[发明专利]电蚀加工设备的综合间隙箱

说明书

本申请是1990年2月26日申请、目前业已放弃的专利申请4851176的继续，这里把该专利申请的正文也包括进去，以供参考。

本发明涉及工件电蚀加工用的设备，更具体地说，本发明涉及将综合间隙箱中的诸电气元件组装得使其靠近加工间隙，以使金属丝与工件之间产生所要求的加工脉冲。本发明的间隙箱结构较为简单，装配容易，工作效率又高。

电蚀加工方法，特别是电火花腐蚀切削加工方法，大部分是凭经验测定和各种假说为基础的，因为工件间隙放电过程的实际情况迄今还没有一个结论性的实际论述。因此在用金属丝或条形电极进行切削时，除重力的影响外，电磁效应、静电效应以及机械或液压效应所引起的振动也会产生问题。

由于存在上述种种干扰，对给金属丝和工件提供所要求的加工脉冲用的包括电火花发生器和开关电路的电源组件，要求特别高。要进行放电过程在时间上的控制，可采用多个与金属丝电极并联的电源开关电路将发生器受控地接通或断开，以产生放电电流用的可选择脉冲形状。举例说，一个时钟脉冲电路可提供有预定频率的时钟脉冲，用此脉冲串作为按照已存储的指令待加到开关电路的触发脉冲的时间图。同样也可以调定所要求的脉冲外形。这样就不难控制电蚀过程。这类切削方法和工艺可在美国专利3，928，163和4，655，888找到。

然而在将放电信号沿运送信号的介质分配到工件上的过程中还会产生对电蚀过程的种种干扰。传输线在运送信号的介质中产生的干扰会在加工过程中产生不希望有的影响。举例说，在将脉冲传送到金属丝的过程中，放电信号引线中的电感效应和分布电容效应往往会使所要求的波形产生畸变。此外，多个开关电路无规则地切换可能会产生不希望有的加工脉冲，这种脉冲会使加工的精确度降低，或甚至破坏开关电路。

因此，大家都知道，为了将各输出加以隔离，可以在电源组件的输出端设置二极管。在这些系统中，开关电路和隔离用的二极管通常是装在电源控制柜中，它们的输出端连接到从远离加工区和加工间隙处引来的电缆上。电蚀脉冲起作用和不起作用时，从隔离二极管至金属丝电极的引线长度引起传输线效应，这时线路中消失的磁场产生与多倍长度的金属丝成比例的电压脉冲尖峰。隔离二极管的p-n结有助于耗散能量，这种能量是由这些瞬变电压脉冲尖峰所产生的，并有助于减少加到加工间隙的能量。因此在已知的装置中由于采用了这种加工脉冲电路因而产生大量的热。此外，这种效应易使设备的性能变坏，经常出现故障。

另外，当诸二极管安置在远离加工区的地方时，不仅导线中有电阻性损耗，在隔离二极管与加工区之间的电缆装置中也会出现二次感应和分布电容。这些效应必然使加到加工间隙和金属丝上去的加工脉冲所希望有的波形畸变。

过去解决这个问题的方法是在供电输出电路中设置输出线路的调谐电路。可以在加工工具、工件类型和金属丝需要根据特定用途经常重新配置的场合，就需要经常改动这种调谐电路。而且这种方法未能解决电蚀过程中因磁场消失引起的传输线效应问题。

因此本发明的一个目的是提供一种能克服现有技术的上述缺陷的加工脉冲传输线路的电气组装配置。

本发明的另一个目的是提供一种能在加工脉冲加到金属丝上的过程中将二次电缆配线所产生的电感效应减少到最小程度的组装配置。

本发明的再一个目的是提供一种冷却装置以冷却加工设备中功率输送电路的热耗散元件。

本发明的又再另一个目的是提供一种更为整齐的加工脉冲，这种脉冲起落时间较快，又能使金属丝上的电压升高到不希望有的电压电平的倾向减小。

本发明的最后一个目的是提供一种组装装置，它能节省空间又能消除过去复杂的既要配线又要配管的设计。

本发明是通过进一步研究产生放电电流所要求的脉冲形状的方法和设备达到上述目的的。本发明提供的是一种将各电气元件装配得靠近工具电极和工件所界定的加工间隙的综合间隙箱。此外，该间隙箱有一个与各电气元件接触的大导电区作为将电源输送到金属丝电极的通路。这样就消除了电源输送线路与工件之间电感和电阻率的影响。

本发明还可以提供一种用系统的一般流体输送装置所加到加工间隙的流体媒质进行冷却的冷却机构。本发明的优点在于，在该间隙箱中开了一个有螺纹的孔，作为冷却装在间隙箱中热耗散线路的流体输送装置的一个整体部分。这样就可以提供所要求的加工脉冲以维持极为均匀的工件表面质量并保持高的电蚀能力和高的切削速率。

为更全面地理解本发明，现在应参阅本发明在附图中更详细地示出并在下面以举例的方法式加以说明的实施例。

图1是装有本发明的综合间隙箱的电蚀加工设备的简化示意剖面图。