PT874710E

PT874710E - Sistema de maquinagem electroquimica controlado por computador

Info

Publication number: PT874710E
Application number: PT97910733T
Authority: PT
Inventors: Clifton Vedantus Edwards; Frank P Simkowski
Original assignee: Turbo Production Division Donc
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 2000-07-31
Also published as: DE69701561D1; ES2144852T3; US5820744A; DE69701561T2; ATE191166T1; EP0874710A1; EP0874710B1; WO1998014297A1; GR3032832T3; TW372207B

Description

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DESCRIÇÃO "SISTEMA DE MAQUINAGEM ELECTROQUÍMICA CONTROLADO POR COMPUTADOR"

Domínio da invenção A presente^ invenção diz respeito a técnicas de maquinagem electroquímica para remover o metal duma peça a trabalhar, e mais especialmente, a técnicas para vigiar e controlar de forma adaptável os parâmetros num sistema de maquinagem electroquímica.

Antecedentes da invenção: A patente EP 0 457 975 Al relata a maquinagem electroquímica de micro orifícios. 0 micro orifício dum injector de combustível tem uma parte da extremidade cónica e arqueada formada por maquinagem electroquímica que utiliza uma vareta condutora inserida dentro do micro orifício. A vareta e a peça a trabalhar formam os eléctrodos respectivos e um electrólito é feito recircular através do micro orifício, em que o regime de descarga é medido. A alimentação de corrente aos eléctrodos é controlada em resposta ao regime de descarga do electrólito através do micro orifício. 0 dispositivo de trabalho mecânico compreende um medidor do fluxo do electrólito, um controlo da maquinagem electroquímica e uma fonte de energia. 0 medidor do fluxo do electrólito produz sinais que são fornecidos ao controlo do trabalho mecânico que produz sinais de controlo para controlar a fonte de alimentação de energia.

Os processos bem conhecidos de maquinagem electroquímica ("ECM"= Electrochemical Machining) empregam a actividade electrolítica para remover electricamente o 1

material condutor da peça a trabalhar, dissolvendo o metal num electrólito a escoar rapidamente. Em tais processos electroquimicos, a energia eléctrica é combinada com um produto químico para formar uma reacção de galvanização inversa. 0 material dissolvido é removido pelo escoamento do electrólito do intervalo entre a peça a trabalhar carregada positivamente e o instrumento catódico carregado negativamente.

Uma aplicação especial da maquinagem electroquímica é a do "Shape- Tube Electrolyte Machining" ("STEM") isto . é, "Trabalho Mecânico com Electrólito e Tubo de Configuração", que é particularmente apropriado para perfurar pequenos orifícios com uma grande relação entre a profundidade e o diâmetro, tal como em condutas de arrefecimento nas pás das turbinas. Embora os processos ECM convencionais utilizem tipicamente uma solução de sal como electrólito, os processos STEM utilizam um electrólito ácido para assegurar que o metal é dissolvido e não criará uma ponte eléctrica nos limites apertados do intervalo e anel entre o instrumento catódico e o orifício a ser perfurado. Desta maneira, o material removido da peça a trabalhar é dissolvido na solução do electrólito em vez de formar um depósito de porcaria que pode obstruir os pequenos orifícios a serem perfurados.

Os sistemas STEM utilizam um ou mais tubos de titânio carregados negativamente os quais tem um revestimento de isolamento exterior, um electrólito, e uma peça a trabalhar. 0 electrólito é bombado através dos tubos do eléctrodo e sai através dum intervalo estreito entre o tubo do eléctrodo e o orifício a ser perfurado na peça a trabalhar. 0 percurso eléctrico criado, conforme os cátodos avançam em direcção à peça a trabalhar na base do orifício, origina que o metal se decomponha, seja dissolvido, e tenta revestir por fora a ponta do cátodo. No entanto, antes do metal poder revestir por electrogalvanização, a ponta do cátodo, ele é lavado pelo electrólito a escoar. 0 electrólito então continua 2

em cima do anel entre os orifícios que tenham acabado de ser cortados e o exterior do cátodo até deixar o orifício à pressão atmosférica. Assim, o anel tubular criado entre o diâmetro exterior do cátodo e o orifício que ele fez, estabelece um percurso do fluxo para o electrólito voltar a trás para o sistema de bombagem. Para uma discussão mais detalhada dos processos ECM e STEM, veja-se o Manual, "Machining Data Handbook", do Institute of Advanced Manufacturing Science, Vol.2, Capítulo 11 (3d ed.,1980).

Existem uma quantidade de parâmetros que afectam o funcionamento da máquina ECM e a qualidade da parte trabalhada à máquina que a máquina ECM produz. Por exemplo, a qualidade e o endireitamento dos orifícios a serem perfurados depende em primeiro lugar de três variáveis: a tensão no intervalo do corte, o regime de alimentação dos cátodos, e as propriedades e o regime de descarga do electrólito de circulação. Nos sistemas ECM e STEM convencionais os parâmetros iniciais são tipicamente estabelecidos de forma considerada e depois são avaliados os raios-x da parte trabalhada à máquina depois do corte estar completo. Uma vez que é difícil com os sistemas STEM avaliar o orifício a ser perfurado enquanto a operação de corte está a ser executada, e é indesejável fazer alterações que estreitarão o diâmetro do orifício e por essa forma se crie um bolbo numa parte ou se origine que o cátodo se incendeie, são feitos alguns ajustamentos aos parâmetros durante a operação de corte. Como resultado desta aproximação cautelosa os orifícios trabalhados à máquina com os sistemas convencionais STEM tendiam a aumentar em diâmetro com a profundidade.

De forma semelhante é difícil com sistemas ECM convencionais calcular a configuração a ser trabalhada à máquina enquanto a operação de corte está a ser executada, e é indesejável fazer alterações que reduzirão o intervalo entre os eléctrodos e a peça a trabalhar e por esse meio criar a possibilidade de produzir faíscas devido ao contacto entre os 3

eléctrodos e a peça a trabalhar. Esta aproximação cautelosa tende a abrandar a marcha do processo ECM e a fixar a qualidade da parte final. Além disso, qualquer informação observável pelo operador quer no sistema ECM ou STEM, tal como um cátodo a curvar, são depois do facto indicadores de que o intervalo entre o cátodo e a peça a trabalhar está a reduzir-se e por essa forma a fixar a qualidade da parte trabalhada á máquina.

Conforme é manifesto da discussão anterior, existe a necessidade de competência para vigiar os parâmetros do processo ECM em tempo real. Existe a necessidade suplementar de competência para aproximar a configuração da peça a trabalhar a ser trabalhada á máquina em tempo real, incluindo o diâmetro do orifício a ser cortado utilizando um processo STEM. Existe ainda outra necessidade de competência de ajustar os parâmetros do processo durante a operação de corte em resposta à forma aproximada da parte trabalhada á máquina para melhorar a uniformidade e qualidade da parte final trabalhada á máquina.

