[发明专利]电蚀穿孔加工时冲净蚀除区的方法和设备

说明书

本发明是关于电蚀穿孔加工时冲净蚀除区的一种方法，其中，工具电极相对于工件的主升降运动是在电介质中进行的。

本发明还涉及一种冲净电蚀穿孔加工装置蚀除区用的设备，该电蚀穿孔加工装置具有一个升降器，用以使工具电极在电介质中相对于工件作主升降运动。

通常大家都知道，这种方法和设备是与电蚀穿孔加工装置有关的。上述升降运动在电介质（例如油）中具有泵唧作用，可用以冲净，特别是清理蚀除区。

在穿孔加工的蚀除过程中一般采用下列工序：根据实际的蚀除装置（例如所备有的冲洗器、所采用的电极和待加工的工件）以及所寻求的加工目标（例如想达到的几何条件、想达到的表面质量、蚀除强度、小磨损量等），根据现有技术指标，确定几何参数（△R、△β、△Z、△X、△Y）和所使用的方法所特有的参数（U、I、T、Q等）。这些参数也叫做外部参数，其意义如下：

△R：径向前行行程（例如供分段扩孔用）

△β：径向加工运动的角增量

△Z：Z轴向增量

△X：X轴向增量

△Y：Y轴向增量

U：空载电压

I：电流强度

T：脉冲持续时间

Q：冲洗量

细心选好上述外部参数之后，蚀除过程即可开始。蚀除过程的特点在于，例如，脉冲特有的物理参数，如燃弧延迟时间td、短路部分tc等。这些参数受所谓在线操作在伺服灵敏度、间隙中伺服参考电压凹、蚀除区的清除△、间隔时间△τ等方面的影响。

电蚀穿孔加工过程的质量可用过程的效率和过程的稳定性来说明。过程效率提供物理过程在效率方面的信息，例如，空载部分和短路部分。过程稳定性提供加工动态性能方面的信息，例如主轴轴套的运动等。

过程中出现的任何问题都会降低过程的效率和稳定性，而蚀除过程却偏偏总是伴随有各种各样的问题，这些问题不是由过程本身引起的就是由外部传给过程引起的。

通常在电蚀穿孔加工过程中是需要进行过程操作的，目的是为了进一步保证过程的效能，例如，电弧是否在加工区或蚀除区深处开始起弧。为解决这类问题，电蚀装置通常装有叫做自动防止短路系统的监控系统。在穿孔加工蚀除装置中，这些系统往往在故障情况下促使主轴轴套作升降运动或仅仅作返回运动。

这些升降运动（也叫做定时运动）用以清理加工区，从而使加工过程安全。

大家也都知道，这些定时运动不仅仅是在发生短路时进行，而且也是作为预防性措施定期进行的，以便尽可能防止短路的发生。机床的操作员可以给定时运动的操作设定某一操作频率，换句话说，在两个定时运动之间有一特定的时间间隔。此操作频率通常取决于所给定的外部参数，但也与工具电极在加工区中的贯入深度有关。定时运动行程的高度也可以事先确定。

然而，定时运动损害过程的稳定性和效率，尤其是增加了加工时间。

美国专利3，875，374公开了一种电蚀穿孔加工过程中冲净蚀除区的方法，其中工具电极在电介质中接触工件。在此方法中，该电极是重复地离开工件上升至一预定的行程高度而然后再下降至工件。行程高度和行程之间的时间间隔各按照定位器上设定的十个预定值中的一个来选定。行程高度的十个预定值是递增地改变，使得一直增加上去（参看第6栏第26至41行和图4）。而且，美国专利3，875，374教导（参看第3栏第18至27行）最好增加行程高度和同时减小行程之间的时间间隔，或者相反地最好减小行程高度和同时增加行程之间的时间间隔。同时还明确地教导（参看第13栏，第15行至第15栏，第39行）按照加工的结果分段的增加行程高度和减小行程之间的时间间隔。

美国专利3，875，374并未教导任何长行程和短行程的有规则的交替，而本发明采用长行程和短行程有规则的交替的方案。从美国专利3，875，374的图4中可以看到所有的前进的行程和后退的行程都具有相同的行程高度。在该图4中还可看到甚至在二个行程邻接且以相同方向进行时，它们显然是互相不同的，而且不能分析为一个双倍高度的行程。

美国专利US3，875，374的说明书中一点也没有提及下面即将介绍的作为本发明的基础的研究结果。而且，也未教导下面即将提到的本发明的方法中的（a）至（d）的四个步骤。

本发明就是要解决上述定时运动损害过程的稳定性和效率问题，特别是要缩短电蚀穿孔加工装置的加工时间。

本发明的电蚀穿孔加工过程中冲净蚀除区的方法，其中工具电极在电介质中接触工件，在该方法中电极是重复地离开工件上升至一预定的行程高度而然后再下降至工件，而行程高度和行程之间的时间间隔各按照几个预定值中的一个来选定，其特征在于：