專(zhuān)利名稱(chēng)：放電加工機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種放電加工機(jī)，以電極和工件為兩極加上雙極性的放電脈沖，利用放電加工機(jī)中的放電來(lái)加工工件。
以往，由于制模放電加工中采用由水及化合物組成的介電液或油，尤其是精加工中在工件加工表面上形成化合物的焦油分解物或油，因而造成加工不穩(wěn)定、加工表面光潔度較差等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，有一種如日本特開(kāi)昭59-93228號(hào)、特開(kāi)平3-196916號(hào)、特開(kāi)平3-239413號(hào)以及特開(kāi)平4-101722號(hào)等專(zhuān)利公報(bào)所揭示的方法，即在加工當(dāng)中使電極和工件的極性暫時(shí)相反的方法。日本特開(kāi)平3-20852號(hào)專(zhuān)利公報(bào)還揭示了一種采用雙極性脈沖的現(xiàn)有放電加工機(jī)例子。日本特開(kāi)昭61-50714號(hào)專(zhuān)利公報(bào)還敘述了采用雙極性脈沖的放電加工機(jī)對(duì)雙極性脈沖的控制。
日本特開(kāi)昭59-93228號(hào)、特開(kāi)平3-196916號(hào)以及特開(kāi)平3-239413號(hào)專(zhuān)利公報(bào)允許通過(guò)相反極性的放電來(lái)除去積累的焦油。但是，這些專(zhuān)利公報(bào)所揭示的方法中，是以一定的間隔去判定正向極性(即電極為負(fù)、工件為正)時(shí)的電壓和反向極性(即電極為正、工件為負(fù))時(shí)的電壓的，因而其問(wèn)題在于，以正向極性加工通常增加電極消耗，而且加工速度方面也有問(wèn)題，這是因?yàn)樵谡蚝头聪驑O性之間加工狀態(tài)有差異，因而極性相反以后一段時(shí)間中加工狀態(tài)極不穩(wěn)定。
日本特開(kāi)平4-101722號(hào)專(zhuān)利公報(bào)所揭示的方法允許正向極性加工和反向極性加工分開(kāi)設(shè)定加工參數(shù)以減少電極消耗至某一程度，除此之外則與日本特開(kāi)昭59-93228號(hào)、特開(kāi)平3-196916號(hào)以及特開(kāi)平3-239413號(hào)專(zhuān)利公報(bào)所揭示的、以?xún)煞N極性加工工件而無(wú)法減少電極消耗的那些方法相同。而且，若降低正向極性加工條件來(lái)減少電極消耗，正向極性加工期間則不可避免地使工件加工速度減慢。尤其是隨加工條件的降低而減少加工電流值的話(huà)，采用基于水的介電液還很可能導(dǎo)致一種使電壓升不上去從而不產(chǎn)生放電的極不穩(wěn)定的狀態(tài)。
日本特開(kāi)平3-208520號(hào)專(zhuān)利公報(bào)公開(kāi)一例采用雙極性脈沖以避免電解現(xiàn)象致使表面光潔度變差的放電加工機(jī)。在此例中，可以知道存在一現(xiàn)象，即電極正向加電時(shí)制造出的加工表面的光潔度比電極反向加電時(shí)得到的要粗糙1.5至2.0倍，而表面的總光潔度比電極正向加電時(shí)得到的更粗糙。為了消除用雙極性脈沖加工時(shí)仍舊存在的這些問(wèn)題，某一極性電壓設(shè)為產(chǎn)生放電的值，而另一極性電壓則設(shè)為不產(chǎn)生放電的值。不過(guò)，要將另一極性設(shè)為不產(chǎn)生放電的值，以便電極間的平均電壓下降至0或接近于0，就必須使電極上加另一極性電壓的時(shí)間增加，也就是說(shuō)，使需要加另一極性電壓的時(shí)間變長(zhǎng)。結(jié)果，帶來(lái)一個(gè)加工速度降低的問(wèn)題。因?yàn)槿毡咎亻_(kāi)平3-208520號(hào)專(zhuān)利公報(bào)中公開(kāi)的放電加工機(jī)是用來(lái)阻止電解作用的，因而經(jīng)介電液流到加工間隙的漏電流平均來(lái)說(shuō)可以近乎為零。但是，這種系統(tǒng)不足以阻止焦油的累積，因?yàn)檫@正是電極或工件的電壓吸引帶電焦油造成的一種現(xiàn)象。
日本特開(kāi)昭61-50714號(hào)專(zhuān)利公報(bào)敘述采用雙極性脈沖的放電加工機(jī)對(duì)雙極性脈沖的控制。這是一種通過(guò)加脈沖電壓，在不產(chǎn)生放電的很短時(shí)間內(nèi)加相反極性電壓的方法。該公報(bào)還敘述一種使不發(fā)生放電時(shí)所加的相反極性電壓的低電平脈沖的電壓以及時(shí)間增大的方法。不過(guò)，僅在短時(shí)間加脈沖不能有效地拉下平均電壓，此加工機(jī)所提供的18V平均對(duì)于阻止焦油累積幾乎沒(méi)有效果。因?yàn)檫@種加工機(jī)也是以阻止電解作用為目標(biāo)的，因而經(jīng)介電液流到加工間隙中的漏電電流平均來(lái)說(shuō)幾乎可以為零。不過(guò)，這種系統(tǒng)不足以阻止焦油的累積，因?yàn)閹щ姷慕褂褪艿诫姌O或工件電壓的吸引。而且，在不放電時(shí)增加所加的相反極性電壓的低電平脈沖的電壓以及時(shí)間的方法也是毫無(wú)意義的，因?yàn)榉烹姷牟话l(fā)生是與放電狀態(tài)的是否穩(wěn)定根本不相關(guān)的。放電不發(fā)生主要是因?yàn)殡姌O和工件互相遠(yuǎn)離，所以對(duì)放電狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)來(lái)控制加工條件，并不對(duì)加工性能的改善產(chǎn)生作用。
制模放電加工機(jī)通常采用油或者水以及高分子化合物的混合物作為介電液。放電加工機(jī)采用這種介電液時(shí)，油或化合物分解產(chǎn)生焦油。這種焦油帶了電荷，累積在介電油液中的電極上，或累積在由水以及高分子化合物的混合物所組成的介電液中的工件上，造成加工不穩(wěn)定和加工表面光潔度較差這種問(wèn)題。要避免帶電的焦油累積在電極或加工工件上，以往采用相反極性的電壓加工工件。但是，這有一個(gè)加工速度的問(wèn)題，還有一個(gè)電極消耗增加的問(wèn)題，這是因?yàn)榧偃缂庸ひ袚Q極性的話(huà)，低電極消耗條件就不可能適用。而且，對(duì)于焦油累積原因不穩(wěn)定加工的檢測(cè)方法，加工條件的控制等而言，以往沒(méi)有任何措施。
本申請(qǐng)發(fā)明人的研究揭示了以下三個(gè)事實(shí)。第一，控制加工間隙的平均電壓近乎為0對(duì)于防止焦油累積在電極或工件上是有效的。第二，表面質(zhì)量不僅通過(guò)使平均電壓為0V、而且通過(guò)以相反極性即正向極性形成輕微放電而得到增強(qiáng)。應(yīng)注意，以正向極性(電極為負(fù)，工件為正)加工，由于電極消耗率高，必須減小加工電流。第三，在加工因累積在電極或工件上的焦油而變得不穩(wěn)定時(shí)，使加工間隙平均電壓為0V，可以在短到幾秒種的時(shí)間里就立即讓加工回到穩(wěn)定狀態(tài)。因而，要提高加工速度，有效的方法是加大停止時(shí)間、即加大加以正向極性電壓的時(shí)間，這樣，當(dāng)提高反向極性脈沖占空系數(shù)對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，一檢測(cè)到不穩(wěn)定，就讓加工間隙的平均電壓接近于0V。
