CN108340035B - 孔深确定方法及计算控制系统、电极加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明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。

Description

孔深确定方法及计算控制系统、电极加工装置

技术领域

本发明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。

背景技术

现有的电火花小孔放电加工机床(Small hole drilling electrical dischargemachines)，主要用于线切割放电加工(Wire cut Electrical Discharge Machining，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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明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。

在本发明的实施例中，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。

在本发明的实施例中，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))。

在本发明的实施例中，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。

在本发明的实施例中，所述穿透预设长度h为3mm～8mm。

在本发明的实施例中，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。

在本发明的实施例中，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。

在本发明的实施例中，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。

在本发明的实施例中，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。

本发明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。

在本发明的实施例中，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。

在本发明的实施例中，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。

在本发明的实施例中，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；

在所述电极的自由端位于所述加工位置的状态下，所述控制器接收一预设行程数据后，控制所述电机驱动所述电极向所述工件移动所述预设行程以在所述工件上形成初加工孔；在所述电机驱动所述电极移出所述初加工孔至所述检测位置的状态下，所述第一传感器能检测初加工后的电极初加工后长度。

在本发明的实施例中，所述控制器输出所述电极向工件移动的行程数据包括：

初加工前向所述控制器输入的所述预设行程数据；

所述控制器根据所述第一传感器检测的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，并根据所述预设行程及所述初加工孔的深度输出所述电极自所述检测位置向所述工件移动的二次总行程数据。

在本发明的实施例中，所述初加工孔的深度按照以下公式计算：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。

在本发明的实施例中，所述二次总行程按照以下公式计算：

当加工孔为盲孔时，按照以下公式计算所述二次行程：W0+H2；且H2＝H+ΔH1×(ΔH1/(H-ΔH1))；

当加工孔为通孔时，按照以下公式计算所述二次行程：W0+H2；且H2＝(ΔH1+h)×(ΔH1/(H-ΔH1))；

其中，h为穿透预设长度；W0为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；H2为所述电极自所述加工位置向所述工件移动的二次行程。

在本发明的实施例中，所述穿透预设长度h为3mm～8mm。

在本发明的实施例中，根据所述控制器输出的所述二次总行程数据，所述电机能驱动所述电极自所述检测位置向所述工件移动所述二次总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。

在本发明的实施例中，所述控制器被配置为：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，所述控制器控制所述电机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，所述控制器控制所述电机停止，并输出更换所述电极的指令。

在本发明的实施例中，所述控制器被配置为：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，所述控制器控制所述电机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，所述控制器控制所述电机停止，并输出更换所述电极的指令。

在本发明的实施例中，所述电机驱动所述电极向所述工件移动所述二次总行程以在所述初加工孔中继续加工形成实际加工孔包括：

所述电机驱动所述电极自所述检测位置向所述工件移动所述二次总行程以在所述初加工孔中继续加工形成当前加工孔；

所述电机驱动所述电极移出所述当前加工孔至所述检测位置，所述第一传感器检测加工后的电极当前加工后长度；所述控制器根据所述电极初加工后长度及所述电极当前加工后长度输出所述当前加工孔的深度；所述控制器根据所述预设行程及所述当前加工孔的深度输出所述电极自所述检测位置向所述工件移动的当前总行程数据；

根据所述控制器输出的当前总行程数据，所述电机驱动所述电极向所述工件移动所述当前总行程以在所述当前加工孔中继续加工。

在本发明的实施例中，所述控制器被配置为：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，所述控制器控制所述电机继续驱动所述电极加工所述当前加工孔，直至所述当前加工孔的深度等于所述预设行程。

本发明还提供一种电火花小孔机电极加工装置，包括如上所述的孔深计算控制系统，所述电火花小孔机电极加工装置还包括：

导向器，其连接在所述主轴上，所述主轴能竖直移动地设置在机架上，所述第一传感器设置在所述导向器的下端；

电极轴，其能竖直移动地设置在所述主轴上，所述电极轴上连接有所述夹头，所述电极的夹持端固定在所述夹头上，所述电极的自由端穿设于所述导向器。

在本发明的实施例中，所述导向器上能竖直移动地套设有气缸，所述第一传感器连接在所述气缸上。

在本发明的实施例中，还包括清洗器，所述清洗器位于所述导向器的下端。

在本发明的实施例中，所述导向器通过支架连接在所述主轴上，所述清洗器包括设置在所述支架内的管体及与所述管体相连的喷头，所述喷头位于所述导向器的下端。

在本发明的实施例中，所述电极的直径为0.2mm～3mm。

在本发明的实施例中，所述第一传感器为光纤传感器。

本发明的特点及优点是：

一、本发明的电极加工孔的孔深确定方法，通过检测电极于加工前后的实际长度(也即，电极初始长度和电极初加工后长度)，确定该电极的损耗值和损耗率，以确定初加工后的初加工孔的深度，进而通过判断初加工孔的深度与预设行程的差值，确定电极在二次加工中向工件进给的二次行程，从而可精确地在工件上加工出预设行程深度的实际加工孔，本发明能确定电极加工孔的孔深，并能精确获取该电极在工件上加工出的电极加工孔的深度值，为该电极在同一工件上加工出多个加工孔提供了更为简便的操作和精确度高的加工孔提供了前提保证。

