CN101979203B - 一种电火花加工微小孔的在线控制方法 - Google Patents

一种电火花加工微小孔的在线控制方法 Download PDF

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Abstract

一种电火花加工微小孔的在线控制方法，在电火花加工微小孔过程中，将所述微小孔根据其深度分为N段，N大于或等于1，为每段设置相应的上、下限放电(加工)时间，该上、下限放电(加工)时间值由试验统计放电时间、上限余量时间和下限余量时间值运算组成，当所述N段任一一段的实际放电时间不符合相应的上、下限放电(加工)时间要求，则停止工作并发出警报。所述试验统计放电时间根据微小孔深度值与放电时间值之间的实验测量关系，通过统计的方式确定所述试验统计放电时间的数值；本发明通过在一定加工深度时对加工时间的限定能监控微小孔电加工中若干工艺参数的变化，及时排除异常。有效提高了微小孔的加工质量。

Description

一种电火花加工微小孔的在线控制方法
技术领域
本发明涉及一种电火花加工微小孔的在线控制方法，属于电加工领域。
背景技术
在航空航天、军工、汽车、燃气轮机、化纤、医疗设备、模具等领域中有很多微小孔要进行加工，微小孔的电加工由于具有能加工的孔径小、深径比大、加工精度高、加工速度快及能加工特殊导电材料等特点而获得越来越广泛应用，由于电火花微小孔加工对象往往是特殊的重要零件，所加工微小孔的质量水平要求苛刻，例如，在航天、航空汽车发动机的零件微小孔加工中，不仅对孔尺寸位置精度有较高的要求，而且对所加工孔的表面质量也有严格要求，不允许表面有微裂纹，表面重熔层厚度必须控制在一定数值之内，这些零件往往价值很高，一旦出现报废损失会很大。现有技术，往往通过监控微小孔电加工中的各个工艺参数，来防止工件加工中的异常，但是效果并不很理想，主要原因是：一方面，是微小孔电加工的工艺参数很多，如电极的质量、加工脉冲电源的各参数、工作液的流量、压力、工件的材质等等，往往导致监控难度很大，加工中任一工艺参数不稳定，发生了变化，都影响所加工的微小孔的质量。另一方面，有些影响微小孔质量的参数，难以监测到，例如：电极局部的杂质和弯曲、工件局部的杂质、电极内孔的堵塞等等。
发明内容
本发明目的是提供一种电火花加工微小孔的在线控制方法，该方法以监测微小孔电加工一定深度的时间大小为依据，对超时加工及时判断排除异常，有效提高了电火花微小孔的加工质量。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电火花加工微小孔的在线控制方法，在电火花加工微小孔过程中，将所述微小孔根据其深度分为N段，N大于或等于1，为每段设置相应的上限放电时间，该上限放电时间值由试验统计放电时间和上限余量时间值相加组成，当所述N段任意一段的实际放电时间超过相应的上限放电时间，则发出警报或停止工作。
为达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案是：一种电火花加工微小孔的在线控制方法，在电火花加工微小孔过程中，将所述微小孔根据其深度分为N段，N大于或等于1，为每段设置相应的下限放电时间，该下限放电时间值由试验统计放电时间和下限余量时间值相减组成，当所述N段任意一段的实际放电时间低于相应的下限放电时间，则停止工作并发出警报。
为达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案是：一种电火花加工微小孔的在线控制方法，在电火花加工微小孔过程中，将所述微小孔根据其深度分为N段，N大于或等于1，为每段设置相应的上、下限放电时间，该下限放电时间值由试验统计放电时间和下限余量时间值相减构成，该上限放电时间值由试验统计放电时间和上限余量时间值相加构成，当所述N段任意一段的实际放电时间未在相应的上、下限放电时间范围内，则停止工作并发出警报。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述试验统计放电时间为在与所述加工微小孔过程相同的工艺条件下，根据微小孔深度值与放电时间值之间的实验测量关系，通过统计的方式确定所述试验统计放电时间的数值。
2、上述方案中，所述试验统计放电时间根据所述加工微小孔过程前阶段微小孔深度值与放电时间值之间在线测量关系，确定本阶段所述参考时间的数值。
3、上述方案中，所述上限余量时间值根据工件精密度或深度大小来设定。
4、上述方案中，所述下限余量时间值根据工件精密度或深度大小来设定。
5、上述方案中，所述N数值根据工件精密度或深度大小来设定。
6、上述方案中，所述前阶段为至少一个阶段。
由于上述技术方案运用，本发明的有益效果是：
