[其他]在电腐蚀机床中控制镗孔电极回抽运动的方法

说明书

本发明涉及一种在电腐蚀机床即火花电蚀机床中发生电极和工件之间的短路时用于控制搪孔或扩孔电极的回抽的方法。

通常，在电蚀过程中，在电极和工件之间必须留有工作间隙，也就是说必须避免短路。如果发生短路，必须使电极相对于工件移动，恢复间隙，以消除短路。

在本申请人的AGIEMATⅢ型的电蚀机床中，在确定其发生短路之后，机床产生一种回抽运动，一开始使电极向着被蚀除开孔的中心移动，也就是在工作平面，即XY平面中移动，然后从该中心垂直于开孔即按Z方向进行回抽。接着，使电极再插入开孔中继续蚀除。这种操作过程很费时，并且有很多缺点，某些情况下，短路的消除不够快，其它情况下消除短路的措施过分大，即在某些情况下回抽部分的长度要比需要消除短路的量更长些。最后，这种型式的回抽运动不能用于更为复杂的开孔形状，因为在某些情况下，在回抽时电极与工件的被蚀除开孔壁之间可能发生碰撞。

因此，本发明所要解决的问题是改进前述类型的方法，一方面要避免不需要的过长回抽运动，另一方面要尽快地消除短路。此外，回抽运动的轨迹形状要尽可能灵活地适合于被蚀除开孔的几何形状。

这个问题是靠本发明所具有的特征来解决的。本发明的其它有利的发展可以从本发明的下文所述各个特征中推断中来。

如果发生短路，搪孔电极一开始先从短路点沿着已经移过的轨迹向着中间点回移一个予定的距离，该距离可以用任意的方法予先确定。在多数情况下，这种回移就已经可以消除短路，因此，可以再次向前移动。

在第一回抽轨迹的终端进行检查，以确定短路是否已经消除。如果未消除，电极就从短路点向着离开中间点的方向进一步移动一个予定的第二轨迹。该第二轨迹是直线的，从而也被称为回抽向量。通常，回抽向量是这样来定向的，即使电极尽可能迅速地从短路点移开。该电极以向上倾斜的方式移动，移动的程度受到工件上被蚀除开孔几何形状的限制。

为了使回抽轨迹能灵活而且最佳地适应于被蚀除开孔的几何形状，回抽向量可以连续地被确定，也可以在发生短路时被确定。回抽向量可以用各种方法表示，首先，它可以用机床主轴（X，Y，Z）的表达式，即用按机床定向的坐标系来表示。在电蚀搪孔过程中，当其运动轨迹变得更加复杂时，机床操作者很难确定回抽向量的方位，并且在蚀除过程中几乎不能改变回抽向量。因此，在表示回抽向量时优先选择使用者定向的坐标系，其各个参数可以更容易进行控制。因此，回抽向量最好按照下文所述的方式来表示。

在中间点（回抽点）确定了切向平面，因此该平面包含了在中间点上的所有切线。此外，在中间点还确定了一个法向平面，法向平面与切向平面以及工作平面垂直。而且工作平面在中间点包含有切线，该切线同时也是蚀除轨迹的切线。因此这三个平面（工作平面，切向平面及法向平面）彼此互相垂直，并且构成了一个与机床主轴无关的坐标系（当然，在某些情况下工作平面可能与机床的XY平面重合）。如果蚀除轨与一个主轴重合（机床的X轴或Y轴），在此特定的情况下，切向平面和法向平面就包含了机床的主轴。

这样，回抽向量所在的回抽平面倾斜于上述的三个平面。该回抽平面最好与切向平面垂直，因此，它相对于法向平面倾斜一个角（β）。该角（β）对操作者来说是非常清晰的，因为它给出了回抽向量相对主蚀除方向的倾斜角。此外，该回抽向量相对于切向平面倾斜一个角（90-α），它对于操作者也是很明显的，因为该角表示了回抽向量相对于被蚀除孔槽壁的倾斜程度。

各个角可以予先自由选择，在蚀除过程中也可以变动。角β的选择应使第二轨迹倾斜的方向与主蚀除方向相反。这种情况同样适用于回抽向量的长度，使第二轨迹的长度可以调节，使后者可以完全灵活地适应各种特殊需要。

根据本发明的方法带来了下列的优点。完整“回抽轨迹”的所有参数都可以予先自由选择。在多数情况下，沿着第一轨迹的运动就足以避免短路，不致发生长时间的工作间断。电极沿着第二轨迹的运动迅速消除了可能的短路，因为电极非常迅速地从短路表面移开。予先自由选定回抽运动的各个参数，就可以避免电极与工件之间在回抽运动中可能产生的各种碰撞。

回抽轨迹的各个参数作为工件上被蚀除的孔槽或开孔轮廓的函数，在蚀除过程中也可以变动，回抽轨迹的各个参数对于第一轨迹和第二轨迹来说是变化的。因此，电极与工件之间的碰撞总是可以避免的。

下文将参照附图并针对非限定性的实施方案来详细描述本发明。附图的内容如下：

图1    在根据本发明的方法中，搪孔电极回抽轨迹的透视图。