二、本发明的电极加工孔的孔深计算控制系统，通过第一传感器在检测位置检测电极于初加工前后的实际长度(也即，电极初始长度和电极初加工后长度)，使控制器记录该长度数据后并确定该电极的损耗值和损耗率，以确定初加工后的初加工孔的深度，进而通过控制器判断初加工孔的深度与预设行程的差值，并输出电极在二次加工中自检测位置向工件进给的二次总行程，从而可精确地在工件上加工出预设行程深度的实际加工孔，本发明能确定电极加工孔的孔深，并能精确获取该电极在工件上加工出的电极加工孔的深度值，为该电极在同一工件上加工出多个加工孔提供了更为简便的操作和精确度高的加工孔提供了前提保证。

三、本发明的电火花小孔机电极加工装置，能对电极的自由端进行检测判别，并利用孔深计算控制系统对第一传感器采集的数据进行处理，得出电极在加工过程中的实际损耗值，从而对加工目标进行盲孔或穿孔加工；另外，本发明还能防止因电极损耗过大，而在电极返回加工起始点时，电极退出导向器的情况发生。本发明能在线快速检测电极的损耗，通过多次自动计算加工，达到盲孔及通孔加工精度的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的电极加工孔的孔深确定方法的流程图。

图2为本发明的孔深确定方法中电极位于加工起始位的结构示意图。

图3为本发明的孔深确定方法中电极在工件中加工出初始孔的结构示意图。

图4为本发明的孔深确定方法中初加工后的电极移出初始孔的结构示意图。

图5为本发明的孔深确定方法中电极在初始孔内继续加工形成实际加工孔的结构示意图。

图6为本发明的孔深确定方法中当电极损耗不是线性关系时，电极在工件中加工出当前加工孔的结构示意图。

图7为本发明的孔深确定方法中当电极损耗不是线性关系时，电极在工件中加工出当前加工孔后的电极移出当前加工孔的结构示意图。

图8为本发明的孔深确定方法中当电极损耗不是线性关系时，电极在当前加工孔内继续加工形成实际加工孔的结构示意图。

图9为本发明的电极加工孔的孔深计算控制系统的模块示意图。

图10为本发明的孔深计算控制系统应用于电极加工装置的结构示意图。

图11为本发明中控制电极的自由端位于加工位置的结构示意图。

图12为本发明中控制电极在工件中加工出初始孔的结构示意图。

图13为本发明中初加工后控制电极移出初始孔至检测位置的结构示意图。

图14为本发明中控制电极在初始孔内继续加工形成实际加工孔的结构示意图。

图15为本发明中当电极损耗不是线性关系时，电极在工件中加工出当前加工孔之后，电极移出当前加工孔的结构示意图。

图16为发明中当电极损耗不是线性关系时，电极在当前加工孔内继续加工形成实际加工孔的结构示意图。

图17为本发明的导向器位于工作位置状态下的电极加工装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施方式一

如图1所示，本发明提供了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Z0；当电极1接触工件2表面时定义为加工起始位，在所述电极1位于加工起始位时，驱动所述电极1向所述工件2移动一预设行程H以在所述工件2上形成初加工孔21；驱动所述电极1移出所述初加工孔21，检测初加工后的电极初加工后长度Z1；

步骤S2：根据所述电极初始长度Z0及所述电极初加工后长度Z1计算所述初加工孔21的深度H1；根据所述预设行程H及所述初加工孔的深度H1计算所述电极1向所述工件2移动的二次行程H2；

步骤S3：当所述电极1位于所述加工起始位时，驱动所述电极1向所述工件2移动所述二次行程H2以在所述初加工孔21中继续加工形成实际加工孔21’，所述实际加工孔21’的深度即为所述预设行程H。

具体是，如图2所示，在步骤S1中，电极1在加工前例如可通过一夹头3固定，该电极1被夹头3夹设的一端设为夹持端11，与该夹持端11相对的另一端为电极1的自由端12，该电极1的电极初始长度Z0即为电极1的夹持端11与自由端12之间的距离，该电极初始长度Z0例如可通过标尺、测距传感器、位移传感器或光纤传感器等工具测定。

当电极1接触工件2表面时，也即电极1的自由端12与工件2表面接触时定义为加工起始位，图2所示即为电极1的自由端12位于加工起始位的状态。在此状态下，如图3所示，驱动电极1自该加工起始位起向工件2移动一预设行程H，从而在工件2上形成初加工孔21；接着，如图4所示，驱动加工后的电极1的自由端12’移出该初加工孔21，并检测加工后的电极初加工后长度Z1，该电极初加工后长度Z1为电极1的夹持端11与加工后的电极1的自由端12’之间的距离，该电极初加工后长度Z1例如可通过标尺、测距传感器、位移传感器或光纤传感器等工具测定。