RESUMO DA INVENÇÃO

Geralmente, de acordo com os aspectos da presente invenção, é estabelecido um dispositivo de maquínagem electroquímica para trabalhar mecanicamente e electroquimicamente a peça a trabalhar anódica de acordo com a geometria que se deseja. 0 dispositivo de maquínagem electroquímica contém um ou mais instrumentos catódicos para trabalho mecânico da peça a trabalhar, um sistema de alimentação de energia para criar uma diferença de potencial eléctrico (tensão) entre os cátodos e a peça a trabalhar; um sistema de accionamento para mover e guiar os instrumentos catódicos em direcção à peça a trabalhar; um sistema do electrólito para armazenar e distribuir o electrólito através do dispositivo, um objecto de fixação para colocar em posição e segurar a peça a trabalhar durante a operação de trabalho mecânico e um dispositivo controlador. 4

Segundo uma característica importante da invenção, o dispositivo controlador vigia uma quantidade de parâmetros do sistema em tempo real e fornece caracteristicas de alarme e controlo de realimentação por meio dum circuito completo de controlo adaptável afim de conseguir-se um trabalho mecânico mais exacto da peça a trabalhar e evitar uma falha antes que ela ocorra. Num forma de realização concreta preferida, o dispositivo controlador vigia os parâmetros que se seguem com o fim de ajustar as variáveis de controlo: os parâmetros de accionamento do regime de alimentação e a profundidade do cátodo; os parâmetros da bomba de regime de descarga e pressão; e os componentes de energia de tensão e corrente. 0 dispositivo controlador de preferência equilibra uma quantidade de variáveis de controlo, tais como o regime de alimentação do accionamento, regime de descarga do electrólito e tensão, em resposta aos parâmetros do sistema corrente. 0 regime de descarga em cada um dos instrumentos catódicos é de preferência utilizado para proporcionar um alarme ao operador se fôr detectada estatisticamente uma alteração significante do fluxo.

Segundo outra característica importante da invenção, a resistência do fluído dinâmico através da área de trabalho mecânico é utilizada para aproximar a configuração da peça a ser trabalhada mecanicamente em tempo real.

Verificou-se que o gradiente da resistência do fluxo, ou a derivada da resistência do fluído dinâmico com a profundidade, está correlacionada com a geometria da área de trabalho mecânico. Assim, o gradiente da resistência do fluxo é utilizado para estabelecer o controlo de realimentação do processo de maquinagem electroquímica. A configuração aproximada pode ser efectivamente utilizada para proporcionar o controlo de realimentação de uma ou mais das variáveis de controlo afim-de se obterem melhores resultados.

Obter-se-á por referência à descrição detalhada e aos desenhos anexos, uma compreensão mais completa da presente 5 invenção, como também das características importantes e vantagens da invenção.

DESCRIÇÃO BREVE DOS DESENHOS A FIG. 1 é o diagrama bloco esquemático dum equipamento de maquinagem electroquimica que incorpora as características importantes da presente invenção; A FIG. 2 mostra um tubo catódico que é introduzido dentro duma peça a trabalhar com o fim de nela trabalhar mecanicamente um orifício; A Fig. 3 é o diagrama de operações que descreve o curso de operações de controlo e de vigilância que serve como exemplo conforme executadas pelo dispositivo controlador da FIG. 1; A Fig. 4 é o diagrama de operações que descreve uma técnica que serve como exemplo para calcular a resistência

E eléctrica dinâmica, R ,conforme utilizada pelo monitor e o DYN r curso de operações de controlo da FIG. 3; A FIG. 5 é o diagrama de operações que descreve uma técnica que serve como exemplo para calcular a resistência do

Q fluido dinâmico, R , conforme utilizada pelo monitor e o ' DYNf r curso de operações de controlo da FIG.3; A FIG. 6 é o diagrama de operações que descreve um í circuito completo de controlo do accionamento que serve como exemplo conforme utilizado pelo monitor e o curso de operações de controlo da FIG.3 para ajustar a velocidade de accionamento dos cátodos mostrado na FIG. 1; A FIG. 7 é o diagrama de operações que descreve um circuito completo de controlo da bomba que serve como exemplo conforme utilizado pelo monitor e o curso de operações de 6 controlo da FIG.3 para ajustar o regime de descarga do electrólito que circula através do sistema da FIG.l; A FIG. 8 é o diagrama de operações que descreve um circuito completo de controlo de energia que serve como exemplo conforme utilizado pelo monitor e o curso de operações de controlo da FIG.3 para ajustar a tensão da fonte de alimentação de energia mostrada na FIG. 1; e A FIG. 9 é o diagrama de operações que descreve uma rotina de calibragem que serve como exemplo conforme utilizado pelo controlador da FIG. 1 para obter os valores da resistência de fluido estático utilizados na resistência do

Q fluido dinâmico, R , cálculo da FIG. 5.

DYN

DESCRIÇÃO DETALHADA

Como se mostra na FIG.l, um dispositivo de maquinagem electroquimica 10 segundo a presente invenção contém um conjunto de instrumentos catódicos 20 para trabalho mecânico duma peça a trabalhar 25, um sistema de alimentação de energia 30 para criar uma diferença de potencial eléctrico (tensão) entre os cátodos 20 e a peça a trabalhar 25; um sistema de accionamento, de preferência consistindo dum controlador de accionamento 36, uma placa catódica 38 e um guia de corrediça 39, para mover e guiar os instrumentos catódicos 20 em direcção à peça a trabalhar 25; um sistema do electrólito para armazenar e distribuir o electrólito através do dispositivo 10, um objecto de fixação 45 para colocar em posição e segurar a peça a trabalhar 25 durante a operação de trabalho mecânico e um dispositivo controlador 50. Numa forma de realização concreta preferida, o dispositivo de maquinagem electroquimica 10 pode ser incorporado como um dispositivo ECM ou STEM, conforme aqui modificado para fornecer capacidades de controlo acentuadas. Na forma de realização concreta mostrada, o dispositivo de maquinagem electroquimica 10 é incorporado com um dispositivo STEM. 7

Os instrumentos catódicos 20 são de preferência isolados no seu diâmetro' exterior com um revestimento de isolamento para evitar o contacto com a superfície de metal da peça a trabalhar 25 a ser trabalhada á máquina. Assim, o único lugar onde os cátodos 20 não são isolados é na respectiva ponta. Conforme bem se sabe, se a ponta dum instrumento catódico erradamente contacta a superfície metálica da peça 25 que está a ser trabalhada á máquina, o cátodo 20 é incinerado e destruído pelo aumento súbito da corrente eléctrica. Normalmente, portanto, o metal da peça a trabalhar 28 dissolve-se conforme a ponta do cátodo se aproxima do metal e o contacto é evitado. A geometria dos instrumentos catódicos 20 depende das superfícies da peça 25 a ser trabalhada á máquina.