本發(fā)明的目的在于提供一種根據(jù)發(fā)明人揭示的所述事實(shí)，可以抑制焦油累積，還可以抑制電極消耗的放電加工機(jī)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可以抑制焦油累積，還可以防止工件電解腐蝕的放電加工機(jī)。
本發(fā)明另一目的在于提供一種根據(jù)發(fā)明人揭示的所述事實(shí)，可以抑制焦油累積，還可以穩(wěn)定加工和抑制加工速度減慢的放電加工機(jī)。
本發(fā)明再一目的在于提供一種具有新穎焦油累積檢測(cè)器的放電加工機(jī)。


圖1是示意本發(fā)明較佳實(shí)施例的方框圖。
圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明較佳實(shí)施例動(dòng)作的電壓波形圖。
圖3是示意本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的方框圖。
圖4是示意本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的方框圖。
圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明第三較佳實(shí)施例動(dòng)作的離子移動(dòng)距離相對(duì)于極性改變頻率的特性曲線(xiàn)圖。
圖6是示意本發(fā)明第四較佳實(shí)施例的方框圖。
圖7是示意本發(fā)明第五較佳實(shí)施例的方框圖。
圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明第五較佳實(shí)施例動(dòng)作的電壓波形圖。
圖9是示意本發(fā)明第六較佳實(shí)施例的方框圖。
圖10是示意本發(fā)明第七較佳實(shí)施例的方框圖。
圖11是示意本發(fā)明第八較佳實(shí)施例的方框圖。
圖12是示意本發(fā)明第九較佳實(shí)施例的方框圖。
圖13是用于說(shuō)明本發(fā)明第九較佳實(shí)施例動(dòng)作的電壓波形圖。
圖14是示意本發(fā)明第十較佳實(shí)施例的方框圖。
圖15是用于說(shuō)明本發(fā)明第十較佳實(shí)施例動(dòng)作的電壓波形圖。
圖16是是示意本發(fā)明第十一較佳實(shí)施例的方框圖。
圖17示出電壓波形和電極位置以說(shuō)明本發(fā)明第十一較佳實(shí)施例的動(dòng)作。
圖18示出電壓波形和電極位置以說(shuō)明本發(fā)明第十二較佳實(shí)施例的動(dòng)作。
圖19是示意本發(fā)明第十三較佳實(shí)施例的方框圖。
圖20示出電壓波形和電極位置以說(shuō)明本發(fā)明第十三較佳實(shí)施例的動(dòng)作。
圖21是示意本發(fā)明第十四較佳實(shí)施例的方框圖。
圖22是用于說(shuō)明本發(fā)明第十四較佳實(shí)施例動(dòng)作的電壓波形圖實(shí)施例1圖1是表示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的方框圖。應(yīng)理解，此實(shí)施例是采用絕緣的介電液的較佳實(shí)施例。
圖1中，標(biāo)號(hào)401表示反向極性的直流電壓源(接近+80V)，402表示正向極性的直流電壓源(接近-80V)，405表示電極，406表示工件，407表示反向極性的開(kāi)關(guān)器件，408表示正向極性的開(kāi)關(guān)器件，409表示脈沖控制電路，410表示反向極性的限流電阻器，411表示正向極性的限流固定電阻器，它具有不低于5Ω的較大阻值，在這種阻值放電是不可能發(fā)生的。412表示反向極性限流電阻器的轉(zhuǎn)換開(kāi)換，413、414、415以及416表示二極管。圖2表示本發(fā)明第一實(shí)施例的加工間隙的電壓波形，這里極性定義為正向時(shí)，電極405為正而工件406為負(fù)。圖中，201、204及207表示反向極性的無(wú)負(fù)載時(shí)間周期，202、205及208表示具有設(shè)定的脈沖寬度的反向極性的放電時(shí)間周期。203、206及209表示反向極性的停止時(shí)間周期，這時(shí)加的是正向極性電壓。加正向極性電壓的時(shí)間就是反向極性電壓的停止時(shí)間。在停止時(shí)間期間要判斷何時(shí)加電壓，可以采用后文說(shuō)明的各個(gè)實(shí)施例中的正向極性電壓加電控制方法。在本實(shí)施例中，加正向極性電壓以確保在整個(gè)反向極性電壓的停止時(shí)間中平均電壓為0V或近乎為0V。
現(xiàn)在說(shuō)明動(dòng)作。圖1中的脈沖控制電路409產(chǎn)生開(kāi)關(guān)器件407、408的門(mén)信號(hào)。圖2的波形A中，時(shí)間段201、202、204、205、207、208是開(kāi)關(guān)器件407導(dǎo)通的時(shí)間段，時(shí)間段203、206、209則是開(kāi)關(guān)器件408導(dǎo)通的時(shí)間段。與常規(guī)放電加工機(jī)一樣，可以利用反向極性限流電阻器的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)412在反向極性限流電阻器410間切換，改變反向極性電流值。當(dāng)采用諸如油這種基本上絕緣的介電液時(shí)，正向極性限流電阻器411固定為如上所述不低于5Ω的較大阻值，通過(guò)正向極性輕微的放電，來(lái)減小正向極性放電的影響，并且提供工件良好的表面質(zhì)量。因?yàn)榻^緣液用作介電液，因而加工間隙兩側(cè)加上電壓，除非發(fā)生放電，不然并不引起漏電流，正向極性限流電阻器411可以固定為一較大阻值，而無(wú)需切換。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)用銅電極或石墨電極來(lái)加工鋼材時(shí)，反向極性可以降低電極消耗，正向極性則要造成電極消耗。因而，可以抑制焦油在電極或工件上累積，并且，利用正向極性放電來(lái)降低金屬消損，這樣，就減少了對(duì)電極消耗的影響，提供工件表面優(yōu)良的表面質(zhì)量。
實(shí)施例2圖3是示意本發(fā)明第二實(shí)施例的方框圖。應(yīng)理解，本實(shí)施例是介電液采用水及化合物組成的介電液的較佳實(shí)施例。