在步骤S2中，根据该电极初始长度Z0及电极初加工后长度Z1可计算出该电极1在加工该工件2时的电极初加工后的电极损耗值ΔH1，通过该电极损耗值ΔH1可确定初加工孔21的深度H1，也即，按照以下公式可计算该初加工孔21的深度H1：

H-ΔH1；且ΔH1＝Z0-Z1；

其中，Z0为电极初始长度；Z1为电极初加工后长度；ΔH1为初加工后的电极损耗值；H为预设行程。

进一步的，在步骤S2中根据预设行程H及初加工孔的深度H1可计算电极1向工件2移动的二次行程H2：

当加工孔为盲孔时，可按照以下公式计算二次行程H2：H+ΔH1×(ΔH1/(H-ΔH1))；其中，ΔH1/(H-ΔH1)为初加工后的电极1的损耗率；

当加工孔为通孔时，可按照以下公式计算二次行程H2：(ΔH1+h)×(ΔH1/(H-ΔH1))；其中，h为穿透预设长度。

在本实施例中，根据电极1的材料和直径等参数，以及工件2的材料和厚度等参数，可确定该穿透预设长度h为3mm～8mm。

在步骤S3中，如图5所示，驱动电极1向工件2移动二次行程H2以在初加工孔21中继续加工形成实际加工孔21’，该实际加工孔21’的深度即为该预设行程H。

本发明的电极加工孔的孔深确定方法，通过检测电极1于初加工前后的实际长度(也即，电极初始长度Z0和电极初加工后长度Z1)，确定初加工后的电极1的损耗值ΔH1和损耗率，以确定初加工后的初加工孔21的深度H1，进而通过初加工孔21的深度H1与预设行程H的差值，确定电极1在二次加工中向工件2进给的二次行程H2，从而可精确地在工件2上加工出预设行程H深度的实际加工孔21’，本发明能确定电极加工孔的孔深，并能精确获取该电极1在工件2上加工出的电极加工孔的深度值，为该电极1在同一工件2上加工出多个加工孔提供了更为简便的操作方式，也为该电极1在同一工件2上加工出多个精确度高的加工孔提供了前提保证。

根据本发明的一个实施方式，该电极加工孔的孔深确定方法还包括：在加工初加工孔21之前，比较电极初始长度Z0与预设行程H；

如果电极初始长度Z0大于预设行程H，驱动电极1在工件2上加工初加工孔21；

如果电极初始长度Z0小于预设行程H，更换电极。

进一步的，在加工实际加工孔21’之前，比较电极初加工后长度Z1与二次行程H2；

如果电极初加工后长度Z1大于二次行程H2，驱动电极1继续加工初加工孔21；

如果电极初加工后长度Z1小于二次行程H2，更换电极。

本发明通过比较电极初始长度Z0与预设行程H，以及比较电极初加工后长度Z1与二次行程H2，以使电极1在向工件2进给之前，判断电极1的当前长度是否足够加工所需行程深度的当前孔，避免电极1长度不足，导致加工失败的情况发生。

根据本发明的一个实施方式中，由于在工件2中不同的深度位置处，电极1的加工损耗不是线性关系，初加工后的电极损耗值ΔH1，用于二次加工计算二次行程H2时，会有一定的偏差，工件2中加工孔的深度越深偏差越大，此时需要对工件2上经二次加工后的实际加工孔21’进行三次或更多次的矫正加工，直到实际加工孔21’的深度满足预设行程H的要求。

因此，如图6至图8所示，在步骤S3中驱动电极1向工件2移动二次行程H2以在初加工孔21中继续加工形成实际加工孔21’还包括如下步骤：

步骤S31：驱动电极1向工件2移动二次行程H2以在初加工孔21中继续加工形成当前加工孔21”；

步骤S32：驱动电极1移出当前加工孔21”，检测加工后的电极当前加工后长度Z2；根据电极初加工后长度Z1及电极当前加工后长度Z2计算当前加工孔21”的深度H3；根据预设行程H及当前加工孔21”的深度H3计算电极1向工件2移动的当前行程H4；

步骤S33：当电极1位于加工起始位时，驱动电极1向工件2移动当前行程H4以在当前加工孔21”中继续加工。

进一步的，步骤S33之后，比较当前加工孔21”的深度H3与预设行程H；

如果当前加工孔21”的深度H3等于预设行程H，则当前加工孔21”即为实际加工孔21’，结束电极1加工作业；

如果当前加工孔21”的深度H3小于预设行程H，重复步骤S32至步骤S33，直至当前加工孔21”的深度H3等于预设行程H。

本发明采用多次矫正、多次加工的方式，可使最终成型的实际加工孔21’的加工深度满足设计要求。

实施方式二

如图9和图10所示，本发明还提供了一种电极加工孔的孔深计算控制系统，该孔深计算控制系统采用实施方式一的孔深确定方法设计而成，该孔深计算控制系统包括：

第一传感器4，其安装于电极加工装置的主轴5上，所述主轴5上能竖直移动地连接有夹持电极1的夹头3，所述电极1具有被所述夹头3夹设的夹持端11及与所述夹持端11相对的自由端12，所述夹头3能带动所述电极1的自由端12在一检测位置A和一加工位置B之间移动，在所述电极1的自由端12位于所述检测位置A的状态下，所述第一传感器4能检测所述电极1的自由端12至所述夹持端11之间的长度；

