[发明专利]一种实时测量阴极磨损量的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量阴极磨损量的装置及其工作方法，更具体地说，涉及一种实时测量阴极磨损量的装置及方法。

背景技术

在先进制造技术迅猛发展的今天，要解决各种难切削材料、特殊复杂型面、超精密零件的加工问题，仅靠传统的切削加工方法很难实现，有些根本无法实现。在迫切的生产需求下，人们通过各种渠道，借助于多种能量形式，不断研究和探索新的加工方法，特种加工技术就是在这种环境和条件下产生和发展起来的。目前，特种加工机床已经成为制造领域不可缺少的重要组成部分，在难切削材料、复杂型精密零件、低刚度零件、磨具加工、快速原型制造以及大规模集成电路等领域发挥着越来越重要的作用。数控电解机械复合加工机床就是特种加工机床中的典型代表。

数控电解机械复合加工机床通过控制复合阴极和工件阳极的相对运动，可以加工各种复杂的型腔和型面。通过更换不同的复合阴极和调节不同的加工参数，可以在同一台机床上通过钻孔、铣削、切割、磨削和抛光等加工方式对同一个零件完成粗加工、精加工和表面光整加工，消除了工件重复安装所带来的安装误差，加工效率较传统加工有了极大的提高。但由于该机床的特殊构造以及恶劣的加工环境（加工中使用的电解液由氯化钠和硝酸钠配制而成，具有极强的腐蚀性，且加工过程中产生大量的盐气聚集在机床防护内），市场上还没有能与之相配套的在线测量阴极磨损量的装置，加工过程中不能实时测量直接影响了机床的加工效率，进而影响了数控电解机械复合加工机床在市场的推广与发展。针对这种情况，发明了一种适应数控电解机械复合加工机床特殊构造及恶劣加工环境的在线测量阴极磨损量的装置。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中数控电解机械复合加工机床不能实时测量加工中阴极磨损量的不足，提供了一种实时测量阴极磨损量的装置及方法，采用本发明的技术方案，不仅能实时测量加工中阴极磨损量，以便能及时进行磨损补偿，而且该装置能适应有电解液及盐气腐蚀的加工环境，不因使用环境恶劣而损坏，确保了有正常的使用寿命。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种实时测量阴极磨损量的装置，包括万向测量标准块、主体框架、拉簧、底座和检测系统，所述的主体框架的结构形状为内部开设有圆柱形阶梯通孔的圆柱体，该圆柱形阶梯通孔的上端孔径小于圆柱形阶梯通孔的下端孔径；所述的主体框架内设置有与上述圆柱形阶梯通孔相配合的定心滑块；所述的万向测量标准块包括基准部和连接部；所述的基准部的结构形状为圆柱体；所述的连接部穿过上述的定心滑块后通过拉簧与底座相连，该连接部与定心滑块采用半球面配合方式连接；所述的底座固定安装在主体框架的底部；所述的底座与上述的定心滑块之间设有顶簧；所述的检测系统通过设于主体框架一侧的航空插头与上述的拉簧相连。

更进一步地，还包括快换接头和气管，所述的气管通过快换接头与底座上开设的第一通气孔相连；所述的第一通气孔的内部设有第二通气孔，该第二通气孔与上述的圆柱形阶梯通孔相通；所述的定心滑块上设有第三通气孔。

更进一步地，所述的检测系统包括内部设有集成控制系统的控制盒和电源，所述的控制盒上设有检测电极、负极、控制信号输出口和电源输入口，所述的检测电极与电线的一端相连，该电线的另一端通过航空插头与拉簧相连；所述的负极与机床主轴上的阴极电连接；所述的控制信号输出口与机床控制机构电连接；所述的电源输入口与电源电连接。

更进一步地，所述的底座的底部设置有定位块。

更进一步地，所述的主体框架与底座之间采用定位紧固螺丝固定；所述的定位块与底座之间采用紧固螺丝固定；所述的拉簧与底座之间采用拉紧螺丝固定。

更进一步地，所述的主体框架、定心滑块、底座和万向测量标准块均采用00Cr27Ni31Mo4Cu奥氏体不锈钢制成。

本发明的一种实时测量阴极磨损量的方法，其步骤为：

（1）定位：将权利要求1至6中任意一项所述的装置定位于机床的工作台上；

（2）编程：在集成控制系统中写入一段专门针对测量时阴极的运动轨迹而编制的程序；

（3）设置系统零点：找出位于万向测量标准块中基准部上表面的圆心，此圆心的坐标值设置为集成控制系统中程序的零点位置；