本發(fā)明涉及線切割機(jī)床領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)控線切割機(jī)鉬絲垂直測(cè)量校正方法和裝置。

背景技術(shù)：

線切割加工是利用連續(xù)移動(dòng)的細(xì)金屬絲作電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬或切割成型，該設(shè)備主要用于加工超硬鋼材、硬質(zhì)合金、各種形狀復(fù)雜及精密細(xì)小的工件。電極絲是一種由鉬等貴金屬制造而成的細(xì)金屬絲(通常稱為鉬絲，本專利主要用于快走絲線切割機(jī)床)，鉬絲通過(guò)介質(zhì)(電解液)與工件發(fā)生放電，腐蝕金屬達(dá)到切割成型的目的。

近年來(lái)，隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，各種數(shù)控線切割設(shè)備在電加工行業(yè)中已逐漸普及，其機(jī)械精度、位置閉環(huán)控制、高頻電源等技術(shù)都達(dá)到了較高水平，但是，作為放電電極的鉬絲，其垂直檢測(cè)技術(shù)相對(duì)滯后，一直是阻礙線切割設(shè)備自動(dòng)化水平和影響加工精度的主要原因之一。鉬絲垂直是指電極絲與X、Y軸工作臺(tái)平面垂直，由于電極絲的垂直度對(duì)加工精度的影響很大，所以設(shè)備加工前必須進(jìn)行鉬絲的垂直校正。目前，線切割電極絲(以下簡(jiǎn)稱鉬絲)垂直校正有以下兩種方法：

1、放電火花垂直校正方法

現(xiàn)有線切割垂直校正多數(shù)都采用無(wú)水小電流狀態(tài)下放電找正的方法，具體步驟如下：移動(dòng)X軸使鉬絲接近校正塊(金屬校正塊：一塊各平面相互平行或垂直的長(zhǎng)方形金屬體)的一個(gè)側(cè)面，至有輕微放電火花，通過(guò)目測(cè)鉬絲和校正塊側(cè)面可接觸長(zhǎng)度上放電火花的均勻程度，如出現(xiàn)上端或下端中只有一端有火花，說(shuō)明該端離校正塊側(cè)面距離近，而另一端離校正塊側(cè)面遠(yuǎn)，鉬絲不垂直需要校正；如上下火花均勻一致，鉬絲相對(duì)X軸垂直。然后移動(dòng)工作臺(tái)，用同樣方法將鉬絲接觸校正塊另一相鄰垂直側(cè)面，也可以完成鉬絲相對(duì)Y軸的垂直校正。上述鉬絲垂直檢測(cè)方法是目前線切割加工中普遍使用的方法，這種方法主要有以下缺點(diǎn)：1)、由于采用人工目測(cè)，對(duì)操作者的技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)等人為因素依賴性強(qiáng)；2)、目測(cè)方法誤差較大，每次調(diào)整的一致性不能保證，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量；3)、校正時(shí)必須進(jìn)行放電切割，通過(guò)電火花均勻程度來(lái)判斷找正，屬接觸式測(cè)量，由于放電力作用等因素影響，極易引起測(cè)量誤差。4)、每次只能作X(或Y)軸一個(gè)方向的垂直校正，必須二次移動(dòng)工作臺(tái)才能對(duì)另一個(gè)軸進(jìn)行校正，容易產(chǎn)生測(cè)量誤差；5)、無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)垂直校正，只能根據(jù)當(dāng)前情況，通過(guò)U、V軸步進(jìn)電機(jī)人工手動(dòng)垂直校正；

2、線切割電子指示垂直校正儀

電子指示垂直校正儀(以下簡(jiǎn)稱校正儀)，使用了上下兩個(gè)金屬觸點(diǎn)(對(duì)應(yīng)兩個(gè)指示燈)，通過(guò)與鉬絲接觸形成閉合回路點(diǎn)亮指示燈，這種方法必須反復(fù)調(diào)整才能確保上下“同時(shí)“接觸(精度才有保證)，具體使用方法如下：電極絲必須處于靜止?fàn)顟B(tài)，將校正儀吸附在工作臺(tái)面上，校正儀上帶有上下兩個(gè)金屬觸點(diǎn)，工作臺(tái)沿著X軸(或Y軸，每次只能校正一個(gè)方向)方向移動(dòng)，使校正儀觸點(diǎn)與電極絲輕輕接觸，如果只有上或下燈亮，說(shuō)明電極絲不垂直，應(yīng)調(diào)整導(dǎo)輪位置，直至上、下燈同時(shí)亮，該方向即達(dá)到垂直校正要求。若要精確調(diào)整垂直校正，必須反復(fù)檢測(cè)、調(diào)整，直至上、下燈“同時(shí)”亮。這種方法主要有以下缺點(diǎn)：