与所述第一传感器4连接的控制器6，用于接收所述第一传感器4检测的长度数据，并用于输出所述电极1向工件2移动的行程数据；

与所述控制器6连接的电机7，其与所述夹头3驱动相连，所述电机7接收所述控制器6输出的行程数据后驱动所述电极1向工件2移动相对应的行程。

在本发明中，如图10所示，工件2放置在一加工基体21上；请参阅图11所示，当电极1的自由端12接触工件2的表面时定义为加工位置B，检测位置A位于加工位置B的上方。

在本实施例中，该孔深计算控制系统还包括：与控制器6连接的第二传感器8，该第二传感器8连接在工件2与电极1之间，该第二传感器8用于检测电极1接触工件2表面时的信号并将该信号数据传输给控制器6，该控制器6接收第二传感器8的信号数据并记录电极1的自由端12的当前位置为加工位置B。本发明通过该第二传感器8能够确定电极1的自由端12的加工起始位，以便为后续确定电极1向工件2的进给行程和确定加工孔的孔深提供参照坐标。

在本发明的具体实施例中，该第二传感器8可为一电压传感器，在电极1的自由端12接触工件2表面的瞬间，该第二传感器8会检测到一间隙电压信号，该间隙电压信号被控制器6接收后，通过第一传感器4检测的电极1上在检测位置A处的对应点13至电极的夹持端11之间的距离Z4、以及初加工前的电极初始长度Z0(其中，该电极初始长度Z0为电极1的自由端12至夹持端11之间的距离)，该控制器6能输出电极1的自由端12自检测位置A移动至加工位置B的空行程W0数据。其中，空行程W0可按照以下公式计算：Z0-Z4；在本发明的实施例中，该空行程W0通常大于10mm。

在本实施例中，该第一传感器4可为光纤传感器，该光纤传感器可为光纤漫反射型传感器或对射型传感器，例如为BF5R-D1-N型光纤放大器并配合FDCSN-320-05R型光纤线。该第一传感器4连接在主轴5的下端并位于检测位置A处，该第一传感器4能捕捉电极1的自由端12并检测出电极1的自由端12至电极1的夹持端11之间的长度，当然，在其它的实施例中，该第一传感器4也可为位移传感器等，只要能实现检测电极1的自由端12至电极1的夹持端11的长度即可，在此不作限制。

该第一传感器4所检测的电极1的长度具体包括：如图10所示，在电极1初加工之前，且电极1的自由端12位于检测位置A时，该第一传感器4能检测初加工前的电极初始长度Z0；如图11和图12所示，在电极1的自由端12位于加工位置B的状态下，控制器6接收一预设行程H数据后，控制所述电机7驱动电极1向工件2移动该预设行程H以在工件2上形成初加工孔21；如图13所示，在电机7驱动电极1移出初加工孔21至检测位置A的状态下，该第一传感器4能检测初加工后的电极初加工后长度Z1，该电极初加工后长度Z1为电极1的夹持端11与初加工后的电极自由端12’之间的距离。由于电极1在加工的过程中存在损耗，该电极初加工后长度Z1小于电极初始长度Z0。

在本实施例中，该控制器6被配置为：在加工初加工孔21之前，比较电极初始长度Z0与预设行程H。如果电极初始长度Z0大于预设行程H，该控制器6控制电机7驱动电极1在工件2上加工初加工孔21；如果电极初始长度Z0小于预设行程H，控制器6控制电机7停止，并输出更换电极的指令。

进一步的，该控制器6被配置为：可在加工前向控制器6输入一预设行程H数据，例如可通过人工操作向控制器6输入该预设行程H，其中该预设行程H即为在工件2上预加工的实际加工孔21’的深度。

另外，该控制器6被配置为：能根据第一传感器4检测的电极初始长度Z0及电极初加工后长度Z1计算初加工孔21的深度H1，并能根据预设行程H及初加工孔21的深度H1输出电极1自检测位置A向工件2移动的二次总行程H2’数据。其中，如图14所示，该二次总行程H2’为电极1自检测位置A移动至加工位置B之间的空行程W0与电极1自加工位置B向工件2移动的二次行程H2之和。

根据控制器6输出的二次总行程数据H2’，电机7能驱动电极1自检测位置A向工件2移动二次总行程H2’以在初加工孔21中继续加工形成实际加工孔21’，该实际加工孔21’的深度即为预设行程H。