Conforme se mostra na FIG. 1, o terminal negativo da fonte de alimentação 30 é de preferência ligada à placa catódica 38 e por esse meio aos instrumentos catódicos 20. O terminal positivo do sistema da fonte de alimentação 30 é de preferência ligado ao objecto metálico de fixação 45 e por esse meio à peça a trabalhar 25. Assim, a peça a trabalhar 25 serve como o ânodo no circuito eléctrico criado. Conforme se discute mais adiante, depois da circulação do electrólito através dos instrumentos catódicos 20, e da aplicação da tensão pelo sistema de alimentação de energia 30, fluirá uma corrente através do electrólito entre a peça a trabalhar 25 e os instrumentos catódicos 20, criando por essa forma uma actividade electrolítica. A fonte de energia 30 é de preferência uma fonte de energia de CC (corrente contínua) de baixa tensão, que estabelece uma tensão de alimentação na ordem dos 15 volts CC entre a ponta dos instrumentos catódicos 20 e a peça metálica a trabalhar 25, e uma corrente de alimentação na ordem de 10-20 ampéres por orifício. A fonte de alimentação de energia 30 de preferência contém duma forma conhecida, um conjunto de circuitos de protecção e detecção de descarga eléctrica e 8 percepção de contacto. Como com sistemas STEM convencionais, a fonte de energia 30 é de preferência capaz de aplicar uma polaridade de sentido inverso com a finalidade de expelir o metal que revestiu por galvanização as pontas dos cátodos 20. Desta forma, durante a operação de trabalho mecânico, a tensão é periodicamente invertida, para remover o metal formado na ponta dos instrumentos catódicos 20. Numa forma de realização concreta, a energia é invertida por aproximadamente .05 segundos todos os 5 segundos. O sistema de alimentação de fonte de energia 30 de preferência fornece em tempo real valores dos parâmetros de tensão e corrente ao dispositivo controlador 50 por meio duma ligação de dados bidireccionais 32.

Como com sistemas STEM convencionais, o acto de trabalho dos utensílios no dispositivo de maquinagem electroquímica 10, que contém os instrumentos catódicos 20, o objecto de fixação 45, a guia de corrediça 39 e a placa catódica 38, é de preferência feito de titânio. O guia de corrediça 39 posiciona e guia o conjunto de cátodos 25 enquanto a placa catódica 38 aperta os cátodos no seu conjunto. 0 controlador de accionamento 36 controla o movimento da placa catódica 38 e de preferência proporciona valores de realimentação da profundidade (z) e velocidade de accionamento ao controlador 50 por meio duma ligação de dados bidireccional 55. Numa forma de realização concreta, a placa catódica 38 pode ser avançada por meio dum conjunto de rolamentos linear e um sistema de chave de fendas com esferas accionado por um motor controlado por servo programável ou motor de velocidades variáveis por patamares que permite uma alimentação de regime variável.

Como se mostra na FIG.l, o sistema electrólito de preferência contém um tanque de armazenamento 57 para conter a solução do electrólito, uma bomba 60 para circular a solução do electrólito através do dispositivo de maquinagem electroquímica 10 a um regime de descarga desejado através da 9 tubagem 65, 67, 69. 0 regime de descarga desejado é de preferência estabelecido na bomba 60 pelo controlador 50 via uma ligação de dados 62. A solução do electrólito é feita circular pela linha de admissão 65 de forma a alimentar uma caixa de distribuição 70. Por conseguinte, a solução é distribuída por cada instrumento catódico 20 por meio de linhas de alimentação 67 e 69. Tipicamente, a solução de electrólito utilizada para a perfuração STEM contém 5 a 25 por cento de ácido na solução, tal como ácido sulfúrico, ácido clorídico ou ácido nítrico. O fluxo da solução de electrólito através de cada linha 67, 69 é de preferência regulada e vigiada pelas admissões de fluxo 72, que contém medidores de fluxo em linha. As medições do parâmetro do regime de descarga feitas pelos medidores de fluxo são de preferência fornecidas ao controlador 50 por meio das ligações de dados 75. Como se discute mais adiante, a pressão do sistema é de preferência medida por um transdutor na alimentação da caixa de distribuição 70. O valor medido da pressão do sistema é de preferência fornecido ao controlador 50 por meio da ligação de dados 78.

Segundo as características importantes da presente invenção, discutidas mais adiante, o controlador 50 vigia uma quantidade de parâmetros do sistema em tempo real e fornece as características de alarme e controlo de realimentação por meio dum circuito completo de controlo adaptável para obter uma maquinagem mais' exacta da peça a trabalhar 25 e evitar uma falha antes dela ocorrer. Por exemplo, se o dispositivo de maquinagem electroquímica 10 estiver a trabalhar mecanicamente os orifícios de arrefecimento numa pá de turbina que tenha uma folha delgada de metal e um pé da pá, o controlador 50 equilibra as variáveis por forma a obter orifícios de arrefecimento suaves através da folha delgada e do pé da pá respectivamente, os quais são suficientemente direitos para se intersectarem convenientemente e que evita a perfuração dos orifícios muito próximo a uma parede. Além disso, o controlador 50 assegura que os instrumentos catódicos 20 não desenvolvam um grande bolbo, ou toquem o metal e por essa 10 forma incendeiem os cátodos. De forma semelhante, como se discute mais adiante, se o dispositivo de maquinagem electroquimica 10 trabalhar à máquina as superfícies de uma peça a trabalhar, o controlador 50 equilibra as variáveis de controlo para obter uma melhorada uniformidade e qualidade da parte final trabalhada à máquina, e para evitar o contacto entre os instrumentos dos eléctrodos e a peça a trabalhar.

Como se discute mais adiante em conjunto com as FIGS.3 a 8, o dispositivo controlador 50 de preferência equilibra uma quantidade de variáveis de controlo, tais como o regime de alimentação de accionamento, o regime de descarga do electrólito e a tensão, em resposta aos parâmetros do sistema actual. Conceptualmente, um aumento no regime de accionamento causará o diâmetro do orifício diminuir e um aumento na tensão causará o diâmetro do orifício aumentar. O efeito duma alteração no regime de descarga, portanto, dependerá duma quantidade de factores que inclui a nitidez do ácido. Assim, na forma de realização concreta esclarecedora, o regime de descarga é de preferência mantido constante.

