送裝置6可以包括一高壓泵浦及輸送管路；一溫度感測裝置2位于加工槽I內(nèi)，以檢測該加工槽I內(nèi)液體的溫度變化,將檢測到的液體溫度訊號(hào)傳至一流量控制裝置7，若該溫度感測裝置2設(shè)置于該相對(duì)高溫液體區(qū)8內(nèi)，可更有效地感測線電極與被加工工件間放電加工時(shí)液體溫度的變化；該流量控制裝置7可以包括一變頻器或是一流量閥；該流量控制裝置7依溫度訊號(hào)值的高低變化，相對(duì)應(yīng)地控制該抽取裝置3的開關(guān)訊號(hào)或抽取液體速率的大小，也相對(duì)應(yīng)的控制該輸送裝置6以與所述抽取液體速率相對(duì)應(yīng)的速率由該凈水容器4將被冷卻的液體補(bǔ)充至該加工槽I中，或直接補(bǔ)充至該相對(duì)高溫液體區(qū)8。如圖2中所示，為加工槽內(nèi)的上視圖，該加工槽I中設(shè)置一 U型工作臺(tái)20以供固定放置被加工工件；一下伸臂22通過該加工槽I的一側(cè)延伸而出，連接至一下機(jī)頭21，該下機(jī)頭21則是提供做為加工刀具的線電極穿入及夾持，當(dāng)導(dǎo)電的線電極靠近被加工工件到開始放電加工時(shí)，則會(huì)瞬間產(chǎn)生高熱，使該下機(jī)頭21周遭區(qū)域的液體溫度升高，相對(duì)于遠(yuǎn)離該下機(jī)頭21的區(qū)域而言，形成該相對(duì)高溫液體區(qū)8，在該相對(duì)高溫液體區(qū)8內(nèi)則可以安排直接吸取高溫液體的水路或吸水管，或設(shè)置該溫度感測裝置2的感測接觸頭等。如圖3所示，則為加工槽內(nèi)的立體圖，該下機(jī)頭21周遭附近區(qū)域的加工液體溫度升高速度快，相對(duì)于遠(yuǎn)離該下機(jī)頭21的區(qū)域而言，形成該相對(duì)高溫液體區(qū)8 ;該加工槽I的單側(cè)邊可以設(shè)置一排數(shù)個(gè)液體進(jìn)出口 23，在加工過程進(jìn)行中及加工結(jié)束時(shí)，可以供加工液體排出或補(bǔ)入；因?yàn)樵诩庸r(shí)，加工液體的雜質(zhì)濃度也會(huì)因放電加工切屑的產(chǎn)生而逐漸升高，因該液體進(jìn)出口 23的位置遠(yuǎn)離該相對(duì)高溫液體區(qū)8，所以主要的功能在于可使加工后快速排放濃度高的污加工液體，及在加工過程中供污加工液體排出，及補(bǔ)入過濾后的凈加工液體，排出的污加工液體可以加以過濾，也可以加以冷卻與溫度控制使之成為冷卻的凈加工液體，以維持補(bǔ)入該加工槽I內(nèi)的加工液體保持恒溫。如圖4所示，則為下機(jī)頭的立體圖，該下機(jī)頭21周遭附近區(qū)域的液體溫度升高速度相對(duì)其他區(qū)域較為快速，所以該抽取裝置3的吸水管路的吸取端點(diǎn)設(shè)置于此區(qū)域內(nèi)，即可有效地將相對(duì)高溫的加工液體直接吸走；在此實(shí)施例中，即是直接將吸水管路沿著該下伸臂22設(shè)置貫穿在下 機(jī)頭座的機(jī)構(gòu)中，吸水管路的吸水口 41則開設(shè)在導(dǎo)電座蓋板42上，當(dāng)該抽取裝置3的抽水馬達(dá)開使抽水動(dòng)作，高溫的加工液體即由該吸水口 41吸走；另一方面，該輸送裝置6則可通過一高壓泵浦及輸送管路，將該凈水容器4中的冷卻加工液體輸送至該下機(jī)頭21中，由冷卻水噴出口 40噴出，亦即是直接將該冷卻加工液體輸入相對(duì)高溫液體區(qū)8，如此以達(dá)到高效率抽離加工槽內(nèi)的相對(duì)高溫液體，進(jìn)行熱量排除，并達(dá)到相對(duì)高溫加工液體快速冷卻的功效。由上可知，本發(fā)明不同于習(xí)用技術(shù)的方法與裝置，本發(fā)明是直接于線切割放電加工機(jī)加工槽內(nèi)，放電加工過程中的相對(duì)高溫液體區(qū)內(nèi)，直接抽取相對(duì)高溫液體并補(bǔ)充較水溫低0.5 2度的水，將小區(qū)域做均溫控制，比大區(qū)域水槽會(huì)來的快，更有功效地來控制加工槽水溫的恒定。上述實(shí)施例僅為例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
1.一種加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控方法，在放電加工型態(tài)工具機(jī)的加工槽內(nèi)，放電加工時(shí)所產(chǎn)生的熱使加工槽內(nèi)加工區(qū)域附近的液體被加溫，形成一相對(duì)高溫的加工液體區(qū)域并將此區(qū)域定義為相對(duì)高溫液體區(qū)，其特征在于包括下述步驟 抽取步驟在放電加工時(shí)，直接抽取所述相對(duì)高溫液體區(qū)的液體； 冷卻步驟將被抽取的液體冷卻至設(shè)定溫度； 輸送步驟將冷卻液體補(bǔ)充輸送至加工槽中。