在本实施例中，该控制器被配置为：在加工实际加工孔21’之前，比较电极初加工后长度Z1与二次行程H2。如果电极初加工后长度Z1大于二次行程H2，控制器6控制电机7驱动电极1继续加工初加工孔21；如果电极初加工后长度Z1小于二次行程H2，控制器6控制电机7停止，并输出更换电极的指令。

在本发明的实施例中，该初加工孔21的深度H1可按照以下公式计算：

H-ΔH1；且ΔH1＝Z0-Z1；

其中，Z0为电极初始长度；Z1为电极初加工后长度；ΔH1为初加工后的电极损耗值；H为预设行程。

进一步的，该二次总行程H2’可按照以下公式计算：

当加工孔为盲孔时，按照以下公式计算二次总行程H2’：W0+H2；且H2＝H+ΔH1×(ΔH1/(H-ΔH1))；其中，ΔH1/(H-ΔH1)为初加工后的电极1的损耗率；

当加工孔为通孔时，按照以下公式计算二次总行程H2’：W0+H2；且H2＝(ΔH1+h)×(ΔH1/(H-ΔH1))；

其中，h为穿透预设长度；W0为电极1的自由端自检测位置A移动至加工位置B的空行程；H2为电极1自加工位置B向工件2移动的二次行程。在本实施例中，根据电极1的材料和直径等参数，以及工件2的材料和厚度等参数，确定该穿透预设长度h可为3mm～8mm。本发明采用该数值范围的穿透预设长度h，可保证工件2能够被钻穿，且不会破坏位于工件2下方的加工基体21。

本发明的电极加工孔的孔深计算控制系统，通过第一传感器4在检测位置A检测电极1于初加工前后的实际长度(也即，电极初始长度Z0和电极初加工后长度Z1)，使控制器6记录该长度数据后并确定初加工后的电极1的损耗值ΔH1和损耗率，以确定初加工后的初加工孔21的深度H1，进而通过控制器6判断初加工孔21的深度H1与预设行程H的差值，并输出电极1在二次加工中自检测位置A向工件2进给的二次总行程H2’，从而可精确地在工件2上加工出预设行程H深度的实际加工孔21’，本发明能确定电极加工孔的孔深，并能精确获取该电极1在工件2上加工出的电极加工孔的深度值，为该电极1在同一工件2上加工出多个加工孔提供了更为简便的操作方式，同时为该电极1在同一工件2上加工出多个精确度高的加工孔提供了前提保证。

根据本发明的一个实施方式，由于在工件2中不同的深度位置处，电极1的加工损耗不是线性关系，初加工后的电极损耗值ΔH1，用于二次加工计算二次总行程H2’时，会有一定的偏差，工件2中加工孔的深度越深偏差越大，此时需要对工件2上经二次加工后的实际加工孔21’进行三次或更多次的矫正加工，直到实际加工孔21’的深度满足预设行程H的要求。

具体是，如图15所示，该电机7驱动电极1自检测位置A向工件2移动二次总行程H2’以在初加工孔21中继续加工形成当前加工孔21”；之后，电机7驱动电极1移出当前加工孔21”至检测位置A，第一传感器4检测加工后的电极当前加工后长度Z2，其中该电极当前加工后长度Z2为加工完当前加工孔21”后的电极1的自由端至电极1的夹持端11之间的距离；控制器6根据电极初加工后长度Z1及电极当前加工后长度Z2输出当前加工孔21”的深度H3；如图16所示，控制器6根据预设行程H及当前加工孔的深度H3输出电极1自检测位置A向工件2移动的当前总行程H3’数据，其中，该当前总行程H3’为检测位置A至加工位置B的空行程W0与电极1向工件2进给的当前行程H4之和；然后，根据控制器6输出的当前总行程H3’数据，电机7驱动电极1向工件2移动当前总行程H3’以在当前加工孔21”中继续加工。

在本实施例中，该当前加工孔21”的深度H3按照以下公式计算：

H-ΔH2；且ΔH2＝Z1-Z2；

其中，Z2为电极当前加工后长度；Z1为电极初加工后长度；ΔH2为加工完当前加工孔21”后的电极1的损耗值。

该当前行程H4可按照以下公式计算：

当加工孔为盲孔时，按照以下公式计算当前行程H4：H+ΔH2×(ΔH2/(H-ΔH2))；

当加工孔为通孔时，按照以下公式计算当前行程H4：H+(ΔH2+h)×(ΔH2/(H-ΔH2))；其中，h为穿透预设长度。

进一步的，该控制器6还被配置为：比较当前加工孔21”的深度H3与预设行程H；如果当前加工孔21”的深度H3等于预设行程H，当前加工孔21”即为实际加工孔21’，结束电极1加工作业；如果当前加工孔21”的深度H3小于预设行程H，控制器6控制电机7继续驱动电极1加工当前加工孔21”，直至当前加工孔21”的深度等于预设行程H。

