[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101468414A [43]公开日2009年7月1日
[21]申请号200710301566.8[22]申请日2007.12.25
[21]申请号200710301566.8
[71]申请人通用电气公司
地址美国纽约州
[72]发明人袁人炜 詹移民 罗元丰 王军文 魏斌
韩立勇 M·拉姆费尔 [74]专利代理机构北京市柳沈律师事务所代理人周少杰
[51]Int.CI.B23H 5/04 (2006.01)B23H 5/06 (2006.01)B23H 7/20 (2006.01)
G05B 19/18 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 10 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明涉及一种加工方法，其使用普通数控设
一个存储了自动零件加工程序的数控控制器，该加
主轴组件安装在数控设备上并替代所述普通数控设
备用刀具，将工具电极和工件与一电源相连，提供
一电腐蚀加工控制器，其与普通数控设备的数控控
制器电连接，以通过该数控控制器传送电腐蚀加工
的控制指令，该电腐蚀加工控制器也和电源电连接，
以控制该电源的输出，电源向工具电极和工件加载
电流或电压。
200710301566.8权 利 要 求 书第1/2页 1.一种用以加工工件的加工方法，其使用普通数控设备，该数
控设备包括一个普通数控设备用刀具以及一个存储了数控零件加工程序的数控控制器，该加工方法包括：
使用所述普通数控设备用刀具对工件进行普通数控加工； 将一电腐蚀加工主轴组件安装在数控设备上并替代所述普通数控设备用刀具，该电腐蚀加工主轴组件包括一工具电极；
将工具电极和工件与一电源相连；
提供一电腐蚀加工控制器，其与普通数控设备的数控控制器电连接，以通过该数控控制器传送电腐蚀加工的控制指令，该电腐蚀加工控制器也和电源电连接，以控制该电源的输出；以及
电源向工具电极和工件加载电流或电压，使所述工具电极和工件其中之一为正极，另一个为负极，在工具电极和工件之间维持一定的工作间隙，使用该工具电极对工件进行电腐蚀加工。
2.如权利要求1所述的加工方法，其中所述普通数控机床包括一个夹具的旋转主轴，所述刀具和电腐蚀加工主轴组件在进行普通数控加工和电腐蚀加工过程中分别固定在该主轴上并与该主轴一起旋转。
3.如权利要求1所述的加工方法，其中该加工方法进一步包括在电腐蚀加工主轴组件与数控设备之间设置绝缘元件。
4.如权利要求1所述的加工方法，其中该加工方法进一步包括向电腐蚀加工过程中的工作间隙提供流通的工件液。
5.如权利要求4所述的加工方法，其中该加工方法进一步包括在所述电腐蚀加工主轴组件上设置至少一个供工件液流通的槽。
6.如权利要求1所述的加工方法，其中所述将一电腐蚀加工主轴组件安装在普通数控设备上包括将电腐蚀加工主轴组件上的一挡块锁定到普通数控设备上。
7.如权利要求1至6中任何一项所述的加工方法，其中该加工方法进一步包括检测工作间隙的实时状态信息。
8.如权利要求7所述的加工方法，其中所述检测工作间隙的实时状态信息包括电源检测工作间隙的实时电压或电流信息。
200710301566.8权 利 要 求 书 第2/2页
9.如权利要求8所述的加工方法，其中该加工方法进一步包括将所述检测的工作间隙的实时电压或电流信息反馈给电腐蚀加工控制器，电腐蚀加工控制器根据此实时电压或电流信息控制电腐蚀加工过程。
10.如权利要求1至6中任何一项所述的加工方法，其中所述电极先对工件进行电腐蚀加工，然后刀具再对工件进行普通数控加工。
11.如权利要求10所述的加工方法，其中所述电极对工件进行电化学放电复合粗加工，然后刀具再对工件进行数控铣削半精加工或精加工。
200710301566.8说 明 书第1/9页
加工方法
技术领域
本发明有关一种加工方法。
背景技术
数字控制(“NC”)和计算机数字控制(“CNC”)加工设备普遍用于进行传统的自动化加工。这两种加工设备都包括机床和控制机床进行自动化加工的控制系统。控制系统包括若干预设的程序指令，这些预设的程序指令存储在可以与加工设备交互联接的存储介质中，以控制进给率、转轴定位和转轴速率等各种操作。数字控制、计算机数字控制等自动化控制以下统称“数控”，相应的加工设备统称“数控设备”。数控设备是目前世界上最普遍的自动化加工设备。
电腐蚀加工是指利用火花放电或电化学反应去除工件上的材料的现代化加工方法，其在电极和工件之间保持一定的工作间隙，并在该工作间隙间提供流通的工作液，包括电化学加工(E C M)、电火花加工(E D M)和电化学放电复合加工(ECDM)等。
与传统的数控加工相比，电腐蚀加工技术在某些方面有优势，比如在对涡轮机的叶轮或叶片等的粗加工时具有效率高、能耗低的特点。如何将现代化电腐蚀加工与传统数控加工结合起来加工工件，以优化加工过程，成为机械加工的一个研究方向。
发明内容
本发明的一个方面在于一种用以加工工件的加工方法，其使用普通数控设备，该数控设备包括一个普通数控设备用刀具以及一个存储了数控零件加工程序的数控控制器，该加工方法包括使用所述普通数控设备用刀具对工件进行普通数控加工，将一包括工具电极的电腐蚀加工主轴组件安装在数控设备上并替代所述普通数控设备用刀具，将工具电极和工件与一电源相连，提供一电腐蚀加工控制器，其与普通数控设备的数控控制器电连接，以通过该
200710301566.8说 明 书 第2/9页数控控制器传送电腐蚀加工的控制指令，该电腐蚀加工控制器也和电源电连接，以控制该电源的输出。电源向工具电极和工件传送电流或电压，使所述工具电极和工件其中之一为正极，另一个为负极，在工具电极和工件之间维持一定的工作间隙，使用该工具电极对工件进行
电腐蚀加工。
附图说明
通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：
图1所示为普通数控机床进行自动加工的示意图；
图2为图1所示普通数控机床的数控系统的结构框图；
图3所示为本发明电腐蚀加工设备的一个实施例加工工件的示意图，该电腐蚀加工设备是依据图1所示数控机床进行改进的；
图4所示为图3中电腐蚀加工设备中E C D M主轴组件一个实施例的示意图；
图5所示为图4中ECDM主轴组件的剖面图；
图6所示为图3中电腐蚀加工设备的双模式控制系统的结构框图，该双模式控制系统是改自图2中数控机床的数控加工控制系统；
图7为图6所示电腐蚀加工控制系统的硬件连接示意图，依据本发明的一个实施例，其采用了CompactRI
O(cRIO)；
图8为图6所示双模式控制系统的流程图；
图9所示为cRIO内的ECDM软件的流程图。
具体实施方式
数字控制、计算机数字控制等自动化控制以下统称“数控”，相应的加工设备统称“数控设备”。
电腐蚀加工是指利用火花放电或电化学反应去除工件上的材料的加工方法，其在电极和工件之间保持一定的工作间隙，并在该工作间隙间提供流通的工作液，包括电化学加工(E C M)、电火花加工(E D M)和电化学放电复合加工(ECDM)等。
图1所示为一台普通数控设备1进行自动加工的示意图，该数控设备1包括机床10、由夹持在机床10上的刀具12、安装于机床10中以控制加工过
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