[发明专利]一种数控电解加工极间最小间隙检测方法和装置

说明书

本发明公开了一种数控电解加工极间最小间隙检测方法和装置。该方法包括：观察电流监测模块，当观察加工电流趋于稳定时暂停加工，关闭直流电源，并记录下此时Z轴位置；将加工间隙的电解液吹走，使工件和工具处于干燥状态；将万用表接入测量回路，打在蜂鸣挡，再控制阴极向下进给，当听到蜂鸣时，记下此时Z轴读数，并计算本次加工的极间间隙；保持其它加工参数不变，增加阴极进给速度，继续完成电解加工过程，测出不同进给速度下的极间间隙，直至不能稳定加工时结束测量工作，最终得到这种加工的极间最小间隙。本发明无须额外接入传感器，且操作简单，易于实现，能在线检测出最小加工间隙，从而实现小间隙电解加工，提高电解加工的精度。

技术领域

本发明涉及一种数控电解加工极间最小间隙检测方法和装置，主要用于数控电解加工中加工间隙的检测，属于电解加工领域。

背景技术

电解加工是利用阳极电化学溶解原理进行材料蚀除，并最终将零件加工成形的工艺技术。电解加工是金属工件阳极在电解液溶液中溶解、阴极析氢的不接触式加工。根据原理，电解加工的特点为(1)被加工材料范围较广，导电材料几乎都可以被加工；(2)加工效率高，一般能达到每分钟数百立方毫米；(3)被加工后的表面质量好；(4)工具无损耗，大大减少加工成本；(5)不存在机械切削力，没有残余应力和变形。工件阳极和工具阴极间保持很小的加工间隙，一般是0.1-1mm，这是电解加工必须具备的特定工艺条件之一。加工间隙是影响电解加工核心的工艺要素，其直接影响加工效率和表面质量。电解加工受许多因素的影响，如工件的材料、形状、面积、进给方式、电源参数等，而加工间隙就是这些众多影响因素的综合表现，国内外电解加工专家也一直在研究加工间隙的测控。

对电极间隙的检测方法主要有自适应测控法、模型预测法、周期循环对刀法、电涡流法等。电解加工是有间隙的加工，研究加工过程间隙变化规律对掌握电解加工工艺规律，保证加工过程的稳定从而控制加工精度有着重要的意义。

发明内容

本发明主要针对电解加工时，无法测量加工间隙大小的精确值，以保证加工精度，提高加工效率等问题，提供一种数控电解加工极间最小间隙检测方法和装置。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种数控电解加工极间最小间隙检测方法，包括：

(1)观察电流监测模块，当观察加工电流趋于稳定时暂停加工，关闭直流电源，并记录下此时Z轴位置为Z₁；

(2)将加工间隙的电解液吹走，使工件和工具处于干燥状态；

(3)将万用表接入测量回路，打在蜂鸣挡，再控制阴极向下进给，当听到蜂鸣时，记下此时Z轴读数为Z₂，此时本次加工的极间间隙Δ为Δ＝Z₂-Z₁；

(4)保持其它加工参数不变，增加阴极进给速度，继续完成电解加工过程，测出不同进给速度下的极间间隙，直至不能稳定加工时结束测量工作，最终得到这种加工的极间最小间隙Δ_min。

更进一步的，所述方法不须额外接入传感器。

更进一步的，电解液采用侧流式高速流过阴极与阳极的间隙。

本发明还提供一种数控电解加工极间最小间隙检测装置，包括电解液池、泵、工具阴极、工件阳极、数字万用表、机床工作台、机床主轴，所述工件阳极设置于机床工作台上，所述工具阴极与工件阳极相对设置于机床主轴上，所述电解液池中的电解液在泵的作用下从工具阴极和工件阳极之间的间隙一侧流入，从另一侧流回至电解液池中，形成电解液循环回路，所述数字万用表的黑表头一端搭接在工具阴极，红表头一端搭接在工件阳极，在电解加工时，数字万用表不接入电解液循环回路。

更进一步的，在电解回路中还设置有粗过滤器和精过滤器。

更进一步的，在电解回路中还设置有流量计。