实施方式三

如图10至图16所示，本发明还提供一种电火花小孔机电极加工装置，包括孔深计算控制系统，该孔深计算控制系统为实施方式二中所述的孔深计算控制系统，其具体结构、工作原理和有益效果在此不再赘述。所述电火花小孔机电极加工装置还包括：

导向器9，其连接在所述主轴5上，所述主轴5能竖直移动地设置在机架(图中未示出)上，所述第一传感器4设置在所述导向器5的下端；

电极轴31，其能竖直移动地设置在所述主轴5上，所述电极轴31上连接有所述夹头3，所述电极1的夹持端11固定在所述夹头3上，所述电极1的自由端12穿设于所述导向器9。

具体是，主轴5例如可通过电机带动从而能竖直移动地设置在机架上，主轴5能带动连接在其下端的导向器9在一准备位置C和一工作位置D之间移动。如图10至图16所示，此时的导向器9位于准备位置C处，而位于导向器9下端的第一传感器4位于检测位置A，也即导向器9的准备位置C与第一传感器4的检测位置A重合。

电极轴31例如可通过孔深计算控制系统的电机7带动从而能竖直移动地设置在主轴5上，例如在主轴5上可设有滑轨(图中未示出)，电极轴31可在主轴5的滑轨内竖直移动地设置。夹头3固定连接在电极轴31上，夹头3的下端夹设电极1的夹持端11，电极的自由端12通过人工穿入导向器9的穿孔中，该导向器9用于在加工过程中对电极1进行导向，防止电极1断裂的情况发生。

进一步的，在本发明中，该导向器9上能竖直移动地套设有气缸91，该第一传感器4连接在气缸91上。在使用过程中，如图10至图16所示，导向器9处于准备位置C，此时第一传感器4在气缸91的作用下下移至检测位置A，从而实现对电极1自由端12的检测；如图17所示，在电极1处于加工工件2上的加工孔时，该导向器9随主轴5移动至准备位置C下方的工作位置D，此时第一传感器4随气缸91一同上移套设在导向器9的外部，从而该第一传感器4可被导向器9的外周壁遮挡，防止加工过程中，污染第一传感器4而影响第一传感器4的检测作业。

在本发明的一实施方式中，如图10所示，该电极加工装置还包括清洗器10，所述清洗器10位于所述导向器9的下端。

具体是，该导向器9通过支架92连接在主轴5的下端，该清洗器10包括设置在91支架内的管体101及与管体101相连的喷头102，该喷头102位于导向器9的下端。该清洗器10用于在加工前对导向器9的下端进行清洗，防止污物附着，影响电极1的正常加工作业。

在本发明的一实施例中，所述电极1的直径为0.2mm～3mm。该电极1为小直径的电极，本发明的电极加工装置通过采用光纤传感器，特别适用于对直径较小的电极1进行检测并计算加工孔的深度。

本发明的电火花小孔机电极加工装置，能对电极1的自由端进行检测判别，并利用孔深计算控制系统对第一传感器4采集的数据进行处理，得出电极1在加工过程中的实际损耗值，从而对加工目标进行盲孔或穿孔加工；另外，本发明还能防止因电极1损耗过大，而在电极1返回加工起始点时，电极1退出导向器9的情况发生。本发明能在线快速检测电极的损耗，通过多次自动计算加工，达到盲孔及通孔加工精度的要求。

该电火花小孔机电极加工装置的具体工作过程如下：

1、对于盲孔加工

1-1.首先，电极1在人工干预下穿入导向器9的穿孔中；

1-2.主轴5上导向器9的下端面在电机的带动下移动到检测位置A，该检测位置A至工件2表面的距离能保证气缸91顺利下移出导向器9并不会碰触工件2；

1-3.当控制器6中的程序运行时，第一传感器4在气缸91的带动作用下移至检测位置A，如图10所示；此时，第一传感器4的检测头恰好与导向器9的下端面位于同一水平面上；

1-4.根据控制器6中的加工程序控制电极轴31移动，使电极1穿过导向器9，当第一传感器4检测到电极1的自由端12时，控制器6控制电极轴31停止移动，并记录此时第一传感器4检测的电极初始长度Z0；

1-5.控制器6控制气缸91缩回导向器9，到准备位置C；

1-6.根据控制器6中的加工程序控制主轴5移动使导向器9的下端面位于工件2表面以上3mm～5mm的距离，此时定义为导向器9的工作位置D，如图17所示。

1-7.电极1向工件2移动，直到接触到工件2，第二传感器8接收到一接触感知信号并反馈至控制器6，使控制器6控制电极轴31停止，该停止的位置即为电极1自由端12的加工位置B，此时通过第一传感器4可检测电极1上与检测位置A对应的对应点13至电极1的夹持端11之间的距离为Z4；