2.如權(quán)利要求I所述的加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控方法,其特征在于還包括持續(xù)檢知加工槽內(nèi)液體溫度的溫度感測步驟，并將檢測的溫度訊號(hào)傳至流量控制處理步驟； 所述流量控制處理步驟是根據(jù)溫度值的高低，相對(duì)應(yīng)地控制所述抽取步驟中抽取時(shí)的開關(guān)訊號(hào)和抽取時(shí)的速率，也相對(duì)應(yīng)的控制所述輸送步驟以與所述抽取時(shí)的速率相對(duì)應(yīng)的速率將冷卻液體補(bǔ)充至加工槽中。
3.如權(quán)利要求I所述的加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控方法，其特征在于所述輸送步驟是將冷卻液體補(bǔ)充輸送至加工槽中的所述相對(duì)高溫液體區(qū)。
4.一種加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控裝置，將加工槽內(nèi)加工區(qū)域附近的液體區(qū)定義為相對(duì)高溫液體區(qū)，其特征在于包括抽取裝置、凈水裝置和輸送裝置，所述抽取裝置連接所述相對(duì)高溫液體區(qū)與凈水裝置并將相對(duì)高溫液體區(qū)的液體輸送至凈水裝置，所述凈水裝置連接有冷卻裝置，所述冷卻裝置將所述凈水裝置所儲(chǔ)存的液體冷卻至所設(shè)定的溫度，所述輸送裝置將所述凈水裝置中的冷卻液體輸送至加工槽。
5.如權(quán)利要求4所述的加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控裝置，其特征在于還包括溫度感測裝置和流量控制裝置，所述溫度感測裝置位于加工槽內(nèi)，所述溫度感測裝置與所述流量控制裝置連接并將檢測的液體溫度訊號(hào)傳至流量控制裝置，所述流量控制裝置分別與所述抽取裝置和所述輸送裝置連接并控制所述抽取裝置和輸送裝置。
6.如權(quán)利要求4所述的加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控裝置，其特征在于所述抽取裝置包括抽水馬達(dá)和吸水器兩者之一。
7.如權(quán)利要求4所述的加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控裝置，其特征在于所述輸送裝置包括泵浦。
8.如權(quán)利要求4所述的加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控裝置，其特征在于所述流量控制裝置包括變頻器和流量閥兩者之一。
9.如權(quán)利要求4所述的加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控裝置，其特征在于所述溫度感測裝置位于所述加工槽的所述相對(duì)高溫液體區(qū)內(nèi)。
10.如權(quán)利要求4至9中任一項(xiàng)所述的加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控裝置，其特征在于所述輸送裝置將所述凈水裝置中的冷卻液體輸送至所述加工槽內(nèi)的所述相對(duì)高溫液體區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)溫控方法及裝置，本發(fā)明方法主要是對(duì)加工槽內(nèi)相對(duì)高溫液體區(qū)進(jìn)行液體抽取并將冷卻液體補(bǔ)入加工槽內(nèi)，通過小區(qū)域均溫控制，更快速有效地實(shí)現(xiàn)控制加工槽內(nèi)液體溫度恒定的目的；本發(fā)明裝置基于本發(fā)明方法，主要是在加工槽內(nèi)設(shè)置溫度感測裝置，當(dāng)加工槽內(nèi)液體溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，啟動(dòng)抽取裝置將相對(duì)高溫液體區(qū)的液體加以抽離至凈水裝置，并由輸送裝置自凈水裝置補(bǔ)充冷卻液體至加工槽，該冷卻液體是由凈水裝置所儲(chǔ)存的液體經(jīng)冷卻機(jī)降溫后所提供，以達(dá)到高效率抽離加工槽內(nèi)的相對(duì)高溫液體，進(jìn)行熱量排除，并達(dá)到相對(duì)高溫加工液體快速冷卻及保持加工槽內(nèi)溫度恒定的功效。
文檔編號(hào)B23H7/36GK103252546SQ20121003667
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者梁瑞芳, 蔡承甫 申請(qǐng)人:昆山徠通機(jī)電科技有限公司