Numa forma de realização concreta preferida, o controlador 50 vigia os seguintes parâmetros com o fim de ajustar as variáveis de controlo: os parâmetros de accionamento do regime de descarga e a profundidade do cátodo, conforme recebido do controlador do accionamento 36, os parâmetros da bomba do regime de descarga, conforme medidos pelos medidores de fluxo nas linhas de admissão do fluxo 72, e a pressão, conforme medida pelo transdutor de pressão instalado na caixa de distribuição 70; e os componentes da energia, da tensão e corrente, conforme recebido do sistema de alimentação de energia 30. O regime de descarga em cada um dos instrumentos catódicos 20 é de preferência utilizado para proporcionar um alarme ao operador se fôr detectada uma alteração estatisticamente significante no fluxo, conforme se discute a seguir em conjunto com a FIG. 3. 11

Segundo uma característica importante da presente invenção, a resistência do fluido dinâmico através dum ou mais dos orifícios a serem perfurados é utilizada para aproximar o diâmetro dos orifícios a serem cortados em tempo real. Especificamente, conforme se discute a seguir em conjunto com a FIG. 5, é o gradiente da resistência de fluxo, ou a derivada da resistência do fluído dinâmico em relação à profundidade, que se correlaciona com o diâmetro do orifício e é utilizada para controlar o processo. 0 valor do diâmetro do orifício aproximado pode ser efectivamente utilizado para proporcionar controlo de realimentação de uma ou mais das variáveis de controlo para obter melhores resultados. Conforme se discute mais adiante em conjunto com as FIGS. 3 e 5, o dispositivo controlador 50 calcula a resistência do fluído dinâmico a partir duma quantidade de parâmetros vigiados. Conceptualmente, a resistência do fluído dinâmico é a resistência do orifício a ser perfurado livre depois de feitos os descontos das resistências dos fluídos estáticos dos tubos de fluxo individual e dos cátodos individuais do sistema do electrólito. Geralmente, se o gradiente da resistência do fluído dinâmico aumenta, o diâmetro do orifício diminui. Esta informação é utilizada para o circuito completo de controlo da realimentação. A resistência do fluído dinâmico é a diferença entre a resistência do fluído total medida e a resistência do fluído estático, que é obtida durante um procedimento de calibragem discutido a seguir em conjunto com a FIG. 9.

Conforme se esclarece na FIG. 2, a resistência do fluído dinâmico é a soma de duas restrições a escoar: a resistência do intervalo, R ,entre a ponta do cátodo 20 e a gap peça a trabalhar 25 e a resistência anular, R , entre o diâmetro do orifício a ser cortado e o diâmetro exterior do cátodo 20 que executa o corte. A resistência anular, R , é o ann tamanho do anel vezes ' a profundidade do orifício a ser cortado. Assim, os orifícios mais profundos têm uma resistência anular mais elevada, R . Nota-se que quer a ann * resistência do intervalo, R , e a resistência anular, R , gap ann 12

aumenta conforme a dimensão do orifício se torna mais pequena.

Conceptualmente, a resistência do fluído total é uma função de duas variáveis : a geometria do sistema através do qual o electrólito escoa mais a velocidade, ou o regime de descarga do electrólito circulante. Uma vez que o regime de descarga é mantido constante numa forma de realização concreta preferida, então a resistência do fluído total é a função apenas da geometria do sistema do fluído. Conforme se indicou anteriormente, a resistência do fluído total no dispositivo 10 é a soma de três resistências: a resistência estática, R ,

ST AT que representa a resistência do fluído de tudo no sistema do fluido antes do intervalo, mais a resistência do intervalo, R , e a resistência do anel, R Assim, subtraindo a gap ann. resistência do fluído estática calibrada da medida total da resistência do fluído, a resistência do fluído dinâmico resultante é atribuível unicamente à resistência do fluído através do orifício a ser perfurado, que é a geometria de interesse. Não vale nada, portanto, que embora a resistência eléctrica esteja directamente relacionada com o regime de remoção do metal, seja a função de ambos, a geometria e a condutividade do electrólito. A condutividade é a função duma quantidade de variáveis, portanto, incluindo o conteúdo do metal e a temperatura do electrólito. Assim, utilizando apenas a resistência eléctrica, não é possível isolar os componentes atribuíveis unicamente à geometria do orifício, como com a resistência do fluído.

Conforme se indicou anteriormente, a resistência do fluído dinâmico é a diferença entre a medida total da resistência do fluído e a resistência do fluído estático. A medida total da resistência do fluído é a pressão medida na caixa de distribuição 70 dividida pela pressão cinética. A pressão cinética é a energia disponível da energia cinética e é calculada como densidade do fluído vezes a velocidade no cátodo ao quadrado, dividida por 2 vezes a constante respeitante à constante à gravidade conforme se segue: 13 Ρ ΚΕ

PV

9 ο

Nota-se que enquanto a pressão medida na caixa de distribuição 70 é a mesma para todos os orifícios, cada orifício tem um regime de descarga individual e assim tem uma pressão total individual. A resistência do fluído estático é também diferente para cada cátodo 20, mas é a mesma para cada orifício perfurado pelo respectivo cátodo 20. A resistência do fluído estático resulta da resistência do fluído dos tubos catódicos 20 e a tubagem 67, 69 que liga o cátodo à caixa de distribuição. Cada regime de descarga num cátodo 20 produz uma resistência do fluído estático diferente. A resistência do fluído estático instantânea é calculada utilizando o regime de descarga e o diâmetro do cátodo. A resistência do fluído estático para cada cátodo é de preferência determinada executando um procedimento de calibragem antes de a operação de corte tomar lugar. Discute-se a seguir em conjunto com a Fig. 9 um procedimento de calibragem esclarecedor. Conforme se discute a seguir, a resistência de fluído estático será consistente em tempo desde que certas precauções sejam seguidas. De preferência, a resistência de fluído estático de cada cátodo é obtida acima da gama dos fluxos do número de Reynolds. Por outras palavras, o dispositivo de maquinagem electroquímica 10 é calibrado acima dos números de Reynolds aguardados durante a operação. Os valores de calibragem manter-se-ão até o "hardware" ser mudado.

Com a finalidade de. exactamente se obter nitidamente o valor líquido da resistência de fluído estático quando se calcula a resistência de fluido dinâmico, os valores da 14

resistência de fluido estático devem ser exactos e reproduzíveis. Verificou-se que a resistência do fluído estático de um cátodo é estável só acima dma parte da gama do fluxo tipicamente utilizado para a perfuração STEM. Assim, com a finalidade de manter a estabilidade, é importante limitar o fluxo à gama estável. 0 centro da gama instável é bem conhecida como "gama do fluxo de transição", estabelecido por Moody no fluxo da tubagem. 0 fluxo de transição toma lugar nos números Reynolds de 2000 a 3000. O fluído que escoa nos tubos e aumenta com mudanças de velocidade do fluxo laminar suave para o fluxo turbulento excitado que passa através dum instável, imprevisível regime de escoamento chamada região de transição. Embora os valores da resistência de fluído estático em ambos os regimes laminar e turbulento sejam consistentes e se possam repetir em tempo, os valores da resistência de fluído estático na zona de transição não são.

Assim, numa forma de realização concreta, a bomba, sob controlo do controlador 50, limita os fluxos para a região turbulenta. Verificou-se que os valores da resistência do fluído estático não são estáveis de cátodo para cátodo embora os valores da resistência do fluído estático no regime laminar sejam bastante estáveis dentro dum cátodo.