1-8.此时，Z0-Z4即为第一传感器4的检测点到工件2表面的距离，也即检测位置A与加工位置B之间的空行程W0；

1-9.将电极1接触工件2表面的感知点设定为电极轴31的加工零点，即加工起始点；

1-10.假定加工孔深为H(也即预设行程H)，控制器6(在本发明中，该控制器6为CNC数控系统)判断电极轴31的行程是否大于预设行程H；

1-11.如果大于预设行程H，则加工继续，否者更换电极；

1-12.当初加工完成后，主轴5上的导向器9的下端面在电机的带动下抬起到检测位置A，也即W0>10mm，第一传感器4在气缸91的作用下伸出移至检测位置A；

1.13.控制器6控制电极轴31返回，当回退到第一传感器4检测到电极1的自由端12’离开时，控制器6控制电极轴31停止，此时电极1的自由端12’至夹持端11之间的距离为Z1，该值被定义为在第二次加工时的电极起始长度，此时控制器6控制气缸91缩回至导向器9；

1-14.Z0-Z1为初加工后的电极1的损耗值ΔH1，损耗值ΔH1在控制器6中记录；

1-15.由于初加工后的电极1有损耗值ΔH1，因此，在工件2上的初加工孔的深度H1为H-ΔH1；

1-16.初加工后的电极1的损耗率为：ΔH1/(H-ΔH1)，该值在控制器6中记录；

1-17.二次加工的电极轴31的二次行程H2经控制器6计算设定为H+ΔH1*(ΔH1/(H-ΔH1))；

1-18.此时，控制器6判断电极初加工后长度Z1是否大于二次行程H2；

1-19.如果大于二次行程H2，则加工继续，否者更换电极1；

1-20.控制器6根据加工程序控制主轴5移动使导向器9的下端面位于工件2表面以上3mm～5mm位置的距离；

1-21.控制器6中按照设定的二次行程H2加工；当加工完成后，电机带动主轴5上移，直至导向器9的下端面抬起到检测位置A，也即空行程W0>10mm，此时，第一传感器4在气缸91的作用下移至检测位置A；

1-22.电极轴31返回，当回退到第一传感器4检测到电极1的自由端离开时，控制器6控制电极轴31停止，此时位置为第二个孔的起始位置，该值在控制器6中记录；

1-23.控制器6控制气缸91缩回，回到准备位置C，为第二个孔加工作准备；

1-24.第二盲孔的加工可重复上述1-4到1-23的步骤；

1-25.如果第二盲孔的孔径及加工深度与第一个盲孔一致，则可按照第一个盲孔的累计加工损耗直接计算，进行电极1的加工补偿。

1-26.由于在不同的深度电极的加工损耗不是线性关系，第一次加工的电极损耗，用于第二次加工计算补偿量，会有一定的偏差，深度越深偏差越大，此时可以进行三次(或多次)矫正加工，直到使加工深度满足要求。

2、对于通孔加工

1-27.上述步骤为盲孔加工，如作为通孔加工时，预设行程H为工件2的板厚。

1-28.控制器6判断电极初始长度Z0是否大于预设行程H；

1-29.如果大于预设行程H，则加工继续，否者更换电极；

1-30.当初加工完成后，主轴5上的导向器9的下端面抬起到检测位置A，也即W0>10mm，此时第一传感器4在气缸91的作用下伸出移至检测位置A；

1-31.电极轴31返回，当回退到第一传感器4检测到电极1的自由端12’离开时，控制器6控制电极轴31停止，此时第一传感器4检测电极1的自由端12’至电极1的夹持端11之间的距离为Z1，该值被设定在第二次加工时的电极起始长度，之后控制器6控制气缸91缩回到准备位置C；

1-32.Z0-Z1为初加工后的电极1的损耗值ΔH1，该损耗值ΔH1在控制器6中记录；

1-33.由于初加工后的电极1有损耗值ΔH1，在工件2上的初加工孔的深度H1为H-ΔH1；

1-34.此时控制器6计算当前电极1的损耗率为：ΔH1/(H-ΔH1)，该值在控制器6中记录；

1-35.控制器6在第二次加工计算时，需增加一个穿透预设长度h，以便于穿孔加工的完成。控制器6输出的二次行程H2数据按照以下公式计算：H+(ΔH1+h)*(ΔH1/(H-ΔH1))加工；

1-36.其余步骤与盲孔加工一致。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (23)

1.一种电极加工孔的孔深确定方法，其特征在于，用于精确获取电极在同一工件上加工出的多个加工孔的深度值，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；其中，所述电极初始长度为所述电极的夹持端与所述电极的自由端之间的距离，所述电极初加工后长度为所述电极的夹持端与加工后的电极的自由端之间的距离；

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；

其中，所述初加工孔的深度由所述预设行程以及初加工后的电极损耗值确定；

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))；

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，ΔH1为初加工后的电极损耗值；H为所述预设行程；h为穿透预设长度；

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1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。

4.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。

5.如权利要求1或4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。

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，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。

