电腐蚀加工系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电腐蚀加工系统。该电腐蚀加工系统包括：电极，用来加工工件；电源，用来激励电极和工件为相反的极性；电解液供给装置，用来提供电解液于电极和工件之间；操作装置，用来相对于工件移动电极；及控制装置。控制装置用来：控制操作装置根据控制装置设定的加工路径移动电极来一个加工层一个加工层地加工工件，确定加工完一个或多个加工层后工件被电极移除的材料的体积和电极的损耗值，将接着的一个或多个加工层沿着加工路径划分为多个加工块，确定加工块的体积，及根据工件被移除的材料的体积、电极的损耗值和加工块的体积补偿电极的损耗。本发明专利技术还涉及一种电腐蚀加工方法，对电极的损耗进行补偿。

【技术实现步骤摘要】
电腐蚀加工系统和方法
本专利技术有关一种电腐蚀加工系统和方法，尤其涉及一种对电极的损耗进行补偿的电腐蚀加工系统和方法。
技术介绍
电腐蚀加工（ElectroerosionMachining，EEM）是通过电火花或电弧熔融工件需要被移除的部分，将工件加工成一定的形状。工件和电极之间提供有直流电压，来产生电火花或瞬间的电弧。电极的末端和工件之间留有大约0.01毫米至大约0.50毫米的间隙，并且浸入电解液中。间隙中的电解液因直流电压部分电离，在电极和工件之间产生电火花或瞬间的电弧。电火花和/或电弧产生足够的热量来熔融少量的工件材料，在工件表面形成小凹陷，然后电解液冲走熔融的材料。电腐蚀加工是在电场下通过电极和工件之间产生的一系列的电火花来去除工件的材料。电极沿预计的路径靠近工件。一系列的电火花在工件上产生连续的小凹陷，且电极沿预计的加工路径去除材料。电腐蚀加工一般用来加工硬金属或者用其他方法（例如，车床、钻头等）很难加工的材料。然而，在电腐蚀加工过程中，电极会损耗，变得越来越短，越来越小。如此用该电极加工的工件的表面可能不平整，不能达到预期的加工深度，从而影响电腐蚀加工。因此，有必要提供一种电腐蚀加工系统和方法来解决上面提及的至少一个技术问题。
技术实现思路
本专利技术的一个方面在于提供一种电腐蚀加工系统。该电腐蚀加工系统包括：电极，用来加工工件；电源，用来激励所述电极和所述工件为相反的极性；电解液供给装置，用来提供电解液于所述电极和所述工件之间；操作装置，用来相对于所述工件移动所述电极；及控制装置。控制装置用来：控制所述操作装置根据所述控制装置设定的加工路径移动所述电极来一个加工层一个加工层地加工所述工件，确定加工完一个或多个所述加工层后所述工件被所述电极移除的材料的体积和所述电极的损耗值，将接着的一个或多个加工层沿着所述加工路径划分为多个加工块，确定所述加工块的体积，及根据所述工件被移除的材料的体积、所述电极的损耗值和所述加工块的体积补偿所述电极的损耗。本专利技术的另一个方面在于提供一种电腐蚀加工方法。该电腐蚀加工方法包括步骤：驱动电极相对于工件运动；提供电压和电解液于所述电极和所述工件之间来根据加工路径一个加工层一个加工层地加工所述工件；确定加工完一个或多个所述加工层后所述工件被所述电极移除的材料的体积和所述电极的损耗值；将接着的一个或多个加工层沿着所述加工路径划分为多个加工块；确定所述加工块的体积；及根据所述工件被移除的材料的体积、所述电极的损耗值和所述加工块的体积补偿所述电极的损耗。本专利技术的电腐蚀加工系统和加工方法根据工件被移除的材料的体积对电极的损耗进行补偿，此补偿的精准度较高。附图说明通过结合附图对于本专利技术的实施方式进行描述，可以更好地理解本专利技术，在附图中：图1所示为本专利技术电腐蚀加工系统的一个实施例的示意图；图2所示为本专利技术工件局部的一个实施例的示意图；图3所示为本专利技术加工路径的一个实施例的示意图；图4所示为本专利技术电腐蚀加工系统的控制装置控制操作装置和电源的一个实施例的示意图；图5所示为本专利技术电腐蚀加工方法的一个实施例的流程图。具体实施方式除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。图1所示为一个实施例的电腐蚀加工系统1的示意图。电腐蚀加工系统1可用来加工喷气发动机叶片、航空元件、涡轮机部件、飞机引擎、叶轮或其它可以通过电腐蚀加工的器件。在电腐蚀加工中，通过电火花或电弧从金属导电工件上移除材料形成预期的形状。在本实施例中，电腐蚀加工系统1用来一个加工层一个加工层地从工件20移除材料形成期望的结构。电腐蚀加工系统1包括控制装置10、操作装置11、电源14、电解液供给装置15和电极16。操作装置11用来相对于工件20移动电极16。本专利技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“移动”不仅可指沿一个或多个直线轴平移，还可指沿一个或多个旋转轴旋转。在一些实施例中，操作装置11包括机床，机床包括伺服装置，例如，伺服电机和主轴电机。电极16安装于操作装置11来进行电腐蚀加工。伺服电机可驱动电极16和/或工件20以设定的速度和路径相对运动，且主轴电机驱动电极16和/或工件20以设定的转速转动。在一个实施例中，用三轴加工法加工工件20。其中，电极16相对于工件20沿三个直线轴，例如，X轴、Y轴和Z轴，移动。在另一个实施例中，用五轴加工法加工工件20。其中，电极16相对于工件20沿三个直线轴，例如，X轴、Y轴和Z轴，和两个旋转轴，例如，环绕X轴的A轴、环绕Y轴的B轴和/或环绕Z轴的C轴，移动。