1、電子校正儀只能在靜止?fàn)顟B(tài)才能檢測(cè)，而走絲機(jī)構(gòu)非常復(fù)雜，單靠靜止?fàn)顟B(tài)檢測(cè)不能完全代表設(shè)備實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

2、電子校正儀采用了接觸式測(cè)量，極易由觸點(diǎn)接觸鉬絲引起測(cè)量誤差。

3、為了保證上下兩觸點(diǎn)“同時(shí)”接觸，仍需要目測(cè)上、下燈“同時(shí)”亮，對(duì)操作者的經(jīng)驗(yàn)要求高，一致性無(wú)法保證，容易引起測(cè)量誤差。

4、上下兩觸點(diǎn)之一接觸燈亮后，未接觸觸點(diǎn)與鉬絲之間距離完全靠目測(cè)，即另一觸點(diǎn)與鉬絲距離是無(wú)法知道，調(diào)節(jié)難度較大。

5、每次只能作X(或Y)軸一個(gè)方向的垂直校正，必須二次移動(dòng)工作臺(tái)才能檢測(cè)另一軸，容易產(chǎn)生測(cè)量誤差。

6、由于是簡(jiǎn)單開關(guān)量檢測(cè)，無(wú)法與數(shù)控系統(tǒng)對(duì)接構(gòu)成自動(dòng)垂直校正。

上述問(wèn)題多年來(lái)一直未得到有效地改善，其相應(yīng)的測(cè)量技術(shù)也非常滯后。因此，改變鉬絲垂直校正技術(shù)的落后面貌，使校正技術(shù)更加科學(xué)化、智慧化、自動(dòng)化和精準(zhǔn)化對(duì)數(shù)控線切割技術(shù)進(jìn)步具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是：針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種數(shù)控線切割機(jī)鉬絲垂直測(cè)量校正方法和裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)鉬絲垂直度在X、Y軸兩方向同時(shí)非接觸測(cè)量，避免二次移動(dòng)工作臺(tái)所引起的誤差。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明所提供的這種數(shù)控線切割機(jī)鉬絲垂直測(cè)量校正方法，在數(shù)控線切割機(jī)鉬絲直線工作段的上部和下部分別布置兩個(gè)結(jié)構(gòu)一致的、且位于鉬絲直線工作段徑向外側(cè)的線圈組，而且這兩個(gè)線圈組在豎直方向重合布置，向所述鉬絲直線工作段通入高頻脈沖電流，從而在鉬絲直線工作段周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，進(jìn)而在所述兩個(gè)線圈組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，獲取并比較所述兩個(gè)線圈組中感應(yīng)電壓，并根據(jù)比較結(jié)果計(jì)算出鉬絲直線工作段垂直度的偏差方向和偏差值，然后根據(jù)所述偏差方向和偏差值將鉬絲直線工作段的垂直度調(diào)整至滿足要求。

本發(fā)明所提供的這種數(shù)控線切割機(jī)鉬絲垂直測(cè)量校正裝置，包括：

設(shè)于鉬絲直線工作段徑向外側(cè)的上線圈組；

設(shè)于所述鉬絲直線工作段徑向外側(cè)、且間隔布置在所述上線圈組下方的下線圈組，該下線圈組與所述上線圈組的結(jié)構(gòu)相同，且二者在豎直方向上重合布置；

向所述鉬絲直線工作段通入高頻脈沖電流、從而在其周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)、進(jìn)而使所述上線圈組和下線圈組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓的高頻電源；以及

與所述上線圈組和下線圈組均相連、并能夠獲取和比較所述上線圈組和下線圈組中感應(yīng)電壓的信號(hào)處理電路。

該測(cè)量校正裝置在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下優(yōu)選方案：

所述信號(hào)處理電路包括與所述上線圈組和下線圈組均相連的差動(dòng)放大電路、與所述差動(dòng)放大電路相連的濾波電路、以及與所述濾波電路相連的A/D轉(zhuǎn)換電路。

