本发明专利技术涉及使用经受纵向磨损的工具电极的电火花放电铣削机器。本发明专利技术性火花放电铣削机器装配有执行用于补偿磨损的至少一个控制循环的数字控制器，考虑以下步骤：确定由每次火花放电所侵蚀的体积Q，计算工具从一次有效火花放电到下一次所行进的距离s，计算用于至少一次有效火花放电的实际侵蚀线性体积M[m3/m]，M从值Q和s形成测量样本，将所述样本M与对应的设定值C相比较以生成误差D=C-M [m3/m]，由数字控制器来计算并传送意图在随后的一个或多个循环期间减小此误差D的命令。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及使用经受纵向磨损的工具电极的电火花放电铣削机器。本专利技术性火花放电铣削机器装配有执行用于补偿磨损的至少一个控制循环的数字控制器，考虑以下步骤：确定由每次火花放电所侵蚀的体积Q，计算工具从一次有效火花放电到下一次所行进的距离s，计算用于至少一次有效火花放电的实际侵蚀线性体积M，M从值Q和s形成测量样本，将所述样本M与对应的设定值C相比较以生成误差D=C-M?，由数字控制器来计算并传送意图在随后的一个或多个循环期间减小此误差D的命令。【专利说明】电火花放电铣削机器
本专利技术涉及一种使用细长形状和恒定横截面的工具电极的电火花放电(electrical discharge)统削机器,所述工具在其末端处执行加工并经受纵向磨损， 所述机器装配有: 一侵蚀性火花放电发生器， 一具有心轴的旋转主轴(spindle), 一数字控制器(NC)， 一由数字控制器所控制的一组电动轴， 一用于测量在加工过程外面的工具的长度的设备， 一与数字控制器对接的工具路径发生器(CAD/CAM系统)，其能够用来将工件划分成一堆连续层，并限定用于工具在每个层中的扫描的一个或多个路径，以及一后处理器，充当设定值发生器，与数字控制器对接或被集成在其中。通常被用于电火花放电铣削的工具是管，或者不那么常见地是圆筒。然而，由于使该工具旋转，所以有可能使用具有恒定横截面的任何类型的工具，包括例如正方形或矩形横截面。该电火花放电铣削方法是EDM加工中的众所周知的变体，由Philip Bleys在2003年 12 月的 UniversiteCatholique de Louvain 中的 “Electrical Discharge Milling:technology and tool wear compensation”中在论文中深入地进行记录。
技术介绍
为了实现加工工件中的可接受的精度，电火花放电铣削方法要求对于电极工具的磨损的连续补偿。假设工具末端的形状通常是不变的，能够在单个维度上，换言之沿着其对称轴增量地补偿其磨损，该对称轴一般与机器的Z轴相同。被测试的方法是在描述工具路径的程序中包括补偿命令的方法。在这种情况下，一般地使用术语“预期修正”，因为该修正是预先确定的。这些修正是以工具路径的倾斜度或梯度的形式所做出的，使得工具随着其在其路径上前进而穿透到工件中。使用参考传感器，通过在加工过程外面的工具的实际长度的周期性测量来补充预期补偿的这种方法；用这种手段，有可能测量在加工过程外面的工具的长度，以检查已编程磨损与实际测量的长度上的减小相匹配，并做出修正。机器被连接到CAD/CAM系统，其是具有将工件划分成叠加层并在每个层处生成用于数字控制器(NC)的工具路径的功能的程序。在CAD/CAM系统与NC之间，一般有必要实现后处理器程序，其具有向加工程序中引入用于电火花放电铣削机器的适当技术参数以及工具前进的标称或极限速度的功能。在某些实施例中，能够将后处理器结合到NC中。基于来自CAD/CAM系统的信息，后处理器执行加工过程的初步模拟，其中，特别地，识别在该处材料尚未被加工的点，预测仍要加工的材料的体积，并根据或多或少精确的模型来计算工具上的对应磨损。这种方法受到一种缺点的影响，Bleys对该缺点提出了解决方案:特别地，参见上文引用的文献的6.9.3小节的图6.52。必须使用CAD/CAM程序，通过非常精确的几何模型来描述未加工的工件。Bleys提出了一种用于在工具进入在CAD/CAM程序中未识别的材料中的空隙时停止磨损补偿的设备。由Bleys开发的原始组合补偿设备包括第一“实时”分支和第二“预期”分支。当实时分支被激活时，其对在由时钟排序的时间间隔内发生的有效火花放电进行计数，并立即对工具施加与所记录的数目成比例的磨损补偿。预期分支使得根据程序所确定的补偿梯度的序列可用。这些梯度能够连续地施加于预先沿着整个路径所定义的精确曲线横坐标。使用Bleys的组合方法，在实时分支和预期分支两者中执行计算，但是以两个结果的比较为基础，两者中仅一个生成补偿命令。期望的是实时分支连续地生成补偿命令。实时分支不会将控制移交给预期分支，除非前者发送比后者更高的补偿命令。