Além de se utilizar a resistência do fluído dinâmica como uma indicação do diâmetro do orifício, verificou-se que a resistência eléctrica dinâmica pode também fornecer uma indicação do diâmetro do orifício. Assim, em uma forma de realização concreta, aproximações separadas do diâmetro do orifício são obtidas respectivamente da resistência do fluído e da resistência eléctrica no intervalo. As aproximações separadas são então combinadas para obter uma indicação mais exacta do diâmetro do orifício. 15

PROCESSOS DE CONTROLO DE REALIMENTAÇÃO E VIGILÂNCIA

Para equilibrar as variáveis de controlo, o controlador 50 de preferência utiliza três circuitos completos de controlo: um circuito completo 600 do controlo de accionamento (FIG. 6), um circuito completo de controlo da bomba 700 (FIG. 7) e um circuito completo de controlo da tensão de energia de alimentação 800 (FIG. 8) . Numa forma de realização concreta preferida, · cada circuito completo do controlador é incorporado como um objecto do controlador PID que pode de preferência ser passado num modo manual, programado ou automático conforme se deseje. O modo manual consiste num dispositivo controlador de circuito completo aberto que requer o operador para ajustar manualmente os parâmetros do sistema. O modo programado consiste num controlador de circuito completo aberto com o controlador 50 alimentando as mudanças do parâmetro do sistema. Finalmente, o modo automático consiste num controlador do circuito completo fechado com realimentação baseado num parâmetro de referência.

Na forma de realização concreta esclarecedora aqui descrita, o circuito completo de controlo de accionamento 600 é passado em modo programado e o circuito completo de controlo da bomba 700 e o circuito completo de controlo da tensão da fonte de alimentação 800 são passados em modo automático. O circuito completo de controlo de accionamento 600, discutido mais adiante em conjunto com a FIG.6, é esclarecidamente programado para obter um aumento gradual linear no estabelecimento da velocidade de accionamento como uma função da profundidade do orifício. O esclarecedor circuito completo de controlo da bomba da FIG. 7, é operado num modo automático para manter o regime de descarga num desejado número de Reynolds, indiferente do sistema de pressão. 0 esclarecedor circuito completo de controlo da tensão da fonte de alimentação de energia 800, discutido mais adiante em conjunto com a FIG. 8, é operado em modo automático para ajustar os controlos da tensão, baseados no gradiente da resistência do 16

fluído. Desta maneira, variando a tensão em resposta à derivada da resistência do fluído dinâmico, o diâmetro dos orifícios pode ser mantido aproximadamente constante.

CURSO DE OPERAÇÕES DO CONTROLADOR A FIG. 3 explica o curso de operações principal do controlador 50. O monitor e o curso de operações de controlo 300 revelado na FIG. 3 executa uma rotina de inicialização durante a fase 305 que consiste em obter as constantes de controlo necessárias, a informação de calibragem, os parâmetros do curso de operações, e características em parte. Subsequentemente durante a fase 310, o controlador 50 obtém leituras da corrente para cada um dos parâmetros que são vigiados pelo dispositivo controlador 50. Conforme se indicou anteriormente, o controlador 50 de preferência vigia os parâmetros seguintes: os parâmetros de accionamento do regime de alimentação e profundidade do cátodo; os parâmetros da bomba, do regime de descarga e pressão; e as componentes de energia, de tensão e corrente. Numa forma de realização concreta preferida, cada um dos parâmetros são medidos aproximadamente todos os cinco segundos.

Durante a fase 315, é executado um teste para determinar se o regime de descarga através de cada tubo mudou significantemente relativamente às leituras anteriores. Se fôr determinado durante a fase 315 que o regime de descarga através de cada tubo mudou de forma significativa relativamente às leituras anteriores, será proporcionado um alarme ao operador ou ao controlo da máquina durante a fase 320. Se, no entanto, fôr determinado durante a fase 315 que o regime de descarga de cada tubo não mudou de forma significante relativamente às leituras anteriores, então o controlo do programa continuará directamente para a fase 325. Desta maneira, se um único orifício mudou dramaticamente, será dado alarme e a máquina pode ser feita parar antes dum defeito total Alternativamente, a condição de alarme pode ser baseada 17

na aproximação do diâmetro calculado do orifício.

Por conseguinte, a resistência eléctrica dinâmica,

E R é de preferência calculada durante a fase 325. Discute-se DYN r adiante em conjunto com a FIG. 4 um método esclarecedor para

E calcular a resistência eléctrica dinâmica, R . A resistência

DYN

Q do fluido dinâmico, R , e de preferência calculada durante a

DYN fase 330. Discute-se adiante em conjunto com a FIG. 5 um método esclarecedor para calcular a resistência do fluído

Q dinâmico, R βγΝ· Conforme se discute adiante, cada uma das

E rotinas que calculam a resistência eléctrica dinâmica, R , e

^ DYN

Q a resistência do fluido dinâmico, R , também obtém uma aproximação do diâmetro do orifício baseado na derivada da

E resistência eléctrica dinâmica, R , e da resistência do

DYN

Q

fluido, R dyn, respectivamente. Os dois diâmetros aproximados , , E Q dos orifícios, H e H , calculados durante as fases 325

DIAM DIAM e 330, respectivamente podem por opção ser combinados durante

a fase 335 para obter uma estimativa mais exacta do diâmetro do orifício, H DIAM.

Uma representação visual de um ou mais dos parâmetros medidos durante a fase 310 e os valores calculados durante as fases 325 a 335 são de preferência fornecidos ao operador durante a fase 340. Numa forma de realização concreta, os parâmetros medidos especiais e os valores calculados apresentados ao operador podem ser colocados sobre o controlo do utilizador.

Notou-se que as fases de vigilância antecedentes, que incluem a aquisição dos dados e as fases dos cálculos, podem ser executados pelo controlador 50 mesmo antes do corte real pelo dispositivo de maquinagem electroquímica 10 começar. Um vez que o operador na realidade inicia a operação de corte, contudo, o controlador 50 de preferência utiliza a informação obtida durante as fases 310 a 335 para o controlo adaptável do curso de operações do sistema. 18

Assim, é executado um ensaio durante a fase 345 para determinar se o operador iniciou a operação de corte pelo dispositivo de maquinagem electroquimica 10. Se se .determinar durante a fase 345 que o operador não iniciou ainda a operação de corte pelo dispositivo de maquinagem electroquimica 10, o controlo do programa voltará à fase 310 para continuar a vigiar os parâmetros do sistema . Se, contudo, fôr determinado durante a fase 345 que o operador iniciou a operação de corte pelo dispositivo de maquinagem electroquimica 10, a informação obtida durante as fases 310 a 335 é utilizada pelo controlador 50 durante a fase 350 para proporcionar o controlo adaptável das variáveis de controlo. Conforme se indicou anteriormente, o controlador 50 de preferência utiliza três circuitos completos do controlador para ajustar as variáveis de controlo : um circuito completo de controlo de accionamento 600, discutido a seguir em conjunto com a FIG. 6, e um circuito completo de controlo da bomba 700, discutido a seguir em conjunto com a FIG. 7, e um circuito completo de controlo da tensão de alimentação de energia 800, discutido a seguir em conjunto com a FIG. 8.