所述數(shù)控線切機(jī)包括數(shù)控系統(tǒng)、與該數(shù)控系統(tǒng)相連的步進(jìn)電機(jī)、與該步進(jìn)電機(jī)相連的錐度調(diào)節(jié)裝置，所述信號(hào)處理電路與所述數(shù)控系統(tǒng)相連，所述信號(hào)處理電路將其獲取的所述上線圈組和所述下線圈組中感應(yīng)電壓的大小差值信號(hào)傳輸至所述數(shù)控系統(tǒng)，所述數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)該大小差值信號(hào)計(jì)算出所述鉬絲直線工作段的垂直度偏差值，并根據(jù)該垂直度偏差值控制所述步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)所述錐度調(diào)節(jié)裝置動(dòng)作，以調(diào)整所述鉬絲直線工作段的垂直度。

所述上線圈組由圓弧形的X向上線圈和圓弧形的Y向上線圈構(gòu)成，所述X向上線圈和Y向上線圈為分體式結(jié)構(gòu)，且二者一上一下垂直分布；

所述下線圈組由圓弧形的X向下線圈和Y向下線圈構(gòu)成，所述X向下線圈和Y向下線圈為分體式結(jié)構(gòu)，且二者一上一下垂直分布；

所述X向上線圈、Y向上線圈、X向下線圈和Y向下線圈均環(huán)繞布置在所述鉬絲直線工作段的徑向外側(cè)。

還包括布置在所述數(shù)控線切割機(jī)上的測(cè)量基座、固定在該測(cè)量基座上且一上一下間隔分布的上基板和下基板、分別可拆卸地安裝在所述上基板上表面和下表面的X向上磁芯和Y向上磁芯、分別可拆卸地安裝在所述下基板上表面和下表面的X向下磁芯和Y向下磁芯，所述X向上磁芯、Y向上磁芯、X向下磁芯和Y向下磁芯均為圓弧形結(jié)構(gòu)，所述X向上線圈和Y向上線圈分別纏繞在所述X向上磁芯和Y向上磁芯上，所述X向下線圈和Y向下線圈分別纏繞在所述X向下磁芯和Y向下磁芯上。

所述測(cè)量基座、上基板和下基板均為大理石材質(zhì)。

所述上基板和下基板上均分別設(shè)置有一弧形缺口，所述X向上磁芯和Y向上磁芯分別安裝在所述上基板的所述弧形缺口的內(nèi)壁上側(cè)和內(nèi)壁下側(cè)，所述X向下磁芯和Y向下磁芯分別安裝在所述下基板的所述弧形缺口的內(nèi)壁上側(cè)和內(nèi)壁下側(cè)。

所述測(cè)量基座上固定設(shè)置有碰邊對(duì)零塊。

所述高頻電源為該數(shù)控線切割機(jī)的切割電源，還包括接地電阻、選擇開關(guān)、與所述鉬絲直線工作段上端相連的上導(dǎo)電塊、與所述鉬絲直線工作段下端相連的下導(dǎo)電塊，所述上導(dǎo)電塊與所述高頻電源通過(guò)導(dǎo)線相連，所述下導(dǎo)電塊借助與所述選擇開關(guān)的動(dòng)作而選擇性地與所述接地電阻或所述高頻電源相連。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1、本裝置采用非接觸式測(cè)量方法，避免了由測(cè)量裝置接觸鉬絲所引起的誤差。

2、本裝置采用非接觸式測(cè)量方法，不僅能夠在走絲機(jī)構(gòu)靜止?fàn)顟B(tài)下檢測(cè)(電子校正儀方法只能在鉬絲靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量)，還能夠在開啟走絲機(jī)構(gòu)，即鉬絲處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的垂直校正。實(shí)現(xiàn)了走絲機(jī)構(gòu)實(shí)際動(dòng)態(tài)工作環(huán)境下的鉬絲垂直校正。

3、本測(cè)量方法克服了人工目測(cè)校正塊放電找正方法，所導(dǎo)致人為因素影響和精度低等缺點(diǎn)；同時(shí)，也避免了電子校正儀法要求上下兩個(gè)觸點(diǎn)必須“目測(cè)同時(shí)”接觸的人為因素影響。

