專利名稱：：臨界放電間隙的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電火花加工
技術(shù)領(lǐng)域：
的測量方法，具體是一種臨界放電間隙的測量方法。技術(shù)背景臨界放電間隙是指在正負(fù)電極之間施加一定電壓的條件下，電極之間的加工介質(zhì)剛剛能夠被擊穿的極間距離。由于臨界放電間隙大小關(guān)系到電火花加工的放電范圍、加工介質(zhì)的氣化爆炸、加工屑的排除通道、放電加工的特性，以及在估算電火花加工精度方面，都有著非常重要的參考作用，因此在放電加工研究和放電加工機床伺服系統(tǒng)的設(shè)計中經(jīng)常會用到臨界放電間隙值。所以低成本、高效、高精度、簡單、方便、可靠的臨界放電間隙的測試技術(shù)具有非常重要的應(yīng)用價值的。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，發(fā)明專利ZL200410025206.6，發(fā)明名稱"臨界放電加工間隙的測量方法"，該發(fā)明方法是首先使電極與工件在A點接觸，工件平面與XOY平行，并設(shè)定此接觸A點的坐標(biāo)位置為零(X-Y:Z-O)，然后使電極沿Z軸回退(上升)l腿到坐標(biāo)B點。為了減少工件和電極之間相互影響，使電極沿X(或負(fù)方向)正方向平移某一距離AX(或-AX)到C點。此時，使用機床自帶的手動操縱控制盒，沿Z軸方向，手動下降一個可能的最小距離At后，設(shè)定電極加工方向為X方向，即向原點(Xi)進行加工。啟動加工鍵，電極以距離工件表面Z二lmra-At的高度(間隙)，經(jīng)過AX路經(jīng)后平行地加工到達(dá)X=0點處。如果工件和電極之間產(chǎn)生放電了，距離lmm-At就是臨界放電間隙；如果沒有放電，使電極返回到C點，然后再使電極與工件表面距離減小2XAt，即沿Z方向下降2XAt，重復(fù)上述向X=0點處加工過程，直到工件和電極之間出現(xiàn)放電。若經(jīng)過n次電極與工件之間距離減小后產(chǎn)生第一次放電，則臨界放電間隙為lmm-nXAt，即在X0Y平面內(nèi)得到沿X方向測量的臨界放電間隙。該方法不足是1電極需多次手動下降A(chǔ)t以及多次沿工件表面進行水平移動(距離一般在若干毫米以上)，其結(jié)果是費時耗工，測試與輔助測試時間長；2由于放電痕尺寸很小(一般在幾微米幾十微米)，沿工件表面的加工路徑仔細(xì)觀察有無放電痕時十分費力；3由于工件的制造與安裝等原因使得其表面沿加工路徑上有直線度誤差，測試結(jié)果中含有形位誤差，因此測試精度不高；4在手動控制的過程中，下降距離越短越難操控，因此下降控制困難。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，在保持原有技術(shù)中不借助任何其它輔助裝置的條件下，提供一種效率提高30%以上、簡便的臨界放電間隙的測量方法，使其測試時間大幅縮短，測試結(jié)果中不含有工件形位誤差，測試精度高，觀察和操控方便，測試失誤少，方法更加簡單易行，可靠。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明根據(jù)臨界放電間隙的測試原理，首先使工件平面與X0Y保持平行并夾緊，將電極與工件在A點接觸感知，設(shè)定此接觸A點的坐標(biāo)位置為零(Z^)，然后使電極沿Z軸回退(即上升)Lmm至坐標(biāo)位置B點，該B點為在電極與工件兩端施加開放電壓后，不產(chǎn)生放電的位置。此時，啟動加工程序，使用放電加工機床沿Z軸方向，從B點向下自動加工一個可能的最小距離AZmm(該距離由機床精度決定)，加工結(jié)束后，電極自動回退至B點，此時觀察A點處是否有放電痕。如有，則電極與工件表面的距離Z=Lmm-AZmm即為臨界放電間隙。如果沒有放電痕，將加工程序中加工距離設(shè)定為2XAZmm，然后重復(fù)上述加工過程。若在第n次工件表面上第一次觀察到放電痕時，則臨界放電間隙為Lmm-nXAZmm。將上述加工方向Z坐標(biāo)改為X坐標(biāo)，AZ換成AX，重復(fù)第一步操作，同樣可以進行X方向的臨界放電間隙測試。將上述加工方向Z坐標(biāo)改為Y坐標(biāo)，AZ換成AY，重復(fù)第一步操作，同樣也可以進行Y方向的臨界放電間隙測試。本發(fā)明中使用的電極和工件可以為任何導(dǎo)電材料。本發(fā)明的有益效果1)由于省去了兩次電極的水平移動和多次手動下降A(chǔ)t的時間，僅沿Z軸加工nXAt距離，該距離一般不大于l誦，即加工距離變短，測試花費時間大為減少，效率提高30%以上；2)由于電極總是在同一點位置進行加工，測試結(jié)果與工件的安裝和形位誤差無關(guān)，即測試數(shù)據(jù)中不含有安裝和形位誤差，因此測試精度高；3)由于觀測點僅為A點，因此觀測方便，花費時間減少；4)下降距離由機床控制，所以移動距離精度高(與手動相比)，失誤少，操作簡單易行，可靠。