Por conseguinte, o controlador 50 executará um teste durante a fase 360 para determinar se a operação de corte está completa. Se se determinar durante a fase 360 que a operação de corte não está completa, o controlo do programa voltará à fase 310 para continuar a vigiar e efectuar o controlo de retorno do curso de operações. Se, portanto, se se determinar durante a fase 360 que a operação de corte está completa, o controlo do programa terminará durante a fase 370.

Mostra-se na FIG. 4 uma rotina esclarecedora 400

E

para calcular a resistência eléctrica dinâmica, R ’ DYN.

Conceptualmente, a resistência eléctrica dinâmica é calculada muito da mesma maneira como resistência do fluido dinâmico,

Q R dyn- Por outras palavras, a resistência eléctrica dinâmica,

E R que é a resistência através do intervalo entre a extremidade do cátodo e a peça a trabalhar, é obtida 19

eliminando a resistência estática da resistência medida total. Assim, os valores da resistência estática são de preferência obtidos dos dados da calibragem durante a fase 410. São obtidos durante o procedimento de calibragem eléctrica, a resistência estática de todos os fios e cátodos no sistema eléctrico. Os vários valores da resistência estática podem ser medidos fora da linha utilizando um ohmímetro ou serem aproximados baseados na informação conhecida acerca dos materiais. A resistência estática é de preferência medida numa base por tubo acima da amplitude das correntes aguardadas.

E

Por conseguinte, a resistência eléctrica total, R

f f TOT é calculada durante a fase 420 baseada na total medida da tensão do sistema, \7 , conforme fornecido pelo sistema de TOT r alimentação 30, e a corrente medida através de cada cátodo 20, de acordo com a seguinte equação:

R TOT = VTOT li

Notou-se que com o fim de obter a corrente através de cada um dos instrumentos catódicos 20, cada um dos cátodos deve ser electricamente isolado com um amperímetro colocado na linha.

E A resistência electrica dinâmica actual, R , DYMi para cada tubo é por conseguinte calculada durante a fase 430

E E baseada na diferença entre R , e R , para cada tubo. TOTi STATi c

Durante a fase 440, os valores individuais da resistência

E eléctrica dinâmica, R DyNi , para cada tubo são amalgamados para obter uma resistência eléctrica dinâmica do sistema,

E R dyn. Numa forma de realização concreta, a amalgamada

E resistência eléctrica dinâmica, R , é obtida tomando a

DYN

E

média de cada valor individual R DYNi

Segundo uma caracteristica importante da presente 20

Ε invenção, a aproximação do diâmetro do orifício, H , é

E obtida durante a fase 450 baseada na derivada de R , com a

DYN

E profundidade. O diâmetro do orifício aproximado, H DiftM , é por conseguinte de preferência devolvido durante a fase 460 ao monitor principal e ao curso de oerações de controlo (FIG.3) para processamento adicional.

Mostra-se na FIG. 5 uma rotina esclarecedora 500

Q

para calcular a resistência do fluído dinâmico, R

c DYN

Conforme previamente se indicou, a resistência do fluído ... Q dinâmico, R DYN # e a resistência do fluido através do intervalo entre a extremidade do cátodo e a peça a trabalhar e a resistência do fluído através do anel, e é obtida eliminando a resistência do fluído estático da medida total da resistência do fluído. Como a seguir se discute em conjunto com a FIG. 9, os valores da resistência de fluído estático são de preferência armazenados pela rotina de calibragem do fluído 900 indexada pelo número de Reynolds. Assim, o número de Reynolds,(VD), para cada tubo é de preferência calculada durante a fase 510 para o actual regime de descarga medido em cada tubo, Q , segundo a seguinte equação: VD, = c[_qQ x DIAM|Ni ATUBEí

Por conseguinte, os valores da resistência do fluído estático são de preferência obtidos durante a fase 520 dos dados de calibragem armazenados baseados nos números de Reynolds calculados durante a fase anterior.

Q

Por conseguinte a resistência total, R , é calculada durante a fase 530 baseada na medida total da pressão do sistema, PTOT/ conforme alimentada pelo transdutor na caixa de distribuição 70, e o fluxo medido através da área do anel, AftNN, para cada cátodo 20, segundo a seguinte equação: 21

rQtot = ρτοτ c[Õí/aann]2

Notou-se que a área do anel, AftNN , pode ser obtida pela seguinte equação, onde a notação OD representa o diâmetro exterior do respectivo cátodo: TT/ 4|j>2HOLE -°2οα]

Q A verdadeira resistência do fluido dinâmico, R , DYNi para cada tubo é por conseguinte calculada durante a fase 540

Q Q baseada na diferença entre R . e R para cada tubo. Por TOTl STATl c

Q outras palavras, a resistência do fluido dinâmico, R , é o valor liquido obtido da resistência do fluido de todos os componentes que dependem de alguma coisa em vez do diâmetro do orifício. Durante a fase 550, os valores individuais da

Q resistência do fluido dinâmico, R para cada tubo são amalgamados para obter uma resistência de fluído dinâmico do sistema RQdyn · Em uma forma de realização concreta, a resistência de fluído dinâmico amalgamada .para obter uma

Q resistência do fluído dinâmico do sistema, R , é obtida

DYN

Q tomando a média de cada valor individual R . A mediana DYNi pode ser utilizada porque o uso dos números de Reynolds removeu a dependência do regime de descarga num diâmetro especial.

Segundo uma caractenstica da presente invenção, uma

Q aproximação do diâmetro do orifício, H , e obtida durante

c DIAM a fase 560 baseada na derivada, ou gradiente da resistência,

Q do fluxo R DYN r em relação à profundidade. A derivada de

Q R DyN , em relação à profundidade é obtida tomando a derivada 22

Q de R dyn em relação à profundidade, z. Notou-se que o diâmetro do orifício actual está rigorosamente correlacionado com o gradiente da resistência do fluxo. De facto, embora a resistência através do intervalo, R , e a resistência gap instantânea através do anel, R , estejam correlacionadas com o intervalo entre a peça a trabalhar e o instrumento catódico, é a resistência do anel histórica que está mais rigorosamente relacionada com o diâmetro do orifício. Assim, com a finalidade de maximizar a componente da resistência do fluído atribuível ao diâmetro do orifício, em contraste com as flutuações do intervalo, é importante utilizar uma parte dos dados históricos do anel.

Q 0 diâmetro do orifício aproximado, H , é por conseguinte de preferência devolvido durante a fase 570 para manter o monitor e o curso de operações de controlo (FIG.3) para processamento suplementar.

Como previamente se indicou, o controlador 50 de preferência utiliza um circuito completo de controlo do accionamento 600 (FIG. 6) para controlar o regime de alimentação do conjunto dos instrumento catódicos 20. Numa forma de realização concreta, o circuito completo de controlo do accionamento 600 é de preferência operado num modo do controlador de circuito completo aberto. O circuito completo de controlo de accionamento 600 recebe o valor actual da profundidade dos instrumentos catódicos 20 e serve para aumentar o regime de accionamento para obter um aumento aproximadamente linear no regime de accionamento conforme a profundidade aumenta, como se mostra na fase 610. O regime de accionamento pode ser variado enviando um sinal de controlo, para o dispositivo controlador de accionamento 36.