4、本測(cè)量方法實(shí)現(xiàn)X、Y軸兩方向同時(shí)測(cè)量，避免二次移動(dòng)工作臺(tái)所引起的誤差。

5、碰火花校正法和電子校正儀法，都必須反復(fù)多次移動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行接觸測(cè)量，而本裝置采用非接觸測(cè)量，操作簡(jiǎn)便，無(wú)須反復(fù)多次移動(dòng)工作臺(tái)。

6、本裝置采用動(dòng)、靜態(tài)無(wú)火花垂直校正，無(wú)須同校正塊之間碰火花，避免了放電力引起的測(cè)量誤差，同時(shí)也節(jié)省了能源。

7、同數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)接，可根據(jù)測(cè)量結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整兩方向的軸步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)線切割垂直自動(dòng)校正。

8、本系統(tǒng)還具有一定范圍內(nèi)的錐度檢測(cè)功能，在設(shè)定錐度后，可通過(guò)本系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行精密測(cè)量、校對(duì)。

9、采用上下兩個(gè)測(cè)量裝置，通過(guò)比測(cè)測(cè)量方法，能夠準(zhǔn)確地測(cè)量垂直度指標(biāo)。

本發(fā)明巧妙利用線切割鉬絲電極為一直導(dǎo)線，且直導(dǎo)線電極中流過(guò)脈動(dòng)電流這一有利測(cè)量條件，通過(guò)安裝在基座上的上下兩個(gè)線圈，非接觸測(cè)量鉬絲的徑向位置信息，準(zhǔn)確地計(jì)算出垂直度指標(biāo)，避免了放電找正等方法人為因素大，測(cè)量精度差等缺點(diǎn)。同時(shí)，線切割鉬絲的非接觸檢測(cè)，避免了各種接觸式測(cè)量方法所引起的誤差，提升垂直校正精度。與數(shù)控系統(tǒng)連接，還可通過(guò)控制軸步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)垂校正，甚至可改造為具有一定錐度測(cè)量功能的裝置。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)非接觸動(dòng)、靜態(tài)垂直校正，為進(jìn)一步提高數(shù)控線切割加工質(zhì)量，具有很高的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例這種數(shù)控線切割機(jī)鉬絲垂直測(cè)量校正裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例這種數(shù)控線切割機(jī)鉬絲垂直測(cè)量校正裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例這種數(shù)控線切割機(jī)鉬絲垂直測(cè)量校正裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例這種數(shù)控線切割機(jī)鉬絲垂直測(cè)量校正裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖之三；

其中：1-鉬絲，101-鉬絲直線工作段，2-上線圈組，201-X向上線圈，202-Y向上線圈，3-下線圈組，301-X向下線圈，302-Y向下線圈，4-高頻電源，5-信號(hào)處理電路，6-數(shù)控系統(tǒng)，7-步進(jìn)電機(jī)，8-錐度調(diào)節(jié)裝置，9-測(cè)量基座，10-上基板，11-下基板，12a-X向上磁芯，12b-Y向上磁芯，13a-X向下磁芯，13b-Y向下磁芯，14-碰邊對(duì)零塊，15-上導(dǎo)電塊，16-下導(dǎo)電塊，17-接地電阻，18-選擇開關(guān)，19-鉬絲上導(dǎo)輪，20-鉬絲下導(dǎo)輪，21-上導(dǎo)絲器，22-下導(dǎo)絲器。

具體實(shí)施方式

圖1～圖4出示了本發(fā)明這種數(shù)控線切割機(jī)鉬絲垂直測(cè)量校正裝置的一個(gè)具體實(shí)施例，眾所周知，數(shù)控線切割機(jī)的鉬絲1包括用于切割工件的鉬絲直線工作段101，而本裝置就是用于測(cè)量和校正該鉬絲直線工作段101的垂直度的。數(shù)控線切割機(jī)包括數(shù)控系統(tǒng)6、與該數(shù)控系統(tǒng)相連的步進(jìn)電機(jī)7、與該步進(jìn)電機(jī)相連的錐度調(diào)節(jié)裝置8，錐度調(diào)節(jié)裝置8與鉬絲直線工作段101的上導(dǎo)輪連接，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通過(guò)所述步進(jìn)電機(jī)7帶動(dòng)錐度調(diào)節(jié)裝置8動(dòng)作，進(jìn)而通過(guò)錐度調(diào)節(jié)裝置8的動(dòng)作來(lái)調(diào)整上導(dǎo)輪的位置，從而調(diào)整鉬絲直線工作段101的垂直度。