圖3中，450表示反向極性限流電阻器，451表示正向極性限流電阻器，452表示反向極性限流電阻器轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，453表示正向極性限流電阻器轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，454表示切換控制裝置，它使得反向極性限流電阻器轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)452以及正向極性限流電阻器轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)453聯(lián)動(dòng)并且在此之間切換。413至416表示二極管。
現(xiàn)在說(shuō)明動(dòng)作。使反向極性限流電阻器轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)452動(dòng)作，在反向極性限流電阻器450之間作切換，與此切換聯(lián)動(dòng)，使正向極性限流電阻器轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)453動(dòng)作，在正向極性限流電阻器451之間作切換。當(dāng)采用的是水及化合物所組成的介電液時(shí)，加工間隙中流過(guò)漏電流，使得所加的電壓下降。因此，如果介電液的電阻率比較低或是加工面積比較大的話(huà)，無(wú)負(fù)載電壓下降，升不到設(shè)定電壓。若正向極性限流電阻器固定為如實(shí)施例1同樣大的阻值，介電液電阻率的降低或者加工面積的增大將使正向極性電壓下降，加工間隙的平均電壓無(wú)法減小。但減小正向極性限流電阻時(shí)，就出現(xiàn)電極消耗增加的問(wèn)題。因而，正向極性限流電阻器451必須總與反向極性限流電阻器一起改變?yōu)橐缓线m阻值。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，正向極性的限流阻抗比反向極性的要大約兩倍。
應(yīng)注意，本實(shí)施例中，平均電壓最好也控制為接近0V，在正向極性電壓加電時(shí)產(chǎn)生的輕微放電也提供工件良好的表面質(zhì)量。
實(shí)施例3圖4是示意本發(fā)明第三實(shí)施例的方框圖。圖中，505表示電極，506表示工件，514表示當(dāng)電極505為正時(shí)獲取電極505和工件506間電壓的半波整流電路，515表示截止頻率為10KHz的低通濾波器，516表示PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制電路，509表示脈沖控制電路，413至416表示二極管。
現(xiàn)在說(shuō)明動(dòng)作。圖4電路中，反向極性電壓的放電時(shí)間和停止時(shí)間按脈沖控制電路509所設(shè)定的時(shí)間間隔周期性地重復(fù)。在反向極性停止時(shí)間加到正向極性一側(cè)的電壓的加電時(shí)間則控制為使加工間隙的平均電壓保持在設(shè)定值。半波整流電路514獲取加工間隙在反向極性一側(cè)的電壓，即電極為正時(shí)的電壓。接下來(lái)，該電壓通過(guò)10KHz低通濾波器515并由它而平滑，也就是說(shuō)，電壓是以100μs的間隔而平滑的。PWM(脈寬調(diào)制)控制電路516中隨后采用此電壓進(jìn)行PWM控制，正向極性電壓經(jīng)脈沖控制電路509加到加工間隙，這樣，加工間隙的平均電壓達(dá)到一設(shè)定值，例如0V。
電壓加到加工間隙時(shí)，正電壓很可能引起電解腐蝕。加工間隙加交流電壓時(shí)，電解腐蝕的可能隨交流電壓的頻率有所改變。圖5是示意交流頻率與離子移動(dòng)距離之間關(guān)系的曲線(xiàn)圖。曲線(xiàn)圖表示，交流極性改變之前的時(shí)間周期內(nèi)離子可移動(dòng)的距離在10Hz頻率時(shí)接近為幾mm，而在10KHz頻率時(shí)則不到10μm。放電加工機(jī)的最小加工間隙距離是幾十μm，在10KHz以上頻率可以防止電解腐蝕。因而，要防止電解腐蝕，就必須以不到100微秒的給定時(shí)間間隔控制平均電壓。
而且，要防止工件506電解腐蝕，若以電極505為正時(shí)，平均電壓必須在0V以上。
實(shí)施例4圖6是本發(fā)明第四實(shí)施例的配置圖。圖中，601表示電極，602表示工件，603表示加工浴池，604表示介電液，605表示介電液電阻率測(cè)量設(shè)備，606表示根據(jù)諸如電阻率測(cè)量設(shè)備605的結(jié)果、加工面積、加工間隔距離這類(lèi)數(shù)據(jù)計(jì)算加工間隙電阻理論值的計(jì)算器，607表示直流電源，608表示直流電源開(kāi)關(guān)器件，609表示取樣保持電路，610表示根據(jù)取樣保持電路609的結(jié)果以及直流電源607的電壓值計(jì)算實(shí)際的加工間隙電阻的計(jì)算器，611表示電阻，612表示確定直流電源開(kāi)關(guān)器件608以及取樣保持電路609的動(dòng)作時(shí)間段的脈沖控制電路。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，計(jì)算器606和計(jì)算器601可以由單個(gè)計(jì)算器來(lái)替代。
現(xiàn)在說(shuō)明動(dòng)作。首先說(shuō)明測(cè)定加工間隙電阻理論值的方法。介電液604的電阻率可以由電阻率測(cè)量設(shè)備605測(cè)量。由于加工間隙距離由加工條件給出，若給出加工面積和介電液電阻率，加工間隙的阻值可以由表達(dá)式(介電液電阻率)×(加工間隙距離)/(加工面積)求得。同時(shí)，以下述方法可求得加工間隙電阻的實(shí)測(cè)值。電壓是由電源607加到加工間隙上的，可測(cè)得加工間隙的電壓值。加電壓至加工間隙的時(shí)間和對(duì)電壓取樣的時(shí)間由脈沖控制電路612確定，在加電壓時(shí)加工間隙電壓由取樣保持電路609取樣和保持，該值被送至計(jì)算器610。假定電源607的電壓為E，電阻器611的電阻為R1，加工間隙的電阻為R2，取樣保持電路609的檢測(cè)值為V，成立V=E×R2/(R1+R2)，因而求得R2=R1×V/(E-V)。因?yàn)榧庸らg隙累積的焦油其電阻值不同于介電液，當(dāng)加工間隙電阻的理論值有與加工間隙電阻的實(shí)測(cè)值之差增大時(shí)，便可以斷定加工間隙累積了焦油。尤其是實(shí)測(cè)電阻值為理論電阻值的30%至50%或更小時(shí)，便確定累積有焦油。
實(shí)施例5圖7是表示本發(fā)明第五實(shí)施例的方框圖。圖中，701表示反向極性(電極為正、工件為負(fù))的直流電源(接近+80V)，702表示正向極性(電極為負(fù)、工件為正)的直流電源(接近-80V)，703表示反向極性限流電阻器，704表示正向極性限流電阻器，705表示電極，706表示工件，707表示反向極性開(kāi)關(guān)器件，708表示正向極性開(kāi)關(guān)器件，709表示脈沖控制電路，710表示短路檢測(cè)電路，711表示短路脈沖率判定裝置，413至416表示二極管。
