基于單片機系統的微細電火花線切割控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及微細特種加工技術領域，具體為一種基于單片機系統的微細電火花線切割控制器。
【背景技術】
[0002]電火花線切割加工是一種利用火花放電所產生的熱效應蝕除工件材料的加工方法，具有不受工件材料強度、硬度等機械性能的限制及無宏觀切削力的優點，現今已經廣泛應用于航空、航天、汽車、電子、模具等行業。近年來，隨著微型機械的發展和應用，對微小零件(如微齒輪、微小花鍵、微小連接件和微細軸等典型零件)需求的日益增加，微細電火花線切割加工由于其獨特的加工優點得到迅速發展，并在微機械領域發揮了重要作用。
[0003]經檢索發現，中國專利號為:200610028638.1，名稱為:水平走絲的分體式微細電火花線切割裝置，該專利公開了一種水平走絲的分體式微細電火花線切割裝置，屬于特種加工領域。其采用分體式結構，由張力控制裝置、行絲裝置和收絲裝置三部分組成。張力控制裝置置于工作液箱的左側或右側，行絲裝置位于工作液箱之內，收絲裝置位于工作液箱右側或左側，工件安裝在主軸上，Z軸和Y軸聯動利用水平方向的電極絲切割工件。絲嘴水平布置，采用水平走絲，能夠有效解決現有電火花加工機床的缺點和不足，簡化機床結構、實現機床的小型化；能夠實現浸液和工作液噴淋兩種加工方式。采用V型絲嘴，實現電極絲準確定位、減小電極絲抖動，提高加工精度和加工表面粗糙度。
[0004]但該專利及現有技術中的微細電火花線切割裝置中未提及采用獨立的電火花線切割走線速度和電極絲張力調節的控制器，存在以下不足，以至于:
[0005]1.沒有解決獨立控制走線速度和電極絲張力；
[0006]2.不能實現微細電火花線切割裝置的擴展應用。
[0007]上述不足之處，制約著微細電火花線切割裝置在電火花成型機床和微細電火花機床上的擴展應用。

【發明內容】

[0008]本實用新型針對上述現有微細電火花線切割裝置所存在的不足，提供了一種基于單片機系統的微細電火花線切割控制器。當它配合微細電火花線切割機械機構裝置使用時，可以安裝在電火花成型機，也可通過接口安裝于新開發的微細電火花機床，能實現控制器獨立控制走線速度和電極絲張力，使電火花成型機和微細電火花機床也具備微細電火花線切割的能力，從而很好擴展現有電火花機床的在微細加工領域的運用。
[0009]本實用新型所采用的技術方案是:
[0010]一種基于單片機系統的微細電火花線切割控制器，包括人機交互模塊、電機控制模塊和單片機系統模塊三個單元，其特點在于:所述的人機交互系統模塊包括雙排液晶顯示器、矩陣式鍵盤、按鍵接口電路和顯示接口電路；
[0011 ] 所述的電機控制模塊包括步進電機控制電路和直流電機控制電路；
[0012]所述的單片機系統模塊包括微控制單元、電源模塊、串口通信電路和USB在線下載程序電路；
[0013]所述的按鍵接口電路、電源模塊、步進電機控制電路、直流電機控制電路、顯示接口電路串口通信電路和USB在線下載程序電路分別與所述的微控制單元相連。
[0014]串口通信電路和USB在線下載程序電路用于微控制單元與PC機的通信，電源模塊用于給整個控制器提供電源。
[0015]通過所述的矩陣式鍵盤輸入控制量，經按鍵接口電路傳輸到微控制單元，由微控制單元產生脈沖信號和脈寬調制信號，所述的步進電機控制電路接收微控制單元發出的脈沖信號，控制步進電機驅動運絲筒旋轉，所述的直流電機控制電路接收微控制單元發出的脈寬調制信號，控制直流電機提供反向力矩，同時，微控制單元經顯示接口電路由雙排液晶顯示器顯示控制信息。
[0016]所述的液晶顯不器米用的是IXD1602雙彳丁液晶顯不器，矩陣式鍵盤米用的是4X4行列式鍵盤，按鍵接口電路和顯示接口電路連接到微控制單元；所述的步進電機控制電路采用SH-215B步進電機驅動器，直流電機控制電路采用TA7257P直流電動機控制芯片；所述的微控制單元采用AT89C52單片機芯片，串口通信電路基于MAX232芯片搭建，USB在線下載程序電路基于USB-1SP搭建，電源模塊包括直流開關電源和電源濾波兩部分。
[0017]進一步地，液晶顯示器作為控制器人機交互的輸出界面，矩陣式鍵盤作為控制器人機交互的輸入器件；步進電機控制電路用于控制微細電火花線切割裝置的運絲電機，直流電機控制電路用于控制直流電機，直流電機提供反向力矩保持電極絲張力。
[0018]進一步地，通過矩陣式鍵盤輸入控制量，傳輸到微控制單元，由微控制單元產生脈沖信號和PWM信號，分別輸入給步進電機驅動器和直流電機驅動芯片，控制步進電機和直流電機，并通過雙排液晶顯示器顯示當前的控制信息。從而使控制器在接收到輸入指令時具備獨立控制微細電火花線切割裝置中走線速度和電極絲張力的功能。
[0019]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0020]1.實現了獨立控制微細電火花線切割裝置的走線速度和電極絲張力；
[0021]2.當配合微細電火花線切割機械機構裝置使用時，可以安裝在電火花成型機，也可通過接口安裝于新開發的微細電火花機床，能使電火花成型機和微細電火花機床也具備微細電火花線切割的能力，從而很好擴展現有電火花機床的在微細加工領域的運用。
【附圖說明】
[0022]圖1為基于單片機系統的微細電火花線切割控制器的電路模塊示意圖；
[0023]圖2是基于單片機系統的微細電火花線切割控制器的人機交互界面設計圖。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0025]如圖1和圖2所示分別為基于單片機系統的微細電火花線切割控制器電路原理圖和人機交互界面設計圖，總共包括人機交互模塊、電機控制模塊和單片機系統模塊三個模塊:人機交互模塊包括雙排液晶顯示器9、矩陣式鍵盤10、按鍵接口電路I和顯示接口電路5 ;矩陣式鍵盤接收輸入指令，通過按鍵接口電路傳輸到微控制單元，由微控制單元對輸入指令處理后再發出信號，通過顯示接口傳輸到液晶顯示器，顯示當前控制信息。
[0026]電機控制模塊包括步進電機控制電路3和直流電機控制電路4 ;步進電機控制電路接收微控制單元發出的脈沖信號，控制步進電機，步進電機驅動運絲筒旋轉，直流電機控制電路接收微控制單元發出的脈寬調制信號，控制直流電機，直流電機通過提供反向力矩來保持電極絲張力。
[0027]單片機系統模塊包括微控制單元7、電