本實(shí)施例這種數(shù)控線切割機(jī)鉬絲垂直測(cè)量校正裝置主要包括上線圈組2、下線圈組3、高頻電源4和信號(hào)處理電路5，其中：上線圈組2和下線圈組3均布置在鉬絲的鉬絲直線工作段101的徑向外側(cè)，而且二者一上一下間隔布置。同時(shí)，下線圈組3與上線圈組2的結(jié)構(gòu)相同(長(zhǎng)度、半徑、繞數(shù)等一致)，且二者在豎直方向(即Z軸方向)上重合布置，即二者在X和Y方向的位置一致。高頻電源4用于向鉬絲的鉬絲直線工作段101通入高頻脈沖電流、從而在鉬絲直線工作段101周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)、進(jìn)而使所述上線圈組2和下線圈組3中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。信號(hào)處理電路5與所述上線圈組2和下線圈組3均分別連接，從而獲取上線圈組2中感應(yīng)電壓和下線圈組3中感應(yīng)電壓的大小差值。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，高頻電源4向鉬絲的鉬絲直線工作段101通入高頻脈沖電流，從而在鉬絲直線工作段101周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，進(jìn)而在上線圈組2和下線圈組3中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。不難理解，因?yàn)樯暇€圈組2處鉬絲電流和下線圈組3處鉬絲電流是完全一致的，而且上線圈組和下線圈組的結(jié)構(gòu)也完全相同，故上線圈組2和下線圈組3中感應(yīng)電壓的大小差值只與線圈和鉬絲直線工作段間的相對(duì)位置有關(guān)。如果鉬絲的鉬絲直線工作段101完全垂直，那么它在上線圈組2和下線圈組3中的相對(duì)位置則完全相同，則上線圈組2和下線圈組3中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓相等，即上線圈組2和下線圈組3中感應(yīng)電壓的大小差值為零。而若鉬絲的鉬絲直線工作段101并非完全垂直而具有一定的傾斜角度，那么鉬絲直線工作段101在上線圈組2和下線圈組3中的相對(duì)位置則不同，那么上線圈組2和下線圈組3中感應(yīng)電壓的差值為非零值，一般來(lái)說(shuō)，鉬絲直線工作段101傾斜角度越大，所述感應(yīng)電壓的差值則越大。上線圈組2產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和下線圈組2產(chǎn)生的感應(yīng)電壓分別傳輸至信號(hào)處理電路5，由該信號(hào)處理電路獲取兩個(gè)感應(yīng)電壓的大小差值，判斷并顯示輸出，若感應(yīng)電壓差值為零，則說(shuō)明鉬絲直線工作段完全垂直，不需要調(diào)整；若感應(yīng)電壓差值為非零值而且該非零值大于預(yù)設(shè)閾值，則說(shuō)明鉬絲直線工作段垂直度較差，需要調(diào)整鉬絲直線工作段101的垂直度。

本實(shí)施例中，所述信號(hào)處理電路5包括與所述上線圈組2和下線圈組3均相連的差動(dòng)放大電路、與所述差動(dòng)放大電路相連的濾波電路以及與所述濾波電路相連的A/D轉(zhuǎn)換電路。使用時(shí)，上線圈組2的感應(yīng)電壓信號(hào)輸入差動(dòng)放大電路第一輸入口，下線圈組3的感應(yīng)電壓信號(hào)輸入差動(dòng)放大電路第二輸入口，差動(dòng)放大電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理后，由其輸出端經(jīng)濾波電路濾波后接入A/D轉(zhuǎn)換電路。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)所述步進(jìn)電機(jī)7的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)鉬絲直線工作段垂直度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，本實(shí)施例將所述信號(hào)處理電路5與所述數(shù)控系統(tǒng)6相連。工作時(shí)，所述信號(hào)處理電路5將其獲取的上線圈組2和所述下線圈組3中感應(yīng)電壓的大小差值信號(hào)傳輸至所述數(shù)控系統(tǒng)6，數(shù)控系統(tǒng)6根據(jù)該大小差值信號(hào)計(jì)算出所述鉬絲直線工作段101的垂直度偏差值，并根據(jù)該垂直度偏差值控制步進(jìn)電機(jī)7帶動(dòng)所述錐度調(diào)節(jié)裝置8動(dòng)作，以調(diào)整所述鉬絲直線工作段101的垂直度。