現(xiàn)在參考圖8的電壓波形圖說(shuō)明動(dòng)作。圖中，D表示反向極性電壓停止時(shí)間較短時(shí)的加工間隙電壓波形，E表示停止時(shí)間比D長(zhǎng)時(shí)的加工間隙電壓波形。801、804、807、810、821、824以及827表示反向極性無(wú)負(fù)載時(shí)間段。無(wú)負(fù)載時(shí)間與放電脈沖不同，它無(wú)法被控制為一固定值。802、805、808、811、822、825、828表示根據(jù)需要設(shè)定的反向極性放電時(shí)間段。803、806以及809表示反向極性電壓停止時(shí)間較短時(shí)的停止時(shí)間，在此期間加的是正向極性的電壓。803、826以及829表示停止時(shí)間加大時(shí)的反向極性電壓的停止時(shí)間段。如果加工期間不發(fā)生短路脈沖，且加工按反向極性電壓停止時(shí)間短的波形D穩(wěn)定進(jìn)行的話(huà)，不用說(shuō)，D的加工速度要高于停止時(shí)間加大的E，這是因?yàn)橥Ｖ箷r(shí)間較短的D的放電脈沖數(shù)比E的多。但是，D中反向極性電壓的停止時(shí)間較短，向正向極性一側(cè)加電的時(shí)間減少，使平均電壓無(wú)法下降。當(dāng)平均電壓較高時(shí)，焦油就漸漸累積在加工表面上，致使短路。因此，通過(guò)在E中檢測(cè)短路，加大反向極性電壓停止時(shí)間，并使平均電壓降至0V或接近0V，焦油就在介電液中浮起，隨源源不斷的加工液一起流走，便可以從加工表面去除焦油，再一次使加工得以穩(wěn)定。當(dāng)加工穩(wěn)定時(shí)，加工速度隨停止時(shí)間的縮短而提高，可是焦油會(huì)累積在加工表面上，經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)的加工時(shí)間使加工無(wú)法繼續(xù)下去。因而，在如上所述停止加工之前，短路作為預(yù)兆現(xiàn)象來(lái)檢測(cè)，再去除焦油以允許高速加工。
為此，加工間隙的短路由短路檢測(cè)電路710檢測(cè)，并由短路脈沖率判定裝置711根據(jù)來(lái)自脈沖控制電路709的脈沖總數(shù)信息以及來(lái)自短路檢測(cè)電路710的短路脈沖信息計(jì)算短路脈沖率。若短路脈沖率超過(guò)例如10%，就給脈沖控制電路709一個(gè)信號(hào)，加大反向極性電壓停止時(shí)間和正向極性電壓加電時(shí)間，使平均電壓落至0V或接近0V。
實(shí)施例6圖9是表示本發(fā)明第六實(shí)施例的方框圖。圖中，901表示反向極性(電極為正，工件為負(fù))的直流電源(接近+80V)，902表示正向極性(電極為負(fù)，工件為正)的直流電源(接近-80V)，903表示反向極性限流電阻器，904表示正向極性限流電阻器，905表示電極，906表示工件，907表示反向極性開(kāi)關(guān)器件，908表示正向極性開(kāi)關(guān)器件，909表示脈沖控制電路，901表示判定不發(fā)生放電的不放電脈沖檢測(cè)電路，911表示第一直流電源，912表示其電壓低于第一直流電源911的第二直流電源，913和914表示比較器，915表示“非”門(mén)電路，916表示“與”門(mén)電路，413至416表示二極管。
現(xiàn)在說(shuō)明動(dòng)作。當(dāng)加工間隙沾染有焦油和/或污泥，或者，介電液的電阻率下降時(shí)，加工間隙電壓升不到某個(gè)設(shè)定值。放電加工機(jī)中放電的發(fā)生通常是根據(jù)加工間隙電壓的下跌來(lái)檢測(cè)的。因此，因沾污造成的電壓下落無(wú)法與放電的發(fā)生相區(qū)別，而在設(shè)定的脈沖寬度之后也使電壓停止。這種現(xiàn)象此后稱(chēng)作“不放電脈沖”的產(chǎn)生。當(dāng)焦油累積在加工間隙中，就發(fā)生不放電脈沖現(xiàn)象。通常用于檢測(cè)放電發(fā)生的閾值電壓值的大約為60V，放電期間加工間隙電壓大約為25V。當(dāng)加工間隙電壓因加工間隙沾污而下跌到閾值以下時(shí)，就發(fā)生不放電脈沖，此時(shí)的電壓根據(jù)沾污程度，可以減小到20V左右。如果加工間隙沾污到使加工間隙電壓下落到與放電電壓同樣低，放電脈沖就無(wú)法與不放電脈沖相區(qū)分。但在所述狀態(tài)之前的階段中，即電壓大約在60V和30V之間的不放電脈沖狀態(tài)中，是能夠檢測(cè)出不放電脈沖狀態(tài)的。在加工穩(wěn)定進(jìn)行時(shí)，加工速度隨停止時(shí)間的縮短而升高，但在這種條件下焦油很可能累積在加工表面上，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的加工時(shí)間以后使加工無(wú)法繼續(xù)下去。因而在如上所述加工被停止之前，使不放電脈沖作為預(yù)兆現(xiàn)象加以檢測(cè)，將焦油去除以允許高速加工。
為此，由不放電脈沖檢測(cè)電路910檢測(cè)不放電脈沖，由脈沖控制電路909使反向極性電壓停止時(shí)間以及正向極性電壓加電時(shí)間增加，使加工間隙的平均電壓減小至0V或接近0V。通過(guò)降低平均電壓，焦油在加工液中浮起，并隨源源不斷的加工液一起流走，從而可以除去焦油，使加工得以穩(wěn)定。
實(shí)施例7圖10是示意本發(fā)明第七實(shí)施例的方框圖。圖中，1001表示反向極性(電極為正，工件為負(fù))的直流電源(接近+80V)，1002表示正向極性(電極為負(fù)，工件為正)的直流電源(接近-80V)，1003表示反向極性限流電阻器，1004表示正向極性限流電阻器，1007表示反向極性開(kāi)關(guān)器件，1008表示正向極性開(kāi)關(guān)器件，1009表示脈沖控制電路，1010表示開(kāi)關(guān)器件，1011表示用于加工間隙阻抗測(cè)量的直流電源，該電源向加工間隙加一反向極性電壓。1012表示電阻器，1013表示取樣保持電路，1014表示一計(jì)算器，它根據(jù)取樣保持電路1013的輸出值計(jì)算加工間隙阻抗，根據(jù)計(jì)算結(jié)果向脈沖控制電路1009提供信號(hào)，413至416表示二極管。
