孔深确定方法及计算控制系统、电极加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电极加工孔的孔深确定方法及计算控制系统、电火花小孔机电极加工装置，该电极加工孔的孔深计算控制系统包括：第一传感器，安装于电极加工装置的主轴上，主轴上连接有夹持电极的夹头，电极具有被夹头夹设的夹持端及与夹持端相对的自由端，夹头能带动电极的自由端在一检测位置和一加工位置之间移动，在电极的自由端位于检测位置的状态下，第一传感器能检测电极的自由端至夹持端之间的长度；控制器，用于获取第一传感器检测的长度数据，并用于输出电极向工件移动的行程数据；电机，与夹头驱动相连并能接收控制器输出的行程数据后驱动电极向工件移动相对应的行程。本发明专利技术能确定电极加工孔的孔深，达到盲孔和通孔加工的精度要求。

Hole depth determination method and calculation control system and electrode processing device

The invention provides a hole depth determination method for an electrode machining hole, a calculation control system and an electric spark small hole machine electrode processing device. The hole depth calculation and control system of the electrode machining hole includes the first sensor, installed on the spindle of the electrode processing device, the spindle is connected with a clamp with a clamping electrode on the spindle, and the electrode is clamped. The clamp end and the free end relative to the clamping end, the chuck can drive the free end of the electrode to move between a detection position and a machining position. The first sensor can detect the length between the free end of the electrode and the length between the clamping end at the detection position, and the controller is used to obtain the first. The length data detected by the sensor and the travel data that the output electrode moves to the workpiece; the motor, which is connected to the chuck drive and can receive the stroke data from the controller, drives the electrode to move the corresponding stroke to the workpiece. The invention can determine the hole depth of the electrode processing hole, and achieve the precision requirement of blind hole and through hole processing.

【技术实现步骤摘要】
孔深确定方法及计算控制系统、电极加工装置
本专利技术有关于一种孔深确定方法及控制系统、小孔机电极加工装置，尤其有关于一种加工制造领域中的电极加工孔的孔深确定方法及计算控制系统、电火花小孔机电极加工装置。
技术介绍