7.如权利要求6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。

8.一种电极加工孔的孔深计算控制系统，其特征在于，用于精确获取电极在同一工件上加工出的多个加工孔的深度值，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；

其中，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，所述电极初始长度为所述电极的夹持端与所述电极的自由端之间的距离；

在所述电极的自由端位于所述加工位置的状态下，所述控制器接收一预设行程数据后，控制所述电机驱动所述电极向所述工件移动所述预设行程以在所述工件上形成初加工孔；在所述电机驱动所述电极移出所述初加工孔至所述检测位置的状态下，所述第一传感器能检测初加工后的电极初加工后长度，所述电极初加工后长度为所述电极的夹持端与加工后的电极的自由端之间的距离；

其中，所述行程数据包括：

初加工前向所述控制器输入的所述预设行程数据；

所述控制器根据所述第一传感器检测的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，并根据所述预设行程及所述初加工孔的深度输出所述电极自所述检测位置向所述工件移动的二次总行程数据；

其中，所述初加工孔的深度由所述预设行程以及初加工后的电极损耗值确定；

当加工孔为盲孔时，按照以下公式计算所述二次总行程：W0+H2；且H2＝H+ΔH1×(ΔH1/(H-ΔH1))；

当加工孔为通孔时，按照以下公式计算所述二次总行程：W0+H2；且H2＝(ΔH1+h)×(ΔH1/(H-ΔH1))；

其中，ΔH1为初加工后的电极损耗值；H为所述预设行程；h为穿透预设长度；W0为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；H2为所述电极自所述加工位置向所述工件移动的二次行程。

9.如权利要求8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。

10.如权利要求9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。

11.如权利要求8所述的电极加工孔的孔深计算控制系统，其特征在于，所述初加工孔的深度按照以下公式计算：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。

12.如权利要求8所述的电极加工孔的孔深计算控制系统，其特征在于，所述穿透预设长度h为3mm～8mm。

13.如权利要求8所述的电极加工孔的孔深计算控制系统，其特征在于，根据所述控制器输出的所述二次总行程数据，所述电机能驱动所述电极自所述检测位置向所述工件移动所述二次总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。

14.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，所述控制器被配置为：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，所述控制器控制所述电机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，所述控制器控制所述电机停止，并输出更换所述电极的指令。

15.如权利要求13所述的电极加工孔的孔深计算控制系统，其特征在于，所述控制器被配置为：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，所述控制器控制所述电机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，所述控制器控制所述电机停止，并输出更换所述电极的指令。

16.如权利要求13所述的电极加工孔的孔深计算控制系统，其特征在于，所述电机驱动所述电极向所述工件移动所述二次总行程以在所述初加工孔中继续加工形成实际加工孔包括：

所述电机驱动所述电极自所述检测位置向所述工件移动所述二次总行程以在所述初加工孔中继续加工形成当前加工孔；

所述电机驱动所述电极移出所述当前加工孔至所述检测位置，所述第一传感器检测加工后的电极当前加工后长度；所述控制器根据所述电极初加工后长度及所述电极当前加工后长度输出所述当前加工孔的深度；所述控制器根据所述预设行程及所述当前加工孔的深度输出所述电极自所述检测位置向所述工件移动的当前总行程数据；

根据所述控制器输出的当前总行程数据，所述电机驱动所述电极向所述工件移动所述当前总行程以在所述当前加工孔中继续加工。

17.如权利要求16所述的电极加工孔的孔深计算控制系统，其特征在于，所述控制器被配置为：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，所述控制器控制所述电机继续驱动所述电极加工所述当前加工孔，直至所述当前加工孔的深度等于所述预设行程。

18.一种电火花小孔机电极加工装置，其特征在于，包括如权利要求8至17中任一项所述的孔深计算控制系统，所述电火花小孔机电极加工装置还包括：

导向器，其连接在所述主轴上，所述主轴能竖直移动地设置在机架上，所述第一传感器设置在所述导向器的下端；

电极轴，其能竖直移动地设置在所述主轴上，所述电极轴上连接有所述夹头，所述电极的夹持端固定在所述夹头上，所述电极的自由端穿设于所述导向器。

19.如权利要求18所述的电火花小孔机电极加工装置，其特征在于，所述导向器上能竖直移动地套设有气缸，所述第一传感器连接在所述气缸上。

20.如权利要求18所述的电火花小孔机电极加工装置，其特征在于，还包括清洗器，所述清洗器位于所述导向器的下端。

21.权利要求20所述的电火花小孔机电极加工装置，其特征在于，所述导向器通过支架连接在所述主轴上，所述清洗器包括设置在所述支架内的管体及与所述管体相连的喷头，所述喷头位于所述导向器的下端。

22.如权利要求18所述的电火花小孔机电极加工装置，其特征在于，所述电极的直径为0.2mm～3mm。

23.如权利要求18所述的电火花小孔机电极加工装置，其特征在于，所述第一传感器为光纤传感器。

Images