Conforme se discutiu anteriormente, o controlador 50 de preferência utiliza um circuito completo de controlo da bomba 700 para controlar o regime de descarga, Q, para um número Reynolds desejado num modo de realimentação do circuito 23

completo fechado. Numa forma de realização concreta, o regime de descarga, Q, é mantido para um número Reynolds constante.

Assim, o circuito completo de controlo da bomba 700 recebe uma conjunto, VDftGG , dos números de Reynolds calculados durante a fase 510 da rotina de cálculo da resistência de fluido dinâmico (FIG. 5), como também o número de Reynolds objectivo. 0 número de Reynolds, em contraste com o regime de descarga, é de preferência utilizado por causa dos cátodos de dimensão potencialmente diferente no conjunto. O erro entre o número de Reynolds do conjunto medido e o objectivo do número de

Reynolds é calculado durante a fase 710 e o regime de descarga, Q, é ajustado durante a fase 720 para compensar o erro do número de Reynolds calculado, VD .0 regime de

ERR descarga pode ser variado enviando um sinal de controlo para a bomba 60. 0 controlador 50 de preferência utiliza um circuito completo de controlo da tensão da fonte de alimentação de energia 800 para controlar a tensão do sistema, V, num modo de realimentação do circuito completo fechado em resposta ao diâmetro do orifício aproximado, H . Assim o circuito completo de controlo da tensão da fonte de alimentação de energia 800 recebe o diâmetro do orifício aproximado, Hdiam conforme calculado pelo controlador 50 durante a fase 335 do monitor principal e do curso de operações de controlo (FIG. 3), também como o diâmetro do orifício objectivo. O erro do diâmetro do orifício, H , entre o diâmetro do orifício

ERR aproximado, HDIAM r e o diâmetro do orifício objectivo é calculado durante a fase 810 e a tensão do sistema, V, é ajustada durante a fase 820 para compensar o erro do diâmetro do orifício calculado, H . A tensão pode ser variada enviando um sinal de controlo à fonte de alimentação de energia 30. Notou-se que se a tensão de ajustamento fosse para colocar o valor da tensão fora do limite da tensão, o controlador 50 pode enviar um sinal de controlo ao controlador de accionamento 36 para ajustar o regime de accionamento, o que servirá para a reposição do valor da tensão dentro da gama desejada. 24

Conforme se indicou anteriormente, é de preferência executada uma rotina de calibragem antes da realização da operação de maquinagem com a finalidade de se obterem os valores da resistência estática. Mostra-se na FIG. 9 uma rotina de calibragem esclarecedora 900 para calcular a resistência do fluido estático. A rotina de calibragem 900 é realizada numa base "por tubo" acima dos limites dos números aguardados de Reynolds. A rotina de calibragem 900 calcula a resistência de fluido estático de cada tubo para um dado número de Reynolds e por esse meio serve para obter o valor liquido da resistência do fluido considerando apenas o efeito do orifício.

Como se mostra na FIG. 9, a rotina de calibragem 900 ajusta inicialmente a bomba 60 a um número de Reynolds inicialmente desejado, VD, durante a fase 910. Por conseguinte, a pressão do sistema, P, na caixa de distribuição 70 é medida durante a fase 920, e o fluxo, Q , através de cada cátodo 20 é medido durante a fase 930. Para cada cátodo, i, a resistência de fluído estático é calculada para o número de Reynolds actual, VD, segundo a seguinte equação:

Por conseguinte, o número de Reynolds actual, VD, é aumentado durante a fase 950, e é realizado um teste durante a fase 960 para determinar se o número de Reynolds, VD, excedeu um limite superior. Por outras palavras, é determinado se existem números de Reynolds adicionais acima dos quais o sistema é para ser calibrado. Se se determinar durante a fase 960 que o número de Reynolds não excedeu o limite superior, o controlo do programa voltará à fase 920 para continuar a calibragem do sistema para o novo número de Reynolds. Se, portanto, se determinar durante a fase 960 que o número de 25

Reynolds actual, VD, excedeu o limite superior, então os dados de calibragem foram obtidos para cada tubo acima da gama inteira dos números de Reynolds aguardados. É criada durante a fase 970 um quadro de observação da calibragem, ou, alternativamente, os dados de calibragem podem ser aperfeiçoados para obter uma "melhor função de adaptação", por uma forma conhecida. Por conseguinte, o controlo de programa termina durante a fase 980.

Embora os princípios da presente invenção tenham sido explicados no contexto do trabalho mecânico da cavidade, e especificamente no contexto da perfuração STEM, eles são do mesmo modo aplicáveis ao trabalho mecânico do contorno, conforme será manifesto para uma pessoa de perícia vulgar. Da mesma maneira que a resistência de fluído dinâmico é utilizada para obter uma aproximação do diâmetro do orifício que a ser cortado num curso de operações STEM, a resistência de fluído dinâmico pode ser utilizada para obter uma aproximação da configuração da peça a trabalhar à máquina num curso de operações ECM, estimando-se o intervalo entre os eléctrodos e a peça a trabalhar.

Devido à escala maior do intervalo entre os eléctrodos e a peça a trabalhar num sistema ECM, comparado aos cátodos mais pequenos dum sistema STEM, é possível medir directamente a pressão através do intervalo, colocando um transdutor na entrada e saída do intervalo. É igualmente possível medir o fluxo do electrólito através do intervalo. Desta maneira, os componentes dinâmicos da resistência do fluído são directamente medidos, e os componentes da resistência de fluído estático foram já eliminados. Assim, se o dado de referência é obtido para as séries das fases incrementais entre a posição do eléctrodo inicial, onde a peça a trabalhar tem uma configuração grosseira, e acima da gama dos valores da pressão aguardados, é obtido o regime de descarga contra o intervalo. Por outras palavras, para cada 26

fase incremental, são avaliadas a pressão, o regime de descarga e o intervalo.

Por conseguinte, durante cada passagem da produção, conforme os eléctrodos progridem através de cada fase incremental, a pressão e o fluxo através do intervalo são medidos e o dado de referência pode ser aproximado para obter o intervalo de referência. As variáveis de controlo podem por conseguinte ser ajustadas para manter o intervalo dentro das tolerâncias desejadas.