现有的电火花小孔放电加工机床(Smallholedrillingelectricaldischargemachines)，主要用于线切割放电加工(WirecutElectricalDischargeMachining，WEDM)机床加工工件上加工穿丝孔用，通常加工中导向器离工件的距离设定在3mm～5mm。随着小孔加工应用的不断拓展，多孔、盲孔加工应用越来越多。目前，在多孔加工中存在加工损耗，由于加工工件的材料厚度和/或高度不同，在相同加工电极的情况下，其电极损耗是不同的。当加工工件较薄时(通常加工工件厚度为1mm～3mm)，由于电极损耗相对较小，对多孔加工的影响较少；但当加工厚板材时(通常加工工件的厚度大于5mm)，由于电极的损耗相对增加，在孔加工完成后，电极回退到加工起始点时，如果电极损耗大于导向器离工件的距离(例如导向器离工件的距离为5mm)时，很容易退到导向器中，而当损耗超过导向器的长度(如导向器的长度大于35mm)时，在返回加工起始点时电极就会退出导向器，导致下一个小孔无法继续加工。在加工盲孔时，电极不断的损耗，孔的深度不能简单的由坐标算出，另外孔的深度又不能及时有效地在线测量，所以在加工盲孔方面，目前的手段有比较大的局限性，不能快速有效的完成盲孔加工，极大的影响小孔放电加工机床加工性能和效率。也就是说，在小孔放电加工机床加工盲孔时，由于电极损耗没有检测手段，定深孔的尺寸无法保证。现有的小孔加工方式多是针对加工工件的不同材料，不同的电极做出工艺参数库，生产厂家需要做大量的工艺参数去满足客户的需求，但仍然有许多材料的加工不能完全覆盖，导致实际应用时仍然缺少很多的参数库，给用户带来很多的不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电极加工孔的孔深确定方法，能确定电极加工孔的孔深，该方法能精确获取工件上的电极加工孔的深度值，其操作简便。本专利技术的另一目的是提供一种电极加工孔的孔深计算控制系统，能确定电极加工孔的孔深，该控制系统能精确控制工件上的电极加工孔的深度，其操作简便、自动化程度高。本专利技术的再一目的是提供一种电火花小孔机电极加工装置，能在工件上加工出电极加工孔且能确定该电极加工孔的孔深，该电极加工装置的控制系统能精确控制该电极加工孔的深度，其操作简便、自动化程度高。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：本专利技术提供一种电极加工孔的孔深确定方法，包括如下步骤：步骤S1：检测加工前的电极初始长度；当电极接触工件表面时定义为加工起始位，在所述电极位于加工起始位时，驱动所述电极向所述工件移动一预设行程以在所述工件上形成初加工孔；驱动所述电极移出所述初加工孔，检测初加工后的电极初加工后长度；步骤S2：根据所述电极初始长度及所述电极初加工后长度计算所述初加工孔的深度；根据所述预设行程及所述初加工孔的深度计算所述电极向所述工件移动的二次行程；步骤S3：当所述电极位于所述加工起始位时，驱动所述电极向所述工件移动所述二次行程以在所述初加工孔中继续加工形成实际加工孔，所述实际加工孔的深度即为所述预设行程。在本专利技术的实施例中，所述步骤S2中根据所述电极初始长度及所述电极初加工后长度计算所述初加工孔的深度包括：按照以下公式计算所述初加工孔的深度：H-ΔH1；且ΔH1＝Z0-Z1；其中，Z0为所述电极初始长度；Z1为所述电极初加工后长度；ΔH1为初加工后的电极损耗值；H为所述预设行程。在本专利技术的实施例中，所述步骤S2中根据所述预设行程及所述初加工孔的深度计算所述电极向所述工件移动的二次行程包括：当加工孔为盲孔时，按照以下公式计算所述二次行程：H+ΔH1×(ΔH1/(H-ΔH1))。在本专利技术的实施例中，所述步骤S2中根据所述预设行程及所述初加工孔的深度计算所述电极向所述工件移动的二次行程包括：当加工孔为通孔时，按照以下公式计算所述二次行程：(ΔH1+h)×(ΔH1/(H-ΔH1))其中，h为穿透预设长度。在本专利技术的实施例中，所述穿透预设长度h为3mm～8mm。在本专利技术的实施例中，还包括：在加工所述初加工孔之前，比较所述电极初始长度与所述预设行程；如果所述电极初始长度大于所述预设行程，驱动所述电极在所述工件上加工初加工孔；如果所述电极初始长度小于所述预设行程，更换所述电极。在本专利技术的实施例中，还包括：在加工所述实际加工孔之前，比较所述电极初加工后长度与所述二次行程；如果所述电极初加工后长度大于所述二次行程，驱动所述电极继续加工所述初加工孔；如果所述电极初加工后长度小于所述二次行程，更换所述电极。