現(xiàn)在說(shuō)明動(dòng)作。當(dāng)加工間隙沾染有焦油和/或污泥，或者介電液的電阻率降低時(shí)，加工間隙阻抗就減小。當(dāng)加工間隙阻抗下降到一定值時(shí)，放電就會(huì)發(fā)生不了。因而，必須檢測(cè)出下降的加工阻抗以使阻抗復(fù)原。在反向極性脈沖停止時(shí)間期間，使加工間隙阻抗測(cè)量開(kāi)關(guān)器件1010導(dǎo)通的，是脈沖控制電路1009，而不是正向極性開(kāi)關(guān)器件1008，后者是由脈沖控制電路1009周期性地導(dǎo)通的。而且，由加工間隙阻抗測(cè)量電源1011提供反向極性電壓時(shí)的加工間隙電壓是在信號(hào)輸出給取樣保持電路1013時(shí)由取樣保持電路1013取樣保持，這時(shí)脈沖控制電路1009使開(kāi)關(guān)器件1010保持導(dǎo)通。然后，由計(jì)算器1014根據(jù)表達(dá)式Vg=rE/(r+R)計(jì)算加工間隙阻抗r，這里，Vg為取樣保持的加工間隙電壓，r為加工間隙阻抗，E為加工間隙阻抗測(cè)量電源1011的給定電壓值，R為電阻器1012的給定阻值。若加工間隙阻抗r其結(jié)果落到了預(yù)定值以下的話(huà)，則向脈沖控制電路1009提供此信號(hào)，加大反向極性電壓停止時(shí)間和正向極性電壓加電時(shí)間，從而使平均的加工間隙電壓降低至0V或接近0V。通過(guò)使平均電壓減小，就可以除去焦油從而使加工阻抗增大。
實(shí)施例8圖11是表示本發(fā)明第8實(shí)施例的方框圖。圖中，1101表示反向極性(電極為正、工件為負(fù))的直流電源(接近+80V)，1102表示正向極性(電極為負(fù)、工件為正)的直流電源(接近-80V)，1103表示反向極性限流電阻器，1104表示正向極性限流電阻器，1105表示電極，1106表示工件，1107表示反向極性開(kāi)關(guān)器件，1108表示正向極性開(kāi)關(guān)器件，1109表示脈沖控制電路，1110表示加工浴池，1012表示電阻率計(jì)，1113表示計(jì)算器，1114表示直流電源，1115表示電阻器，1116表示開(kāi)關(guān)器件，1117表示取樣保持電路，413至416表示二極管。
現(xiàn)在說(shuō)明動(dòng)作。如實(shí)施例4所述，計(jì)算器1113根據(jù)加工間隙電阻的理論值與加工間隙電阻的實(shí)測(cè)值之間的差值檢測(cè)加工間隙中焦油的累積。加工間隙中焦油累積引起放電難以發(fā)生，加工狀態(tài)不穩(wěn)定。因此，檢測(cè)出焦油的累積就必須將它除去。
由計(jì)算器1113檢測(cè)出焦油累積時(shí)，脈沖控制電路1109就使停止時(shí)間以及正向極性電壓加電時(shí)間增大，使平均的加工間隙電壓下降為0V或接近0V。通過(guò)使平均電壓減小，便可以除去焦油。
實(shí)施例9圖12是表示本發(fā)明第九實(shí)施例的方框圖。應(yīng)理解，此實(shí)施例涉及實(shí)施例7的修改方案。
圖中，1201表示反向極性(電極為正，工件為負(fù))的直流電源(接近+80V)，1020表示正向極性(電極為負(fù)，工件為正)的直流電源(接近-80V)，1203表示反向極性限流電阻器，1204表示正向極性限流電阻器，1205表示電極，1206表示工件，1207表示反向極性開(kāi)關(guān)器件，1208表示正向極性開(kāi)關(guān)器件，1209表示脈沖控制電路，1210表示用于加工間隙阻抗測(cè)量的直流電源，它連接在電路中向加工間隙加一正向極性電壓。1211表示電阻器，1212表示開(kāi)關(guān)器件，1214表示取樣保持電路，1215表示計(jì)算器，1216表示當(dāng)開(kāi)關(guān)器件1208導(dǎo)通時(shí)由脈沖控制電路1209輸出給取樣保持電路1214的取樣信號(hào)，1217表示加工間隙阻抗的顯示裝置，413至416表示二極管。
現(xiàn)在說(shuō)明動(dòng)作。開(kāi)關(guān)器件1212是在預(yù)定的脈沖期間或間隔期間導(dǎo)通的，而不是在反向極性脈沖的停止時(shí)間期間由正向極性開(kāi)關(guān)器件1208使其導(dǎo)通而加以負(fù)電壓。當(dāng)開(kāi)關(guān)器件1208導(dǎo)通時(shí)，這時(shí)的電壓值在取樣信號(hào)1216輸出的時(shí)間段內(nèi)由取樣保持電路1214取樣保持。與實(shí)施例7的計(jì)算相同，由這個(gè)測(cè)得的電壓值、電源1210的電壓等來(lái)計(jì)算加工間隙阻抗。
圖13示出實(shí)施例9中測(cè)量加工間隙阻抗時(shí)的加工間隙電壓波形和鎖存信號(hào)1216。圖中，F(xiàn)表示電極間電壓波形，G則是鎖存信號(hào)，1301、1302以及1304表示所加上的是正常的正向極性電壓，1303則表示所加上的是阻抗測(cè)量電壓。直流電源1202還可以用作阻抗測(cè)量電源。但如果在這種情況發(fā)生了放電，阻抗的測(cè)量值與實(shí)際值相差很大。要避免這種不足，本實(shí)施例采用的正向極性電源其電壓低到正好正向極性不發(fā)生放電。
實(shí)施例10圖14是示出本發(fā)明第十實(shí)施例的方框圖。圖中，1501表示反向極性的直流電源(接近+80V)，1502表示正向極性的直流電源(接近-80V)，1505表示電極，1506表示工件，1507表示反向極性開(kāi)關(guān)器件，1508表示正向極性開(kāi)關(guān)器件，1509表示脈沖控制電路，1510表示反向極性限流電阻器，1511表示正向極性限流電阻器，1520表示放電檢測(cè)電路，413至416表示二極管。
現(xiàn)在根據(jù)圖15說(shuō)明動(dòng)作。應(yīng)理解，圖15示出實(shí)施例10中在無(wú)負(fù)載時(shí)間延續(xù)期間內(nèi)加工間隙的波形。1401、1403、1405以及1407表示電壓加到加工間隙上在一設(shè)定的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)未產(chǎn)生放電的無(wú)負(fù)載時(shí)間段，1402、1404、1406以及1408表示由于無(wú)負(fù)載時(shí)間已達(dá)到設(shè)定的時(shí)間，從而雖然尚未形成放電但已加上正向極性電壓的時(shí)間段。1409以及1412表示無(wú)負(fù)載時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間之前有放電產(chǎn)生的無(wú)負(fù)載時(shí)間段。較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的無(wú)負(fù)載時(shí)間不允許加工間隙的平均電壓減小，這樣，導(dǎo)致焦油和/或污泥在加工間隙中累積。經(jīng)過(guò)一定的延續(xù)而終止無(wú)負(fù)載時(shí)間，可以使加工間隙的平均電壓減小。因?yàn)檩^長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的無(wú)負(fù)載時(shí)間表明電極和工件互相遠(yuǎn)離，故應(yīng)同時(shí)實(shí)行控制，使它們同時(shí)相向靠近。
