放电加工装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及放电加工装置和方法。具体而言，提供了一种放电加工装置，其包括构造成在工件中加工所希望的特征的电极，构造成使电极和工件带相反电极性的脉冲发生器，构造成在电极和工件之间传递加工溶液的加工溶液源，和构造成驱动电极相对于工件移动的伺服马达。放电加工装置还包括构造成检测加工信号的至少一个检测元件和控制器。控制器根据多个在其中预定的第一工艺参数控制脉冲发生器和伺服马达以加工工件并分析检测的加工信号以产生第一响应信号以激活多个在其中预定的与第一工艺参数不同的第二工艺参数以加工工件。还提出了一种放电加工方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大致涉及。更具体地，本专利技术涉及用于在工件中钻孔 的。
技术介绍
放电加工（EDM)是将负电极定位在导电工件上，并且绝缘液体在其间传导的工 艺。电流在电极和工件之间传递，并局部侵蚀工件以在其中形成所希望的特征。在典型的 应用中，电极可用于在工件中钻任何所希望的形状的孔。 例如，许多燃气轮机发动机部件被加工以带有小孔以使冷却通过的空气。尤其地， 电极可相对于发动机部件是倾斜的以钻孔。通常，用于加工孔的工艺可包括三个阶段，如接 触阶段、正常钻孔阶段和穿透阶段。 然而，在传统的放电加工工艺中，特别是当电极相对于工件是倾斜的时，因为绝缘 流体的低效的冲洗和电极和工件之间的短路，接触阶段和/或穿透阶段可能是耗时的。 另外，在传统加工工艺中，由于接触阶段和穿透阶段可能没有控制好，孔的质量可 能降低，其可减少涡轮机发动机部件的寿命并导致其破裂的风险。 因此，需要用于加工工件的新的和改进的。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供了放电加工装置。放电加工装置包括构造成在工 件中加工所希望的特征的电极，构造成使电极和工件带相反电极性的脉冲发生器，构造成 在电极和工件之间传递加工溶液的加工溶液源，和构造成驱动电极相对于工件移动的伺服 马达。放电加工装置还包括构造成检测加工信号的至少一个检测元件和控制器。控制器根 据多个在其中预定的第一工艺参数控制脉冲发生器和伺服马达以加工工件并分析检测的 加工信号以产生第一响应信号以激活多个在其中预定的与第一工艺参数不同的第二工艺 参数以加工工件。 本专利技术的另一实施例还提供了放电加工方法。放电加工方法包括驱动电极相对于 工件移动，电极和工件之间传递电流，同时在其间循环加工溶液，以便根据多个第一工艺参 数在工件中加工所希望的特征，检测在放电加工工艺中的加工信号，以及接收和分析检测 的加工信号以产生第一响应信号以激活多个与第一工艺参数不同的第二工艺参数以加工 工件。【附图说明】 根据下文中结合附图的具体描述，可以更清楚本公开的上述以及其它方面、特征 和优点，其中： 图1是根据本专利技术的一个实施例的放电加工装置的示意图；和 图2(a)-2(C)是用于显示图1所示的放电加工装置的不同加工阶段的示意图。 部件列表 【具体实施方式】 本公开优选的实施例将在下文中参考附图描述。在下文的描述中，不具体描述众 所周知的功能或结构以避免使本公开因不必要的细节而模糊。 图1显示了根据本专利技术的一个实施例的放电加工装置10的示意图。在本专利技术的 实施例中，放电加工（EDM)装置10可用于在工件100中加工孔101。如图1所示，EDM装置 10包括电极11、脉冲发生器12、加工溶液源13、控制器14、伺服马达15、电压检测元件16、 电流检测元件17和位置检测元件18。 在显示的实施例中，电极11和工件100分别连接至脉冲发生器12的负极和正极。 因此，在本专利技术的实施例中，电极11可作为负极而工件100可作为正极。加工溶液源13可 单独地设置并用于在电极11和工件100之间传递加工溶液，诸如电解液或脱离子水。另外， 栗（未示出）可连接至加工溶液源13,用于控制加工溶液压力。备选地，加工溶液源13可 连接至控制器14。因此，在操作中，脉冲发生器12可在电极11和工件100之间传递脉冲电 流以从工件100去除材料来形成孔101，同时加工溶液将去除的材料带出孔101。在显示的 实施例中，电极11是中空的。箭头130和131指示加工溶液的循环方向。备选地，电极11 可具有其它结构，其对于本领域技术人员是已知的。 伺服马达15用于驱动电极11移动，诸如直线地移动和/或旋转。备选地，其它合 适的马达可用于驱动电极11移动。检测元件16-18可用于检测在放电加工工艺（操作） 中的加工信号。例如，电压检测元件16和电流检测元件17可分别用于检测在电极11和工 件100之间的电压和电流信号。