圖1現(xiàn)有測試原理示意圖圖2本發(fā)明測試原理示意圖圖3本發(fā)明實施例的效果圖其中圖(a)為加工條件l的加工效果圖；圖(b)為加工條件2的加工效果圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。1.準(zhǔn)備工作:在車床上加工電極(紫銅O10)側(cè)面和端面，在磨床上將工件(材料Crl3，尺寸30X30)上下兩面磨平。并用砂紙(600H，1000#，1500#，3000#)分別將電極端面和工件表面研磨至光亮；2.安裝將工件安裝在夏米爾ROBOFORM35電火花機床的工作臺上，找平并加緊，然后將電極裝入主軸夾頭中；3.設(shè)定使電極與工件在A點(見附圖2)接觸并設(shè)定此點坐標(biāo)Z^。然后將電極升至Z=lmm，之后，加工程序中設(shè)定Z軸的加工距離為1um，即電極從Z=lmm處加工到Zi.999mm點處。加工程序(1):FR0M/Z，1(表示電極的所處位置)；(2):VECT/Z，1一0.001;(其中VECT是加工命令.其含義為從電極所處坐標(biāo)位置沿Z軸方向加工至坐標(biāo)Z=0.999mm處)；(3):GOTO/Z，1(執(zhí)行完(2)后電極回到Z4ram位置)；(4):END(加工程序結(jié)束)。4.測試過程啟動加工程序鍵，結(jié)果沒有放電；重復(fù)過程3，將加工程序中的加工距離設(shè)定為2ym，再次啟動加工按鈕。直到下降898um，即間隙為0.102mm時才有第一次放電。同理，改變加工條件后，兩次實際測試結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>*加工條件1:開放電壓420V;放電電流34A;脈沖寬度二200us;脈沖間隔=3000^s。*加工條件2:開放電壓120V;放電電流二32A;脈沖寬度二200us;脈沖間隔=300011s。測試結(jié)果非常理想，實施效果圖見附圖3，圖(a)為加工條件1時工件上的放電痕照片。圖(b)為加工條件2時工件上的放電痕照片。由圖可以清晰地看出，放電痕剛剛出現(xiàn)，還未形成完整的放電坑，并且只有一個。權(quán)利要求1、一種臨界放電間隙的測量方法，其特征在于，首先使工件平面與XOY保持平行并夾緊，將電極與工件在A點接觸感知，設(shè)定此接觸A點的坐標(biāo)位置為零即Z＝0；然后使電極沿Z軸回退Lmm至坐標(biāo)位置B點，該B點為在電極與工件兩端施加開放電壓后，不產(chǎn)生放電的位置，此時，啟動加工程序，使用放電加工機床沿Z軸方向，從B點向下自動加工一個最小距離ΔZmm；加工結(jié)束后，電極自動回退至B點，此時觀察A點處是否有放電痕，如有，則電極與工件表面的距離Z＝Lmm-ΔZmm即為臨界放電間隙，如果沒有放電痕，將加工程序中加工距離設(shè)定為2×ΔZmm；然后重復(fù)上述加工過程，若在第n次工件表面上第一次觀察到放電痕時，則臨界放電間隙為Lmm-n×ΔZmm。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界放電間隙的測量方法，其特征是，將上述加工方向Z坐標(biāo)改變?yōu)閄坐標(biāo)，AZ換成AX，重復(fù)第一步操作，進行X方向的臨界放電間隙測試。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界放電間隙的測量方法，其特征是，將上述加工方向Z坐標(biāo)改為Y坐標(biāo)，AZ換成AY，重復(fù)第一步操作，進行Y方向的臨界放電間隙測試。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界放電間隙的測量方法，其特征是，最小距離AZmm由機床精度決定。全文摘要本發(fā)明涉及一種電火花加工
技術(shù)領(lǐng)域：
的臨界放電間隙的測量方法，首先使工件平面與XOY保持平行并夾緊，將電極與工件在A點接觸感知，設(shè)定此接觸A點的坐標(biāo)位置為零，然后使電極沿Z軸回退Lmm至坐標(biāo)位置B點，啟動加工程序，使用放電加工機床沿Z軸方向，從B點向下自動加工一個最小距離ΔZmm，加工結(jié)束后，電極自動回退至B點，此時觀察A點處是否有放電痕，如有，則電極與工件表面的距離Z＝Lmm-ΔZmm即為臨界放電間隙，否則將加工距離設(shè)定為2×ΔZmm，然后重復(fù)上述加工過程。本發(fā)明測試時間大幅縮短，測試結(jié)果中不含有工件形位誤差，測試精度高，觀察和操控方便，測試失誤少，方法更加簡單易行，可靠。文檔編號B23Q15/22GK101229622SQ20081003373公開日2008年7月30日申請日期2008年2月21日優(yōu)先權(quán)日2008年2月21日發(fā)明者陽倪,剛劉,裴景玉,趙曉明,郭常寧申請人:上海交通大學(xué)