為此，反向極性開(kāi)關(guān)器件1507和正向極性開(kāi)關(guān)器件1508由脈沖控制電路1509驅(qū)動(dòng)，在電極1505和工件1506之間加一電壓，當(dāng)加工間隙加上的是反向極性電壓時(shí)，由放電檢測(cè)電路1502判定是否在加工間隙中產(chǎn)生過(guò)放電。若在預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度里未發(fā)生放電，就停止加反向極性電壓，而是加正向極性電壓，使平均電壓為0V或接近0V。因?yàn)檫@表明電極1505和工件1506互相離開(kāi)，因而由NC(數(shù)控)裝置(未圖示)進(jìn)行控制，使它們相向靠近。
實(shí)施例11圖16是表示本發(fā)明第十一實(shí)施例的方框圖。圖中，1601表示正向極性的直流電源(接近+80V)，1602表示反向極性的直流電源(接近-80V)，1605表示電極，1606表示工件，1607表示反向極性開(kāi)關(guān)器件，1608表示正向極性開(kāi)關(guān)器件，1609表示脈沖檢測(cè)電路，1611表示正向極性限流電阻器，1620表示NC(數(shù)控)控制裝置，413至416表示二極管。
圖17表示涉及實(shí)施例11的電壓波形。圖中，I表示加工間隙電壓波形，J表示電極位置，1530表示躍變動(dòng)作。
現(xiàn)在說(shuō)明動(dòng)作。在放電加工機(jī)中，通常由NC控制裝置周期性地進(jìn)行躍變動(dòng)作，在此動(dòng)作過(guò)程中電極被移動(dòng)離開(kāi)工件。在躍變動(dòng)作(未圖示)的同時(shí)，向脈沖控制電路1609發(fā)送一躍變動(dòng)作信號(hào)。如圖17所示，在躍變1530期間使正向極性開(kāi)關(guān)器1608導(dǎo)通，向加工間隙加正電壓，使平均電壓為0V或接近0V。
在本實(shí)施例中，當(dāng)某個(gè)躍變動(dòng)作期間并沒(méi)有在放電加工機(jī)中實(shí)施加工以去除工件碎屑時(shí)，電路設(shè)計(jì)成將正向極性電壓加到加工間隙，以便降低平均電壓，因而，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)高速加工，同時(shí)還可以抑制焦油在工件和電極上累積。
實(shí)施例12
圖18是涉及本發(fā)明第十二實(shí)施例的電壓波形圖。圖中，K表示加工間隙電壓波形，L表示電極位置，1650表示躍變動(dòng)作。應(yīng)理解，其配置與圖16所示的相同。
如圖18所示，與第十一實(shí)施例一樣，是在加工間隙上加反向極性電壓加工工件的，在反向極性電壓的停止期間則加正向極性電壓來(lái)降低平均電壓，NC控制裝置1620在電極躍變動(dòng)作1650期間送給脈沖控制電路1609一個(gè)躍變信號(hào)，以便在加工間隙上加上一低頻電壓。
在躍變1650期間向加工間隙加低頻電壓具有集聚碎屑的作用。極小尺度(約10μm)的粉末碎屑存在于加工間隙中，可獲得表面光潔度更細(xì)潔的加工表面。
實(shí)施例13圖19是涉及本發(fā)明第十三實(shí)施例的配置圖。應(yīng)注意，此實(shí)施例是實(shí)施例11的進(jìn)一步修改方案。圖中，1901表示反向極性直流電源，1902表示反向極性直流電源，1905表示電極，1906表示工件，1907表示反向極性開(kāi)關(guān)器件，1908表示正向極性開(kāi)關(guān)器件，1909表示脈沖控制電路，1910表示反向極性限流電阻器，1911表示正向極性限流電阻器，1920表示NC控制裝置，1930表示正向極性電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，413至416表示二極管。
圖20是涉及實(shí)施例13的電壓波形圖。圖中，M表示在反向極性電壓的停止時(shí)間期間，即較短的正向極性電壓加電時(shí)間進(jìn)行加工時(shí)的加工間隙電壓波形。N則表示當(dāng)時(shí)電極的位置。O表示在比M更長(zhǎng)的停止時(shí)間進(jìn)行加工時(shí)的加工間隙電壓波形。P則表示當(dāng)時(shí)電極的位置。1701、1703、1704以及1706表示加工，而1702和1705則表示躍變動(dòng)作。
現(xiàn)在說(shuō)明動(dòng)作。當(dāng)反向極性電壓停止時(shí)間由NC控制裝置1920設(shè)定時(shí)，有一個(gè)信號(hào)輸出到正向極性電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1930，以選擇與停止時(shí)間相對(duì)應(yīng)的正向極性電源，并且，在躍變動(dòng)作1702、1705期間向加工間隙加以一預(yù)定的正向極性電壓。
應(yīng)理解，在M這種如圖20所示停止時(shí)間比較短的情況下進(jìn)行加工，由于加工間隙的平均電壓無(wú)法減小，因而使躍變1702期間所加的電壓升高，使平均電壓為0V或接近0V。而在O這種停止時(shí)間較長(zhǎng)的情況下，由于加工間隙的平均電壓可以減小，因而使躍變1705期間所加的電壓減小，使平均電壓達(dá)0V或接近0V。
實(shí)施例14圖21是涉及本發(fā)明第十四實(shí)施例的配置圖，圖中，2001表示反向極性直流電源，2002表示正向極性直流電源，2005表示電極，2006表示工件，2007表示反向極性開(kāi)關(guān)器件，2008表示正向極性開(kāi)關(guān)器件，2009表示脈沖控制電路，2010表示反向極性限流電阻器，2011表示正向極性限流電阻器，2014表示半波整流電路，2015表示低通濾波器，2016表示PWM控制電路，2030表示振蕩器，413至416表示二極管。
現(xiàn)在根據(jù)圖22說(shuō)明動(dòng)作。應(yīng)理解，圖22是涉及實(shí)施例14的電壓波形圖，其中Q表示在反向極性脈沖電壓的停止時(shí)間里加正向極性電壓的電源在其加工間隙的電壓波形，1801表示反向極性電壓加電時(shí)間段，1802和1803則表示反向極性電壓停止時(shí)間。在時(shí)間1802中加的是正向極性電壓，而時(shí)間1803中加的是無(wú)極性電壓。當(dāng)反向極性電壓停止時(shí)間這樣增加時(shí)，想要減小加工間隙的平均電壓就要求有一段加以無(wú)極性電壓的時(shí)間。因而，在加工間隙的平均電壓由實(shí)施例3說(shuō)明的PWM控制裝置控制為0V這種放電加工機(jī)中，振蕩器2030的輸出被送入脈沖控制電路2009，脈沖控制電路2009輸出反向極性開(kāi)關(guān)器件2007以及正向極性開(kāi)關(guān)器件2008的控制信號(hào)，以便如R所示在反向極性電壓停止時(shí)間中不加正向極性電壓的時(shí)間1803內(nèi)向加工間隙加高頻電壓。最好高頻電壓高到足以阻止放電。
如上所述在反向極性電壓停止時(shí)間中不加正向極性電壓的時(shí)間1830里加高頻電壓，可以使加工間隙中的焦油和污泥被擾動(dòng)，使加工穩(wěn)定。