本发明提出是基于微小孔电加工中这样一种事实，即在预设置的所有工艺参数一定时，如果加工中哪一个工艺参数发生了变化，都会使所在一定深度加工孔的所需的时间发生变化(一般是时间加长)，本发明专利在所有工艺参数一定的条件下，经实验统计出在各个不同加工深度所需的时间，根据不同的加工深度，分段设置合理的加工限时时间，如加工到某个深度，加工时间超过设置的限时时间，机床控制系统则立即发出停止加工的指令，并发讯警示。这样，操作者及技术人员就能及时查找工艺参数变动的原因，排除故障后再继续加工。通过实施该方法，就可以及时知道加工不正常，排除故障，更有效地提高电火花微小孔加工质量，有效防范加工废品，减少损失。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：一种电火花加工微小孔的在线控制方法，
在电火花加工微小孔过程中，将所述微小孔根据其深度分为N段，N大于或等于1，为每段设置相应的上限放电时间Sn，该上限放电时间值由试验统计放电时间Tn和上限余量时间yn值相加组成，当所述N段任意一段的实际放电时间超过相应的放电时间Sn，则停止工作并发出警报。
所述试验统计放电时间Tn为在与所述加工微小孔过程相同的工艺条件下，根据微小孔深度值与放电时间值之间的实验测量关系，通过统计的方式确定所述试验统计放电时间的数值。
所述上限余量时间值yn根据工件微小孔加工精度或深度大小或重要度或三者综合考虑来设定。
所述N数值根据工件微小孔加工精度或深度大小或重要度或三者综合考虑来设定。
实施例二：一种电火花加工微小孔的在线控制方法，
在电火花加工微小孔过程中，将所述微小孔根据其深度分为N段，N大于或等于1，为每段设置相应的下限放电时间Xn，该下限放电时间值由试验统计放电时间Tn和下限余量时间y’n值相减组成，当所述N段任意一端的实际放电时间低于相应的下限放电时间Xn，则停止工作并发出警报。
所述试验统计放电时间Tn在与所述加工微小孔过程相同的工艺条件下，根据微小孔深度值与放电时间值之间的实验测量关系，通过统计的方式确定所述参考时间的数值。
所述下限余量时间值y’n根据工件微小孔加工精度或深度大小或三者综合考虑来设定。
所述N数值根据工件微小孔加工精度或深度大小或重要度或三者综合考虑来设定。
实施例三：一种电火花加工微小孔的在线控制方法，
在电火花加工微小孔过程中，将所述微小孔根据其深度分为N段，N大于或等于1，为每段设置相应的上、下限放电时间Sn，Xn，该下限放电时间下限值由试验统计放电时间Tn和下限余量时间值y’n相减构成，该上限放电时间上限值由试验统计放电时间Tn和上限余量时间值相加构成，当所述N段任意一段的实际放电时间未在相应的上、下限放电时间范围内，则停止工作并发出警报。
所述试验统计放电时间Tn为在与所述加工微小孔过程相同的工艺条件下，根据微小孔深度值与放电时间值之间的实验测量关系，通过统计的方式确定所述试验统计放电时间的数值。
所述上限余量时间值yn根据工件微小孔加工精度或深度大小或重要度或三者综合考虑来设定。
所述下限余量时间值y’n根据工件微小孔加工精度或深度大小或重要度或三者综合考虑来设定。
所述N数值根据工件微小孔加工精度或深度大小或重要度或二者综合考虑来设定。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电火花加工微小孔的在线控制方法，其特征在于：在电火花加工微小孔过程中，将所述微小孔根据其深度分为N段，N大于或等于1；为每段设置相应的上限放电时间，该上限放电时间值由试验统计放电时间和上限余量时间值相加组成，当所述N段任意一段的实际放电时间超过相应的上限放电时间，则发出警报或停止工作；或者，为每段设置相应的下限放电时间，该下限放电时间值由试验统计放电时间和下限余量时间值相减组成，当所述N段任意一段的实际放电时间低于相应的下限放电时间，则停止工作并发出警报；或者，为每段设置相应的上、下限放电时间，该下限放电时间值由试验统计放电时间和下限余量时间值相减构成，该上限放电时间值由试验统计放电时间和上限余量时间值相加构成，当所述N段任意一段的实际放电时间未在相应的上、下限放电时间范围内，则停止工作并发出警报。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述试验统计放电时间为在与所述加工微小孔过程相同的工艺条件下，根据微小孔深度值与放电时间值之间的实验测量关系，通过统计的方式确定所述试验统计放电时间的数值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述试验统计放电时间根据所述加工微小孔过程前阶段微小孔深度值与放电时间值之间在线测量关系，确定本阶段参考时间的数值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述上限余量时间值根据工件精密度或深度大小来设定。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述下限余量时间值根据工件精密度或深度大小来设定。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述N数值根据工件精密度或深度大小来设定。
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