在本专利技术的实施例中，所述步骤S3中驱动所述电极向所述工件移动所述二次行程以在所述初加工孔中继续加工形成实际加工孔包括：步骤S31：驱动所述电极向所述工件移动所述二次行程以在所述初加工孔中继续加工形成当前加工孔；步骤S32：驱动所述电极移出所述当前加工孔，检测加工后的电极当前加工后长度；根据所述电极初加工后长度及所述电极当前加工后长度计算所述当前加工孔的深度；根据所述预设行程及所述当前加工孔的深度计算所述电极向所述工件移动的当前行程；步骤S33：当所述电极位于所述加工起始位时，驱动所述电极向所述工件移动所述当前行程以在所述当前加工孔中继续加工。在本专利技术的实施例中，所述步骤S33之后，比较所述当前加工孔的深度与所述预设行程；如果所述当前加工孔的深度等于所述预设行程，所述当前加工孔即为所述实际加工孔，结束电极加工作业；如果所述当前加工孔的深度小于所述预设行程，重复所述步骤S32至所述步骤S33，直至所述当前加工孔的深度等于所述预设行程。本专利技术还提供一种电极加工孔的孔深计算控制系统，包括：第一传感器，其安装于电极加工装置的主轴上，所述主轴上能竖直移动地连接有夹持电极的夹头，所述电极具有被所述夹头夹设的夹持端及与所述夹持端相对的自由端，所述夹头能带动所述电极的自由端在一检测位置和一加工位置之间移动，在所述电极的自由端位于所述检测位置的状态下，所述第一传感器能检测所述电极的自由端至所述夹持端之间的长度；与所述第一传感器连接的控制器，用于接收所述第一传感器检测的长度数据，并用于输出所述电极向工件移动的行程数据；与所述控制器连接的电机，其与所述夹头驱动相连，所述电机接收所述控制器输出的行程数据后驱动所述电极向工件移动相对应的行程。在本专利技术的实施例中，所述孔深计算控制系统还包括：与所述控制器连接的第二传感器，所述第二传感器连接在所述工件与所述电极之间，所述第二传感器用于检测所述电极接触所述工件表面时的信号，所述控制器接收所述第二传感器的信号数据并记录所述电极的自由端的当前位置为所述加工位置。在本专利技术的实施例中，在所述电极接触所述工件表面的状态下，所述第一传感器能检测电极上在所述检测位置处的对应点至所述电极的夹持端之间的距离；根据所述第一传感器检测的电极上在所述检测位置处的对应点至所述电极的夹持端之间的距离，所述控制器能输出所述电极的自由端自所述检测位置移动至所述加工位置的空行程数据。在本专利技术的实施例中，所述第一传感器能检测所述电极的自由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极加工孔的孔深确定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：检测加工前的电极初始长度；当电极接触工件表面时定义为加工起始位，在所述电极位于加工起始位时，驱动所述电极向所述工件移动一预设行程以在所述工件上形成初加工孔；驱动所述电极移出所述初加工孔，检测初加工后的电极初加工后长度；步骤S2：根据所述电极初始长度及所述电极初加工后长度计算所述初加工孔的深度；根据所述预设行程及所述初加工孔的深度计算所述电极向所述工件移动的二次行程；步骤S3：当所述电极位于所述加工起始位时，驱动所述电极向所述工件移动所述二次行程以在所述初加工孔中继续加工形成实际加工孔，所述实际加工孔的深度即为所述预设行程。

【技术特征摘要】
1.一种电极加工孔的孔深确定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：检测加工前的电极初始长度；当电极接触工件表面时定义为加工起始位，在所述电极位于加工起始位时，驱动所述电极向所述工件移动一预设行程以在所述工件上形成初加工孔；驱动所述电极移出所述初加工孔，检测初加工后的电极初加工后长度；步骤S2：根据所述电极初始长度及所述电极初加工后长度计算所述初加工孔的深度；根据所述预设行程及所述初加工孔的深度计算所述电极向所述工件移动的二次行程；步骤S3：当所述电极位于所述加工起始位时，驱动所述电极向所述工件移动所述二次行程以在所述初加工孔中继续加工形成实际加工孔，所述实际加工孔的深度即为所述预设行程。2.如权利要求1所述的电极加工孔的孔深确定方法，其特征在于，所述步骤S2中根据所述电极初始长度及所述电极初加工后长度计算所述初加工孔的深度包括：按照以下公式计算所述初加工孔的深度：H-ΔH1；且ΔH1＝Z0-Z1；其中，Z0为所述电极初始长度；Z1为所述电极初加工后长度；ΔH1为初加工后的电极损耗值；H为所述预设行程。