[發明專利]一種實時測量陰極磨損量的裝置及方法

有效

• 申請號: 201310530824.5
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103543693A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 夏任波;劉春節;黃亮;干為民;王磊;鄒曉萍
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404;B23Q17/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

技術領域

本發明涉及一種測量陰極磨損量的裝置及其工作方法，更具體地說，涉及一種實時測量陰極磨損量的裝置及方法。

背景技術

在先進制造技術迅猛發展的今天，要解決各種難切削材料、特殊復雜型面、超精密零件的加工問題，僅靠傳統的切削加工方法很難實現，有些根本無法實現。在迫切的生產需求下，人們通過各種渠道，借助于多種能量形式，不斷研究和探索新的加工方法，特種加工技術就是在這種環境和條件下產生和發展起來的。目前，特種加工機床已經成為制造領域不可缺少的重要組成部分，在難切削材料、復雜型精密零件、低剛度零件、磨具加工、快速原型制造以及大規模集成電路等領域發揮著越來越重要的作用。數控電解機械復合加工機床就是特種加工機床中的典型代表。

數控電解機械復合加工機床通過控制復合陰極和工件陽極的相對運動，可以加工各種復雜的型腔和型面。通過更換不同的復合陰極和調節不同的加工參數，可以在同一臺機床上通過鉆孔、銑削、切割、磨削和拋光等加工方式對同一個零件完成粗加工、精加工和表面光整加工，消除了工件重復安裝所帶來的安裝誤差，加工效率較傳統加工有了極大的提高。但由于該機床的特殊構造以及惡劣的加工環境（加工中使用的電解液由氯化鈉和硝酸鈉配制而成，具有極強的腐蝕性，且加工過程中產生大量的鹽氣聚集在機床防護內），市場上還沒有能與之相配套的在線測量陰極磨損量的裝置，加工過程中不能實時測量直接影響了機床的加工效率，進而影響了數控電解機械復合加工機床在市場的推廣與發展。針對這種情況，發明了一種適應數控電解機械復合加工機床特殊構造及惡劣加工環境的在線測量陰極磨損量的裝置。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有技術中數控電解機械復合加工機床不能實時測量加工中陰極磨損量的不足，提供了一種實時測量陰極磨損量的裝置及方法，采用本發明的技術方案，不僅能實時測量加工中陰極磨損量，以便能及時進行磨損補償，而且該裝置能適應有電解液及鹽氣腐蝕的加工環境，不因使用環境惡劣而損壞，確保了有正常的使用壽命。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的一種實時測量陰極磨損量的裝置，包括萬向測量標準塊、主體框架、拉簧、底座和檢測系統，所述的主體框架的結構形狀為內部開設有圓柱形階梯通孔的圓柱體，該圓柱形階梯通孔的上端孔徑小于圓柱形階梯通孔的下端孔徑；所述的主體框架內設置有與上述圓柱形階梯通孔相配合的定心滑塊；所述的萬向測量標準塊包括基準部和連接部；所述的基準部的結構形狀為圓柱體；所述的連接部穿過上述的定心滑塊后通過拉簧與底座相連，該連接部與定心滑塊采用半球面配合方式連接；所述的底座固定安裝在主體框架的底部；所述的底座與上述的定心滑塊之間設有頂簧；所述的檢測系統通過設于主體框架一側的航空插頭與上述的拉簧相連。

更進一步地，還包括快換接頭和氣管，所述的氣管通過快換接頭與底座上開設的第一通氣孔相連；所述的第一通氣孔的內部設有第二通氣孔，該第二通氣孔與上述的圓柱形階梯通孔相通；所述的定心滑塊上設有第三通氣孔。

更進一步地，所述的檢測系統包括內部設有集成控制系統的控制盒和電源，所述的控制盒上設有檢測電極、負極、控制信號輸出口和電源輸入口，所述的檢測電極與電線的一端相連，該電線的另一端通過航空插頭與拉簧相連；所述的負極與機床主軸上的陰極電連接；所述的控制信號輸出口與機床控制機構電連接；所述的電源輸入口與電源電連接。

更進一步地，所述的底座的底部設置有定位塊。

更進一步地，所述的主體框架與底座之間采用定位緊固螺絲固定；所述的定位塊與底座之間采用緊固螺絲固定；所述的拉簧與底座之間采用拉緊螺絲固定。

更進一步地，所述的主體框架、定心滑塊、底座和萬向測量標準塊均采用00Cr27Ni31Mo4Cu奧氏體不銹鋼制成。

本發明的一種實時測量陰極磨損量的方法，其步驟為：

（1）定位：將權利要求1至6中任意一項所述的裝置定位于機床的工作臺上；

（2）編程：在集成控制系統中寫入一段專門針對測量時陰極的運動軌跡而編制的程序；

（3）設置系統零點：找出位于萬向測量標準塊中基準部上表面的圓心，此圓心的坐標值設置為集成控制系統中程序的零點位置；