位置检测元件18可用于在操作期间检测电极11的位置信 号。在一个非限定的示例中，电压检测元件16和位置检测元件18分别包括测量器件，其由 Washington的Everett的Fluke以商品名称为Fluke DP 120来进行销售。进一步地，对 于这个示例，电流检测元件17包括Oregon的Beaverton的Tektronix销售的商品名称为 Tektronix TCP 303的AC/DC电流测量系统。 控制器14包括信号接收模块140、处理模块141和工艺参数模块142。在一个非 限定的示例中，信号接收模块140包括Texas的Austin的NationalInstrumentsInc.销 售的商品名称为NI6115的信号采样器件。处理模块141包括微处理器，诸如CPU。工艺参 数模块142包括由California的MountainView的CurrentEDMInc.销售的商品名称为 EDMCT300的控制柜。在显示的实施例中，信号接收模块140、处理模块141和工艺参数模 块142是分开地设置的。在其它实施例中，信号接收模块140和处理模块141可结合至工 艺参数模块142中。 在显示的实施例中，工艺参数模块142可预载入预定的工艺参数，并可包括用于 检测伺服马达15的运动并输出运动信号至位置检测元件18的编码器（未示出），使得位置 检测元件18可检测电极11的位置信号。信号接收模块140可用于接收，特别是采样检测 的电压、电流和电极位置的信号，并输出接收的信号至处理模块141用于分析以产生响应 信号。工艺参数模块142可接收响应信号以控制伺服马达15和脉冲发生器12执行接下来 的动作。在一个实施例中，处理模块141可将响应信号发送回至信号接收模块140,然后信 号接收模块140可输出响应信号至工艺参数模块142并将其触发。 在本专利技术的实施例中，术语"接下来的动作"指的是EDM装置10开始不同阶段的 加工或停止加工。工艺参数可为预定的或根据实验数据预先输入至工艺参数模块142,这可 被本领域技术人员容易地实现。工艺参数的非限定的示例包括伺服馈送率、脉冲导通时间、 脉冲关闭时间、峰值电流、电容、加工溶液压力和电极旋转速度等。 在本专利技术的某些实施例中，EDM装置10可使用三个检测元件16-18中的至少一 个。位置检测元件18可直接连接至伺服马达15用于检测电极11的位置信号。另外，EDM 装置10可包括显示装置143,诸如IXD，以连接至处理模块141用于观察检测信号的波形。 进一步地，电流放大器19,诸如Oregon的Beaverton的Tektronix销售的TektronixTCPA 300,可设置在电流检测元件17和信号接收模块140之间以在电流信号被发送至接收模块 140中之前放大来自电流检测元件17的电流信号。 图2(a)_2(c)是用于显示放电加工装置10的不同加工阶段的示意图。在显示的 实施例中，电极11相对于工件100是倾斜的，并构造成用于在工件100中加工孔101。进一 步地，对于显示的实施例，孔101是通孔。在本专利技术的实施例中，术语"倾斜的"指的是电极 11不是垂直于工件100的加工表面102。备选地，电极11可定向为垂直于工件100。 在显示的实施例中，加工工艺可包括图2(a)所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电加工装置(10)，包括：构造成在工件(100)中加工所希望的特征的电极(11)；构造成使所述电极和所述工件带相反电极性的脉冲发生器(12)；构造成在所述电极和所述工件之间传递加工溶液的加工溶液源(13)；构造成驱动所述电极相对于所述工件移动的马达(15)；构造成检测加工信号的至少一个检测元件(16,17,18)；和构造成根据多个在其中预定的第一工艺参数来控制所述脉冲发生器和所述马达以加工所述工件并分析所述检测的加工信号来产生第一响应信号以激活多个在其中预定的与所述第一工艺参数不同的第二工艺参数来加工所述工件的控制器(14)；其中，所述放电加工装置还包括一个或多个用于在操作期间检测电极(11)位置的加工信号的位置检测元件(18)、用于检测所述电极和所述工件之间的电压的加工信号的电压检测元件(16)和用于检测所述电极和所述工件之间的电流的加工信号的电流检测元件(17)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P李，魏斌，H徐，MJ格利森，WC阿利森，JF韦泽尔斯，JF朱劳卡，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US