3.如权利要求2所述的电极加工孔的孔深确定方法，其特征在于，所述步骤S2中根据所述预设行程及所述初加工孔的深度计算所述电极向所述工件移动的二次行程包括：当加工孔为盲孔时，按照以下公式计算所述二次行程：H+ΔH1×(ΔH1/(H-ΔH1))。4.如权利要求2所述的电极加工孔的孔深确定方法，其特征在于，所述步骤S2中根据所述预设行程及所述初加工孔的深度计算所述电极向所述工件移动的二次行程包括：当加工孔为通孔时，按照以下公式计算所述二次行程：(ΔH1+h)×(ΔH1/(H-ΔH1))其中，h为穿透预设长度。5.如权利要求4所述的电极加工孔的孔深确定方法，其特征在于，所述穿透预设长度h为3mm～8mm。6.如权利要求1所述的电极加工孔的孔深确定方法，其特征在于，还包括：在加工所述初加工孔之前，比较所述电极初始长度与所述预设行程；如果所述电极初始长度大于所述预设行程，驱动所述电极在所述工件上加工初加工孔；如果所述电极初始长度小于所述预设行程，更换所述电极。7.如权利要求1或6所述的电极加工孔的孔深确定方法，其特征在于，还包括：在加工所述实际加工孔之前，比较所述电极初加工后长度与所述二次行程；如果所述电极初加工后长度大于所述二次行程，驱动所述电极继续加工所述初加工孔；如果所述电极初加工后长度小于所述二次行程，更换所述电极。8.如权利要求1所述的电极加工孔的孔深确定方法，其特征在于，所述步骤S3中驱动所述电极向所述工件移动所述二次行程以在所述初加工孔中继续加工形成实际加工孔包括：步骤S31：驱动所述电极向所述工件移动所述二次行程以在所述初加工孔中继续加工形成当前加工孔；步骤S32：驱动所述电极移出所述当前加工孔，检测加工后的电极当前加工后长度；根据所述电极初加工后长度及所述电极当前加工后长度计算所述当前加工孔的深度；根据所述预设行程及所述当前加工孔的深度计算所述电极向所述工件移动的当前行程；步骤S33：当所述电极位于所述加工起始位时，驱动所述电极向所述工件移动所述当前行程以在所述当前加工孔中继续加工。9.如权利要求8所述的电极加工孔的孔深确定方法，其特征在于，所述步骤S33之后，比较所述当前加工孔的深度与所述预设行程；如果所述当前加工孔的深度等于所述预设行程，所述当前加工孔即为所述实际加工孔，结束电极加工作业；如果所述当前加工孔的深度小于所述预设行程，重复所述步骤S32至所述步骤S33，直至所述当前加工孔的深度等于所述预设行程。10.一种电极加工孔的孔深计算控制系统，其特征在于，包括：第一传感器，其安装于电极加工装置的主轴上，所述主轴上能竖直移动地连接有夹持电极的夹头，所述电极具有被所述夹头夹设的夹持端及与所述夹持端相对的自由端，所述夹头能带动所述电极的自由端在一检测位置和一加工位置之间移动，在所述电极的自由端位于所述检测位置的状态下，所述第一传感器能检测所述电极的自由端至所述夹持端之间的长度；与所述第一传感器连接的控制器，用于接收所述第一传感器检测的长度数据，并用于输出所述电极向工件移动的行程数据；与所述控制器连接的电机，其与所述夹头驱动相连，所述电机接收所述控制器输出的行程数据后驱动所述电极向工件移动相对应的行程。11.如权利要求10所述的电极加工孔的孔深计算控制系统，其特征在于，所述孔深计算控制系统还包括：与所述控制器连接的第二传感器，所述第二传感器连接在所述工件与所述电极之间，所述第二传感器用于检测所述电极接触所述工件表面时的信号，所述控制器接收所述第二传感器的信号数据并记录所述电极的自由端的当前位置为所述加工位置。12.如权利要求11所述的电极加工孔的孔深计算控制系统，其特征在于，在所述电极接触所述工件表面的状态下，所述第一传感器能检测电极上在所述检测位置处的对应点至所述电极的夹持端之间的距离；根据所述第一传感器检测的电极上在所述检测位置处的对应点至所述电极的夹持端之间的距离，所述控制器能输出所述电极的自由端自所述检测位置移动至所述加工位置的空行程数据。13.如权利要求12所述的电极加工孔的孔深计算控制系统，其特征在于，所述第一传感器能检测所述电极的自由端至所述夹持端之间的长度包括：初加工前的电极初始长度；在所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周异明，孙钱兵，
申请(专利权)人：北京阿奇夏米尔工业电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11