為了提高對(duì)鉬絲直線工作段垂直度的測(cè)量精度，同時(shí)便于計(jì)算出鉬絲直線工作段垂直度的偏差值，本實(shí)施例將所述上線圈組2和線圈3設(shè)置成如下結(jié)構(gòu)形式：上線圈組2由圓弧形的X向上線圈201和圓弧形的Y向上線圈202構(gòu)成，所述X向上線圈201和Y向上線圈202為分體式結(jié)構(gòu)，且二者一上一下垂直分布。下線圈組3由圓弧形的X向下線圈301和Y向下線圈302構(gòu)成，所述X向下線圈301和Y向下線圈302為分體式結(jié)構(gòu)，且二者一上一下垂直分布。并且所述X向上線圈201、Y向上線圈202、X向下線圈301和Y向下線圈302均環(huán)繞布置在所述鉬絲直線工作段101的徑向外側(cè)。

工作時(shí)，X向上線圈201和X向下線圈301相對(duì)應(yīng)以用于測(cè)量鉬絲直線工作段101在X方向的垂直度偏差，Y向上線圈202和Y向下線圈302相對(duì)應(yīng)以用于測(cè)量鉬絲直線工作段101在Y方向的垂直度偏差。如果鉬絲直線工作段101在X方向的垂直度良好，即測(cè)量鉬絲直線工作段101在X向上線圈201和X向下線圈301處的X軸坐標(biāo)相等，那么X向上線圈201和X向下線圈301中的感應(yīng)電壓相等；如果鉬絲直線工作段101在Y方向的垂直度良好，即測(cè)量鉬絲直線工作段101在Y向上線圈202和Y向下線圈302處的X軸坐標(biāo)相等，那么Y向上線圈202和Y向下線圈302中的感應(yīng)電壓相等。只有在X向上線圈201和X向下線圈301中的感應(yīng)電壓相等，且Y向上線圈202和Y向下線圈302的感應(yīng)電壓也相等時(shí)，才表明鉬絲直線工作段101具有標(biāo)準(zhǔn)的垂直度。若鉬絲直線工作段的垂直度較差，則鉬絲直線工作段在上線圈組2中的徑向位置和在下線圈組3中的徑向位置不一致，那么X向上線圈201和X向下線圈301具有不同的感應(yīng)電壓，或者Y向上線圈202和Y向下線圈302具有不同的感應(yīng)電壓。當(dāng)然，也可能X向上線圈201和X向下線圈301具有不同的感應(yīng)電壓的同時(shí)，Y向上線圈202和Y向下線圈302中也具有不同的感應(yīng)電壓。根據(jù)X向上線圈201和X向下線圈301中感應(yīng)電壓差值以及Y向上線圈202和Y向下線圈302中感應(yīng)電壓差值(鉬絲中高頻脈沖電流大小及線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)已知)可非常容易地計(jì)算出鉬絲直線工作段101在X方向和Y方向的坐標(biāo)偏差，從而控制步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作，使垂直偏差逐步減小，直到滿足垂直校正指標(biāo)。

為了方便所述上線圈組2和下線圈組3的安裝布置，本實(shí)施例還設(shè)置了布置在數(shù)控線切割機(jī)上的測(cè)量基座9、固定在該測(cè)量基座9上且一上一下間隔分布的上基板10和下基板11、分別可拆卸地安裝在所述上基板10上表面和下表面的X向上磁芯12a和Y向上磁芯12b、分別可拆卸地安裝在所述下基板10上表面和下表面的X向下磁芯13a和Y向下磁芯13b。所述X向上磁芯12a、Y向上磁芯12b、X向下磁芯13a和Y向下磁芯13b均為圓弧形結(jié)構(gòu)，所述X向上線圈201和Y向上線圈202分別纏繞在所述X向上磁芯12a和Y向上磁芯12b上，所述X向下線圈301和Y向下線圈302分別纏繞在所述X向下磁芯13a和Y向下磁芯13b上。

測(cè)量基座9的底面與數(shù)控線切割機(jī)的切割平臺(tái)平行，上磁芯12所在的平面和下磁芯13所在的平面也與數(shù)控線切割機(jī)的切割平臺(tái)平行。

本實(shí)施例中所述測(cè)量基座9、上基板10和下基板11均為大理石材質(zhì)，其具有絕磁特點(diǎn)。所述X向上磁芯12a、Y向上磁芯12b、X向下磁芯13a和Y向下磁芯13b的橫截面均為圓形。

為了方便鉬絲直線工作段101與上下線圈組之間相對(duì)位置的布置，本實(shí)施例在所述上基板10和下基板11上均分別設(shè)置有一弧形缺口，所述X向上磁芯12a和Y向上磁芯12b分別安裝在所述上基板10的所述弧形缺口的內(nèi)壁上側(cè)和內(nèi)壁下側(cè)，所述X向下磁芯13a和Y向下磁芯13b分別安裝在所述下基板11的所述弧形缺口的內(nèi)壁上側(cè)和內(nèi)壁下側(cè)。

此外，本實(shí)施例在所述測(cè)量基座9上還固定設(shè)置有一個(gè)碰邊對(duì)零塊14，該碰邊對(duì)零塊14與所述上基板10水平平齊布置。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可通過(guò)該碰邊對(duì)零塊14對(duì)刀塊找零點(diǎn)，由于碰邊對(duì)零塊14到上線圈組2或下線圈組中心點(diǎn)相對(duì)位移固定，所以一旦在外側(cè)對(duì)好零點(diǎn)后，可使用數(shù)控系統(tǒng)使鉬絲自動(dòng)沿軌跡，通過(guò)上、下線圈組的入口(即上述的弧形缺口)到達(dá)中心位置。

本實(shí)施例中，所述高頻電源4直接采用該數(shù)控線切割機(jī)的切割電源，還設(shè)置有接地電阻17、選擇開關(guān)18、與所述鉬絲直線工作段101上端相連的上導(dǎo)電塊15、與所述鉬絲直線工作段101下端相連的下導(dǎo)電塊16。所述上導(dǎo)電塊15與所述高頻電源4通過(guò)導(dǎo)線相連，所述下導(dǎo)電塊16借助與所述選擇開關(guān)18的動(dòng)作而選擇性地與所述接地電阻17或所述高頻電源4相連。

本實(shí)施例上述設(shè)計(jì)的基本原理如下：鉬絲工作段(又稱線電極)本身為一直導(dǎo)線，且線電極中流過(guò)的是高頻脈動(dòng)電流，因而在其周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，此磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小與導(dǎo)線中的電流和與導(dǎo)線距離有關(guān)，即

$B=\frac{{\mathrm{\μ}}_0\×I}{2\mathrm{\π}\×d}---\left(1\right)$

上式(1)中，μ₀是真空磁導(dǎo)率，為物理常數(shù)；B為磁場(chǎng)強(qiáng)度。

測(cè)量時(shí)，將選擇開關(guān)18撥到測(cè)量位置(如圖1)，這時(shí)下導(dǎo)電塊16通過(guò)接地電阻17接高頻電源地，高頻電源、導(dǎo)電塊、鉬絲、下導(dǎo)電塊和接地電阻構(gòu)成閉合回路，鉬絲直線工作段中流過(guò)有高頻脈動(dòng)電流，該電流在上、下線圈組的各個(gè)線圈中的感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度見公式(1)。顯然，X向上線圈201和X向下線圈301處鉬絲的電流完全相同，由于線圈中感應(yīng)電壓與ΔB成正比，而X向上線圈201和X向下線圈301處鉬絲中的電流完全一致，所以X向上線圈201和X向下線圈301在X方向的感應(yīng)電壓差只與鉬絲的徑向位置有關(guān)(接地電阻大小一定，鉬絲電流已知)，如果X向垂直度良好，則鉬絲直線工作段上部與X向上線圈201徑向位置及鉬絲直線工作段下部與X向下線圈301徑向位置保持一致，所以X向上線圈201和X向下線圈301感應(yīng)電壓相同，差動(dòng)放大輸出為零。但實(shí)際中，由于各種原因?qū)е裸f絲直線工作段垂直度有偏差，則上下端X向位置不一致，且偏差越大則感應(yīng)電壓差值越高。同理，可用同樣方法可以測(cè)量Y軸方向的垂直度。在使用本裝置測(cè)量時(shí)，如果不垂直則數(shù)控系統(tǒng)可手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)軸步進(jìn)電機(jī)，使垂直度偏差逐漸減小，直到滿足垂直校正指標(biāo)。同理，Y軸也可以采用本方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整。

當(dāng)然，上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓人們能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。