在再一实施例中，电极16相对工件20在四个轴向或五个以上的轴向上移动。如此，通过多轴加工法电极16可移除三维的加工层，该三维的加工层不在一个平面上延伸。在一实施例中，工件20静止不动，电极16移动。另一个实施例中，电极16静止不动，工件20移动。在再一个实施例中，电极16和工件20均移动。操作装置11用来在一个或多个轴向上移动电极16且在一个或多个轴向上移动工件20。例如，在五轴加工中，电极16沿着Y轴和Z轴移动，且工件20沿着X轴移动并沿着B轴和C轴旋转。例子只是用来说明，并不限于此。电极16用来加工工件20。在图示实施例中，电极16包括管状的横截面，在另一实施例中，电极16可具有三角形的、矩形的或多边形的横截面。电源14用来激励电极16和工件20为相反的极性。在此实施例中，电源14包括直流脉冲发生器（未图示）。电极16和工件20分别连接于电源14的正极和负极。在一个实施例中，电极16作为阴极，工件20作为阳极。在另一个实施例中，电极16作为阳极，工件20作为阴极。电源14提供电压给电极16和工件20，当电极16靠近工件20时，电极16的末端产生电火花来移除工件20表面靠近电极16的末端的材料。控制装置10包括数字控制（NumericalControl，NC）或计算机数字控制（ComputerNumericalControl，CNC）装置。在本实施例中，控制装置10包括计算机数控装置12和电腐蚀控制装置13。计算机数控装置12包括程序化的或预定程序的指令，该指令基于计算机辅助设计（Computer-AidedDesign，CAD）和/或计算机辅助制造（Computer-AidedManufacturing,CAM）中对工件20的描述设定。计算机数控装置12连接于操作装置11，根据特定的工作参数，例如，进给速率、轴位置或主轴转速等，控制操作装置11驱动电极16。在另一个实施例中，计算机数控装置12处理接收到的指令和/或用户输入来控制操作装置11和电极16。在一实施例中，计算机数控装置12可包括中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）、通信单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电腐蚀加工系统，其特征在于，其包括：电极，用来加工工件；电源，用来激励所述电极和所述工件为相反的极性；电解液供给装置，用来提供电解液于所述电极和所述工件之间；操作装置，用来相对于所述工件移动所述电极；及控制装置，用来：控制所述操作装置根据所述控制装置设定的加工路径移动所述电极来一个加工层一个加工层地加工所述工件，确定加工完一个或多个所述加工层后所述工件被所述电极移除的材料的体积和所述电极的损耗值，将接着的一个或多个加工层沿着所述加工路径划分为多个加工块，确定所述加工块的体积，及根据所述工件被移除的材料的体积、所述电极的损耗值和所述加工块的体积补偿所述电极的损耗。

【技术特征摘要】
1.一种电腐蚀加工系统，其特征在于，其包括：电极，用来加工工件；电源，用来激励所述电极和所述工件为相反的极性；电解液供给装置，用来提供电解液于所述电极和所述工件之间；操作装置，用来相对于所述工件移动所述电极；及控制装置，用来：控制所述操作装置根据所述控制装置设定的加工路径移动所述电极来一个加工层一个加工层地加工所述工件，确定加工完一个或多个所述加工层后所述工件被所述电极移除的材料的体积和所述电极的损耗值，将接着的一个或多个加工层沿着所述加工路径划分为多个加工块，确定所述加工块的体积，及根据所述工件被移除的材料的体积、所述电极的损耗值和所述加工块的体积补偿所述电极的损耗,其中，所述控制装置用来确定所述加工块的体积占所述工件被移除的材料的体积的比例，且根据所述比例和所述电极的损耗值确定加工所述加工块时补偿所述电极损耗的补偿值。2.如权利要求1所述的电腐蚀加工系统，其特征在于：至少一个所述加工层为三维的加工层。3.如权利要求1所述的电腐蚀加工系统，其特征在于：所述操作装置用来在所述电极的长度方向上移动所述电极，且所述控制装置用来沿所述电极的长度方向补偿所述电极的损耗。4.如权利要求1所述的电腐蚀加工系统，其特征在于：所述操作装置用来在一个或多个轴向上移动所述电极且在一个或多个轴向上移动所述工件。5.如权利要求1所述的电腐蚀加工系统，其特征在于：一个所述加工层的至少两个所述加工块的体积不等。6.如权利要求1所述的电腐蚀加工系统，其特征在于：所述加工路径分割为多个加工段，所述加工段的数目等于所述加工块的数目。7.如权利要求6所述的电腐蚀加工系统，其特征在于：所述加工段为直线，且所述加工路径为曲线。8.如权利要求1所述的电腐蚀加工系统，其特征在于：所述控制装置用来分别计算加工所述一个或多个加工层之前和之后的所述工件的体积，且计算所述工件被移除的材料的体积，其为加工前后所述工件的体积的差值。9.一种电腐蚀加工方法，其特征在于，其包括步骤：驱动电极相对于工件运...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雷，袁人炜，罗元丰，詹移民，理查德·利·艾德里安，吴建平，刘栋，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US