實(shí)施例15要理解，在所述實(shí)施例3、5、6、7、8、10、11、12、13和14中的任一實(shí)施例中，都可以合適地選取正向極性電壓限流電阻器的阻值，以便在正向極性電壓時(shí)產(chǎn)生輕微放電，而提供工件出色的表面質(zhì)量。本發(fā)明中，所述實(shí)施例也還可以根據(jù)需要加以組合。
本申請(qǐng)中要求過(guò)外國(guó)優(yōu)先權(quán)的各項(xiàng)外國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用歸并于此，如同正式遞交過(guò)一樣。
本發(fā)明盡管在不止一個(gè)較佳實(shí)施例中按某一程度的特殊性說(shuō)明過(guò)，但應(yīng)理解，較佳實(shí)施例的公開(kāi)內(nèi)容只是舉例說(shuō)明，在不脫離此后要求的本發(fā)明實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍的情況下可以對(duì)各種細(xì)節(jié)以及部件配置作各種改變。
權(quán)利要求
1.一種放電加工機(jī)，通過(guò)絕緣介電液向相向設(shè)置的電極和工件之間的加工間隙加脈沖電壓，產(chǎn)生合適的放電，由所述放電能量加工工件，其特征在于包括具有正向極性電壓和反向極性電壓的電源；反向極性的第一限流阻抗；正向極性的第二限流阻抗；有選擇地連接所述電源和所述第一限流阻抗的第一開(kāi)關(guān)；有選擇地連接所述電源和所述第二限流阻抗的第二開(kāi)關(guān)；一加工脈沖控制裝置，所述裝置適于控制所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)，在反向極性脈沖電壓停止時(shí)間加正向極性電壓，從而平均電壓在所述停止時(shí)間期間接近一規(guī)定值。
2.如權(quán)利要求1所述的放電加工機(jī)，其特征在于還包括切換地設(shè)定所述第一限流阻抗至可導(dǎo)致放電的值的裝置，以及設(shè)定所述第二限流阻抗至難于產(chǎn)生放電的值的裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的放電加工機(jī)，其特征在于所述介電液包括水以及介電化合物，所述放電加工機(jī)還包括有選擇地聯(lián)動(dòng)設(shè)定所述第一限流阻抗值以及所述第二限流阻抗值，在所述第一以及第二限流阻抗之間作切換的切換裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的放電加工機(jī)，其特征在于所述介電液包括水以及介電化合物，或者油，所述放電加工機(jī)還包括一裝置，在第一極性脈沖電壓的停止時(shí)間加第二極性脈沖電壓，以控制所述加工間隙平均電壓至電極為正時(shí)不低于0V的規(guī)定值，并以不超過(guò)100μs的給定時(shí)間間隔控制平均電壓。
5.如權(quán)利要求1所述的放電加工機(jī)，其特征在于所述規(guī)定值接近零伏特。
6.一種放電加工機(jī)，通過(guò)水以及化合物組成的介電液或通過(guò)油向相向的電極和工件之間的加工間隙加脈沖電壓，產(chǎn)生放電，由所述放電能量加工工件，其特征在于包括一焦油累積檢測(cè)器，根據(jù)由介電液電阻率以及電極面積求得的加工間隙阻抗與實(shí)際測(cè)得的所述加工間隙阻抗之差，來(lái)檢測(cè)電極或工件至少之一其上的焦油累積。
7.一種放電加工機(jī)，通過(guò)水以及化合物組成的介電液或通過(guò)油在相向的電極和工件之間加脈沖電壓，產(chǎn)生放電，由所述放電能量加工工件，其特征在于包括在第一極性脈沖電壓的停止時(shí)間加第二極性電壓的加工脈沖控制裝置;短路脈沖檢測(cè)電路;用于判定由所述短路脈沖檢測(cè)器確定為短路的脈沖的比率或脈沖的連續(xù)數(shù)的短路脈沖率判定裝置;若所述短路脈沖率判定裝置判定短路脈沖超過(guò)一設(shè)定的比率或達(dá)到一設(shè)定的連續(xù)數(shù)，所述加工脈沖控制裝置就增大所述第一極性脈沖的停止時(shí)間。
8.一種放電加工機(jī)，通過(guò)水以及化合物組成的介電液或通過(guò)油在相向的電極和工件之間加脈沖電壓，產(chǎn)生放電，由所述放電能量加工工件，其特征在于包括在第一極性脈沖電壓的停止時(shí)間加第二極性電壓的加工脈沖控制裝置;一不放電脈沖檢測(cè)器，用于檢測(cè)加工間隙電壓的不理想的下降，即第一極性時(shí)所加電壓不上升，不過(guò)渡為放電;若所述不放電脈沖檢測(cè)器，用于檢測(cè)加工間隙電壓發(fā)生不理想的下降，加工脈沖控制裝置就增大所述第一極性脈沖的停止時(shí)間。
9.一種放電加工機(jī)，通過(guò)水以及化合物組成的介電液或通過(guò)油向相向的電極和工件之間的加工間隙加脈沖電壓，以產(chǎn)生放電，由所述放電能量加工工件，其特征在于包括在第一極性脈沖電壓的停止時(shí)間加第二極性電壓的加工脈沖控制裝置;檢測(cè)所述加工間隙阻抗的加工間隙阻抗測(cè)量裝置;若所述加工間隙阻抗測(cè)量裝置測(cè)得加工間隙阻抗落在規(guī)定值以下，所述加工脈沖控制裝置就增大第一極性脈沖的停止時(shí)間。
10.如權(quán)利要求6所述的放電加工機(jī)，其特征在于還包括在第一極性脈沖電壓的停止時(shí)間加第二極性電壓的加工脈沖控制裝置;若由所述焦油累積檢測(cè)器檢測(cè)出焦油累積，所述加工脈沖控制裝置就增大第一極性脈沖的停止時(shí)間。
11.一種放電加工機(jī)，通過(guò)水以及某種化合物組成的介電液或通過(guò)油在相向的電極和工件之間加脈沖電壓，以產(chǎn)生放電，由所述放電能量加工工件，其特征在于包括在第一極性脈沖電壓的停止時(shí)間加第二極性電壓的加工脈沖控制裝置;用于測(cè)量給定電壓設(shè)定成可以避免在第二極性脈沖期間發(fā)生放電的脈沖的實(shí)際電壓的加工間隙阻抗測(cè)量裝置;將所述實(shí)際電壓與設(shè)定電壓相比較測(cè)量加工間隙阻抗的裝置。
12.一種放電加工機(jī)，通過(guò)水以及某種化合物組成的介電液或通過(guò)油在相向的電極和工件之間加脈沖電壓，以產(chǎn)生放電，由所述放電能量加工工件，其特征在于包括一個(gè)在加上第一極性電壓之后若不發(fā)生放電的無(wú)負(fù)載時(shí)間達(dá)到第一設(shè)定時(shí)間段，就停止第一極性電壓而加上第二極性電壓的加工脈沖控制裝置;一個(gè)在所述加工脈沖控制裝置中若加上第一極性電壓之后不發(fā)生放電的無(wú)負(fù)載時(shí)間達(dá)到第二設(shè)定時(shí)間段，就實(shí)行控制使電極和工件相向移動(dòng)的裝置。
13.一種放電加工機(jī)，通過(guò)水以及化合物組成的介電液或通過(guò)油在相向的電極和工件之間加脈沖電壓，以產(chǎn)生放電，由所述放電能量加工工件，其特征在于包括在加工期間第一極性脈沖電壓，而在所述電極發(fā)生躍變動(dòng)作期間加第二極性電壓的加工脈沖控制裝置。