实时分支特别地用于检测工具在未被预先识别的材料中的空隙中的移动，并停止补偿。实时分支是由Bleys提出的改进，其特别地使得检测工具在未被预先识别的材料中的空隙中的移动并停止补偿成为可能。然而，如果系统允许磨损的测量与对其的补偿之间的最小差，则这伴随着恒定的漂移风险。为了降低此风险，预期分支充当安全屏障并防止对于实时分支所固有的偶然向下漂移。因此，在Bleys系统中，我们发现具有时间排序的实时分支和具有空间排序的预期分支；磨损修正在也被时钟排序的z轴处被直接注入。然而，这种方法具有一种缺点，在于如果不正确地选择了磨损参数，则系统可能在预期分支中被阻挡，因为两个分支根据工具上的磨损的评估进行操作，并且已知的是此磨损能够根据加工条件而显著地改变。参见Bleys第4.6小节。在专利EP1238740B1中已经提出了对此问题的解决方案，但是其中所描述的方法是复杂且昂贵的。因此，由于工具上的磨损的变化性而引起的缺点继续存在。另一方面，Bleys文献的3.5.2小节的图3.18图示出在其中未加工工件的几何模型尚未在CAD/CAM程序中被完全算出的情况下尚未被令人满意地解决的另一问题。此问题涉及到在其中其与延长冲程中的材料具有不足、但非零的啮合的情况下，工具末端的超过层厚度的累积变形的风险；在这种情况下，工件与工具之间的重叠4太小，并且工具上的磨损停止均匀地分布在其半径上。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种对上述缺点的解决方案。出于此目的，电火花放电铣削机器的特征在于后处理器生成设定值C 的文件，其等效于工具冲程的每长度单位将从工件侵蚀的设定直线体积， 与第一控制器相交互，该第一控制器执行由至少以下步骤组成的重复控制循环: -评估被每次火花放电所侵蚀的体积Q， -计算由工具从一次有效火花放电到下一次所行进的距离S， -计算用于至少一次有效火花放电的实际被侵蚀线性体积M ，M形成测量样本， -将所述样本M与对应的设定值C相比较以生成误差D= C-M , -计算并传送意图在随后的一个或多个循环期间减小此误差的命令。本专利技术所要求保护的控制循环中的第一步骤是评估被每次火花放电所侵蚀的体积Q。自从电火花放电铣削的引入以来已进行了许多实验以便确定每种类型的火花放电的有效性。参见例如专利CH562080。还参见Bleys的4.3.2小节和附录A:“Pulse analysisand pulse classification”。使用技术测试，已经画出表格,示出了每个火花放电类型所侵蚀的材料Q的体积。电火花放电铣削提供另一优点:由于工具保持快速旋转，所以加速了间隙中的颗粒去除，导致每次火花放电中的侵蚀能力的显著规整性。通过使用恒定能量火花放电进一步改善了该方法的可靠性。出于实践目的，这意味着能够将火花放电种类的数目减少至两个，即有效火花放电和短路。后者不去除材料。控制循环中的第二步骤是计算由工具从一次有效火花放电至下一次所行进的距离S。为了找到两次连续有效火花放电之间的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种使用细长形状和恒定横截面的工具电极的电火花放电铣削机器，其在其末端处执行加工并经受纵向磨损，所述机器装配有：— 侵蚀性火花放电发生器，— 具有心轴的旋转主轴，— 数字控制器，— 由所述数字控制器控制的一组电动轴，— 用于测量工具在加工过程外面的长度的设备，— 与所述数字控制器对接的工具路径发生器，其将工件划分成要加工的一堆连续层并定义用于每个层中的工具的扫描的一个或多个路径，以及— 后处理器，充当设定值发生器，与数字控制器对接或被集成在其中，— 其特征在于，所述后处理器生成等效于在路径上工具移动的每单位长度必须从所述工件侵蚀的设定线性体积的设定值C [m3/m]的文件，与执行由至少以下步骤组成的重复控制循环的第一控制器对接； ‑ 确定由每次火花放电所侵蚀的体积Q， ‑ 计算由工具从一次有效火花放电到下一次所行进的距离s， ‑ 计算用于至少一次有效火花放电的实际侵蚀线性体积M [m3/m]，M从值Q和s形成测量样本， ‑ 将所述样本M与对应的设定值C相比较以生成误差D= C‑M [m3/m]， ‑ 由所述数字控制器来计算并传送意图在随后的一个或多个循环期间减小此误差D的命令。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：C罗勒特，C特里卡里科，JC迪奧特，R德普雷蒂，
申请(专利权)人：阿杰·查米莱斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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