27

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Método de calcular a configuração duma peça a trabalhar anódica (25) a ser trabalhada à máquina ou o diâmetro dum orifício a ser cortado num processo de maquinagem electroquímica no qual, um ou mais instrumentos catódicos (20) é utilizado para electroquimicamente trabalhar à máquina a referida peça a trabalhar (25), para uma geometria desejada com um electrólito a escoar através duma área de maquinagem definida entre o instrumento (20) e a referida peça a trabalhar (25), o referido processo de maquinagem electroquímica ser definido pelos parâmetros do sistema incluindo os parâmetros de accionamento, da bomba, e energia, caracterizado por compreender as seguintes fases de: vigiar um ou mais dos parâmetros do sistema referido, incluindo o regime de descarga do electrólito referido através da área de maquinagem e a pressão do electrólito. calcular a resistência de fluído dinâmica do referido electrólito através da referida área de maquinagem ; e obter uma aproximação da geometria da referida área de maquinagem baseada na derivada da referida resistência do fluído dinâmico.
2. Processo de maquinagem electroquímico no qual um ou mais instrumentos catódicos (20) é (são) utilizado(s) para electroquimicamente trabalhar à máquina uma peça a trabalhar anódica (25) segundo uma geometria desejada com um electrólito a escoar através da área de maquinagem definida entre o instrumento (20) e a referida peça a trabalhar (25), em que o referido processo de maquinagem é definido por parâmetros do sistema que contém os parâmetros de accionamento, da bomba e energia, caracterizado por o referido método compreender as 1

seguintes fases de : vigiar um ou mais dos referidos parâmetros,incluindo o regime de descarga do referido electrólito através da área de maquinagem e a pressão do electrólito; calcular a resistência do fluido dinâmico do referido electrólito a escoar através da referida área de maquinagem ; e obter uma aproximação da geometria da referida área de maquinagem baseada na derivada da referida resistência do fluido dinâmico; e avaliar a diferença entre a referida geometria aproximada e a referida geometria desejada e ajustar um ou mais dos parâmetros do sistema para minimizar a referida diferença.
3. Método de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a referida desejada configuração ser um orifício na peça a trabalhar (25) e/ou por a resistência de fluído dinâmico ser obtida subtraindo a resistência do fluído estática da medida total da resistência de fluído.
4. Método de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a referida desejada configuração ser o contorno da referida peça a trabalhar (25), por a resistência de fluído dinâmico ser obtida directamente medindo a queda de pressão através da referida área de maquinagem e o fluxo do electrólito através da referida área de maquinagem , e por a configuração calculada ser obtida calculando o intervalo entre o instrumento (20) e a peça a trabalhar (25).
5. Método de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a fase de cálculo da resistência eléctrica dinâmica através do electrólito referido a escoar através da referida área de maquinagem e caracterizado por a exactidão da referida configuração aproximada ou por o diâmetro do orifício serem melhorados 2 com a informação da resistência eléctrica dinâmica.
6. Método de acordo com as reivindicações 2 ou 3, caracterizado por o referido cálculo da resistência do fluido dinâmico utilizar uma representação do referido regime de descarga que é independente do diâmetro do referido cátodo (20).
7. Método de acordo com as reivindicações 2 ou 3, caracterizado por a referida derivada da referida resistência do fluido dinâmico incluir pelo menos uma parte dos dados históricos para a resistência do fluido atribuível ao anel entre os referidos instrumentos (20) e a referida peça a trabalhar. (25).
8. Método de acordo com as reivindicações 2 ou 3, caracterizado por a referida resistência de fluído estática ser obtida realizando uma rotina de calibragem para eliminar as componentes da resistência do fluído atribuível às componentes do sistema que estão a montante da área de maquinagem referida.
9. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o referido regime de descarga ser mantido num regime de descarga desejado.
10. Método de acordo com as reivindicações 2 e 3, caracterizado por o referido regime de descarga ser mantido para um número de Reynolds constante.
11. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o referido regime de descarga ser mantido num regime de descarga desejado exterior à zona de transição.
12. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os referidos parâmetros de accionamento conterem um regime de alimentação do accionamento que é aumentada como uma 3

função da profundidade.
13. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a tensão através da referida área de maquinagem ser ajustada para minimizar a referida diferença.
14. Instrumento de maquinagem electroquímica caracterizado por um ou mais instrumentos catódicos (20) ser utilizado para electroquimicamente trabalhar à máquina uma peça a trabalhar anódica (25) para uma configuração desejada com um electrólito a escoar através duma área de maquinagem definida entre o instrumento (20) e a referida peça a trabalhar (25) , por o referido instrumento de maquinagem electroquímica ser definido pelos parâmetros do sistema incluindo os parâmetros de accionamento, da bomba e da energia, que compreende: dispositivos para vigiar (50, 72, 36) um ou mais dos parâmetros do sistema referido, contendo transdutores para medir o regime de descarga do referido electrólito através da área de maquinagem referida e a pressão do electrólito; dispositivo de processamento (50) para calcular a resistência do fluído dinâmico do referido electrólito a escoar através da referida área de maquinagem ; dispositivo de processamento (50) para obter uma aproximação da configuração da referida área de maquinagem baseada na derivada da referida resistência de fluído mecânico e avaliar a diferença entre a referida configuração aproximada e a referida configuração desejada; e dispositivo de ajustamento (38, 39, 50) para ajustar um ou mais dos parâmetros do sistema para minimizar a referida diferença.
15. Instrumento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a referida desejada configuração ser um orifício na referida peça a trabalhar (25) e a resistência 4

do fluído dinâmico ser obtida subtraindo a resistência do fluído dinâmico estático da medida total da resistência do fluído.
16. Instrumento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a configuração desejada ser um contorno da referida peça a trabalhar (25), a resistência do fluído dinâmico ser obtida directamente medindo a queda de pressão através da referida área de maquinagem e o electrólito através a escoar através da referida área de maquinagem , e o cálculo da configuração ser obtido calculando o intervalo entre o instrumento e a peça a trabalhar.
17. Instrumento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o referido regime de descarga ser mantido num regime de descarga desejado.
18. Instrumento de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o referido regime de descarga ser mantida para um número de Reynolds constante.
19. Instrumento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o referido regime de descarga ser mantido num regime de descarga desejado exterior à zona de transição.
20. Instrumento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por os parâmetros de accionamento incluírem um regime de descarga que é aumentado como uma função da profundidade.
21. Instrumento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o dispositivo para calcular a resistência eléctrica dinâmica através do referido electrólito a escoar através da referida área de maquinagem e por a exactidão do diâmetro do orifício 5 aproximado referido ser melhorada com a informação da resistência eléctrica dinâmica.
22. Instrumento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o dispositivo de processamento referido para calcular a resistência do fluido dinâmico utilizar uma imagem do regime de descarga que é independente do diâmetro do cátodo referido.
23. Instrumento de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a referida derivada da resistência do fluído dinâmico incluir pelo menos alguma parte dos dados históricos para a resistência do fluído atribuível ao anel entre os referidos instrumentos e a referida peça a trabalhar (25).
24. Instrumento de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a referida resistência do fluido estático ser obtida realizando uma rotina de calibragem para eliminar as componentes da resistência do fluído atribuível aos componentes do sistema que estão a montante da área de maquinagem referida.
25. Instrumento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a tensão através da referida área de maquinagem ser ajustada para minimizar a referida diferença. Lisboa, 30 de Março de 2000 *r.P\Tn\OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL