[发明专利]用于工件的火花腐蚀加工的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于通过由放电机床的电力模块生成的放电脉冲对工件进行放电加工的方法。本发明的特征在于：首先，获取并且存储N1数量个放电脉冲的放电电压，其次，从该N1数量个所获取的放电电压中确定正面放电电压（63），并且第三，根据所确定的正面放电电压（63）调节由电力模块产生的用于对工件（17）进行加工的放电脉冲的电压Uhps（64）。

技术领域

本发明涉及用于提高工件的火花腐蚀（spark-erosion）加工的生产率和准确度的方法和设备。本发明尤其涉及用于工件的火花腐蚀放电加工（EDM）和钻孔EDM的设备，以及用于控制工件的火花腐蚀放电和钻孔EDM加工的方法。

背景技术

放电过程允许通过拷贝负电极的几何形状在工件中再现形状。这一拷贝并不精确。一方面，电极在加工期间会发生损耗；另一方面，在工具电极与工件电极之间形成间隙。最低限度的侧面间隙是至关重要的，这是因为必须从腐蚀正面向工件表面排出被腐蚀的颗粒。

但是必须将所述间隙保持得尽可能小，这是出于如下几个原因：

-正如已经提到的那样，拷贝准确度被降低。

-在大多数加工操作中，被腐蚀颗粒的排出是通过加工头（machine head）的举离（lift-off）移动而实现的，并且更大的侧面间隙会弱化这一泵浦效应。

-侧面间隙通过主要发生在已被腐蚀的颗粒上的侧向放电而被扩大。因此这一能量对于大多数加工应用来说被浪费，特别是对于肋加工（rib machining）。

-对于肋加工，肋电极的厚度由所期望的槽宽度减去电极间总间隙定义。间隙越大，电极越薄，并且后者的振动倾向就越高，从而导致精度损失、表面质量和处理速度的退化。这对于具有高长宽比的电极的其他EDM操作（比如EDM钻孔）同样成立。

-对于微EDM加工，电极的尺寸是限制因素。更小的侧面间隙允许实现工件中的更小结构。

为了最小化侧面间隙，有人尝试利用更低的开路电压和低电流脉冲来工作。在标准EDM加工中，侧面间隙实际上与开路电压和脉冲能量成比例。

但是减小的开路电压也会减小正面间隙。由于正面间隙总是小于侧面间隙，其数值变得如此的小以至于控制两个电极之间的距离的伺服系统无法令人满意地实施其功能。

脉冲能量由以下乘积给出：(放电电压)*(脉冲电流)*(脉冲持续时间)。小的脉冲能量减慢加工，从而损害机器生产率。

从现有技术的状态知道改变发电机的供电电压，例如在EP1063043A1中，改变该电压以便作为点火延迟（ignition delay）的函数精确地设定放电脉冲的电流斜率。这种方法可以减少电极损耗，但是不会消除侧面火花也不会减小侧面间隙，因此不在范围之内。

在US2012/0152907 A1中，有人尝试克服电压源类型的发电机（即使用电阻器来限制电流的发电机）的缺陷。这个种类的发电机会产生其电流作为放电电压的函数而变化的脉冲。为了保证可再现的结果，希望有恒定的（或受控的）脉冲电流，因此所提到的发明通过调节发电机的供电电压来保持脉冲电流恒定。这种方法既不消除侧面火花也不会减小侧面间隙，因此也不在范围之内。

文献EP2610027 A1公开了另一种放电加工方法和设备。但是该文献中的教导不对供电电压起作用。

由于前面提到的各种方法仅仅获得了有限的结果，因此存在针对这一问题提供一种解决方案的需要。

本发明的目的是通过下列步骤提供用于工件的放电加工的改进的设备和改进的方法：防止侧面火花的发生、针对每一种处理条件获得最小可能的侧面间隙、同时保持更高的处理速度。

发明内容

本发明的目的是通过使用根据本发明实施例的发明性方法或者根据本发明实施例的设备而实现的。