14.一種放電加工機(jī)，通過(guò)水以及化合物組成的介電液或通過(guò)油在相向的電極和工件之間加脈沖電壓，以產(chǎn)生放電，由所述放電能量加工工件，其特征在于包括在第一極性脈沖電壓的停止時(shí)間加第二極性電壓，在所述電極躍變動(dòng)作期間加低頻交流電壓的加工脈沖控制裝置。
15.一種放電加工機(jī)，通過(guò)水以及化合物組成的介電流或通過(guò)油在相向的電極和工件之間加脈沖電壓，以產(chǎn)生放電，由所述放電能量加工工件，其特征在于包括在第一極性脈沖電壓的停止時(shí)間加第二極性電壓，在所述電極的躍變動(dòng)作期間加與加工電壓相應(yīng)的直流電壓的加工脈沖控制裝置。
16.一種放電加工機(jī)，通過(guò)水以及化合物組成的介電液或通過(guò)油在相向的電極和工件之間加脈沖電壓，以產(chǎn)生放電，由所述放電能量加工工件，其特征在于包括在第一極性脈沖電壓的停止時(shí)間加第二極性電壓，在未加第一極性和第二極性電壓時(shí)加高頻交流電壓的加工脈沖控制裝置。
17.如權(quán)利要求10所述的放電加工機(jī)，其特征在于當(dāng)實(shí)際測(cè)得的電阻在理論電阻的30%-50%范圍時(shí)，即判定為焦油累積。
18.如權(quán)利要求1所述的放電加工機(jī)，其特征在于所述第二限流阻抗選定為使得在加正向極性電壓時(shí)產(chǎn)生輕微放電。
19.如權(quán)利要求11所述的放電加工機(jī)，其特征在于所述比較裝置包括取樣保持裝置。
20.一種控制通過(guò)絕緣的介電液向相向設(shè)置的電極和工件所形成的加工間隙加脈沖電壓，以產(chǎn)生合適的放電，由所述放電能量加工工件的方法，其特征在于包括由電源提供正向極性電壓和反向極性電壓;在所述工件和所述電源之間可切換地連接反向極性的第一限流阻抗;在所述工件和所述電源之間可切換地連接正向極性的第二限流阻抗;在反向極性脈沖電壓的停止時(shí)間加正向極性電壓，以使平均電壓在所述停止時(shí)間為規(guī)定值。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括將所述第一限流阻抗設(shè)定為可放電的值，將所述第二限流阻抗設(shè)定為難以發(fā)生放電的值。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于還包括可切換地選定所述第一限流阻抗值。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括可切換地選擇所述第一以及第二限流阻抗值，和聯(lián)動(dòng)切換所述第一以及第二限流阻抗值。
24.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述規(guī)定值接近零伏特。
25.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括根據(jù)介電液電阻率以及電極面積求得的加工間隙阻抗和實(shí)測(cè)的加工間隙阻抗之差，檢測(cè)所述電極和所述工件至少之一上的焦油累積。
26.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括檢測(cè)短路脈沖;判定確定為短路的脈沖比率或脈沖連續(xù)數(shù);若判定短路脈沖超出設(shè)定的比率或達(dá)到設(shè)定的連續(xù)數(shù)，就增大所述第一極性脈沖的停止時(shí)間。
27.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括檢測(cè)不放電情況，即在第一極性時(shí)所加電壓不上升，也不過(guò)渡為放電的情況;響應(yīng)所述檢測(cè)步驟，若發(fā)生不放電情況，就增大所述第一極性脈沖的停止時(shí)間。
28.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括測(cè)量所述加工間隙的阻抗;響應(yīng)所述測(cè)量步驟，若所述加工間隙阻抗落到規(guī)定值以下，就增大所述第一極性脈沖的停止時(shí)間。
29.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于在所述檢測(cè)焦油步驟之后還包括增大反向極性電壓停止時(shí)間，使平均電壓下降，使焦油在所述介電液中浮起。使所述浮起的焦油流走，離開(kāi)所述加工間隙區(qū)。
30.一種控制通過(guò)絕緣的介電液向相向設(shè)置的電極和工件之間形成的加工間隙加脈沖電壓，以產(chǎn)生合適的放電，由所述放電能量加工工件的方法，其特征在于包括向所述加工間隙加第一極性電壓;若加第一極性電壓之后不產(chǎn)生放電的無(wú)負(fù)載時(shí)間達(dá)到第一設(shè)定時(shí)間，就停止所述第一極性電壓，而加第二極性電壓。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于還包括若所述無(wú)負(fù)載時(shí)間達(dá)到第二設(shè)定時(shí)間，就使電極和工件至少之一向另一方移動(dòng)。
32.一種控制通過(guò)絕緣的介電液向相向設(shè)置的電極和工件之間所形成的加工間隙加脈沖電壓，以產(chǎn)生合適的放電，由所述放電能量加工工件的方法，其特征在于包括在加工期間加第一極性脈沖電壓，在所述電極躍變動(dòng)作期間加第二極性電壓。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于還包括在所述第一極性脈沖電壓的停止時(shí)間加第二極性電壓，在所述躍變動(dòng)作期間加低頻交流電壓。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于還包括在所述第一極性脈沖電壓的停止時(shí)間加第二極性電壓，在所述躍變動(dòng)作期間加直流電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種相向設(shè)置的電極和工件之間的加工間隙加脈沖電壓的放電加工機(jī)。間隙中具有絕緣的介電液，它由油，或者由水以及化合物添加劑組成。正向極性電壓和反向極性電壓經(jīng)開(kāi)關(guān)以及各自的阻抗加在加工間隙上，產(chǎn)生用于加工工件的放電?？梢杂羞x擇地設(shè)定阻抗值，并控制這些電壓的開(kāi)關(guān)以便反向極性脈沖電壓停止時(shí)間加正向極性電壓，從而在停止時(shí)間期間，使平均電壓接近規(guī)定值，最好為零。停止時(shí)間內(nèi)的電壓控制，尤其是隨躍變動(dòng)作所作的控制起到高速精加工的效果。
文檔編號(hào)B23H11/00GK1100981SQ9410770
公開(kāi)日1995年4月5日 申請(qǐng)日期1994年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月30日
發(fā)明者藤昭弘, 和田光悅, 尾崎好雄 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社