专利名称：使用穿孔电极的电加工的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及EDM(放电机加工)或ECM(电化学机加工)，更具体地涉及一种能用于插入钻孔、侧面切削和端部切削的穿孔的工具电极。
背景技术：
电加工工艺如电化学机加工(ECM)和放电机加工(EDM)及其组合使用导电电极如
图1中所示的电极10。采用这种机加工，必须用液体介质12冲洗加工区。在ECM中这种液体介质是电解液，而在EDM中为介电液体。液体介质12导入而流过电极/工具10和进行电蚀刻(周EDM)或电化学溶解(用ECM)的工件(WP)的表面。
需要均匀而充分的冲洗来用新鲜的介质重新制备加工区并带走热量和残渣。因此冲洗对电加工性能具有直接的影响。当采用高速电加工时，不充分的冲洗往往导致工艺不稳定和限制可以达到的金属清除速率。
当使用一种常规的固体电极时，利用一个外部喷嘴或利用特别设计来向加工区引入介质的流动通道来进行工作介质冲洗。常规的外部喷嘴或流动通道在某些高速机加工用途中可能是不充分的。
发明概要本发明的第一方面在于一种电加工装置，该装置包括一个穿孔电极，通过该电极排放液体。
本发明的第二方面在于一种电加工方法，包括以下步骤使液流通过一个穿孔电极；将电极移入工件，使得液流在整个所要的加工区上均匀地提供充分的介质量，以保证从工件上高速而稳定地电加工而除去物质。
本发明的第三方面在于一种用于电加工的电极，该电极包括一个主体；一个在主体中形成的通道结构；以及在该主体的周边表面中形成的孔，从通道结构来的液体能通过这些孔而流动。
附图简述图1是表示一种先有技术的插入钻孔技术的示意截面图；
图2是表示利用一种穿孔电极进行插入钻孔/侧面机加工的示意截面图；图3是表示用穿孔电极进行侧面机加工的示意截面图。
优选实施例详述简言之，本发明指向一种具有关键性分布的冲洗孔的穿孔电极，通过这些冲洗孔排放冲洗介质。该电极能够用于电化学加工(ECM)或放电机加工(EDM)。该冲洗介质或者是ECM中的电解液，或者是EDM中的介电液体。该冲洗介质从电极直接对着工件表面或被除去物质的表面排放。该液流提供均匀而充足的用于电加工的介质量，并从加工区除去热量和残渣。电极可以转动和/或往返(也即受到重复运动)或没有重复运动地移过工件。电极的形状可以按照需要而变化。
图2和3示意地表示本发明的实施例。图2表示一种在其表面中具有多个孔102的穿孔电极或切削工具102。为例示简单起见，电极100示作具有简单的圆柱形。但是，电极100可以具有除圆柱形以外的其它形状，如锥形。
孔102连接到电极内部形成的介质供给通道104上(见图3)。液体介质通过孔102排出而与从工件(WP)除去物质的加工区直接接触。
孔102是按照冲洗在工件上的介质的特定需要而关键性地分布的。在工具100的电极的终端106中形成补充的孔(未示出)，以便冲出工件中形成的镗孔或开口的盲端。但是，孔102占优选地安置在面向被加工的工件表面区域的电极面积内。
孔的密度、尺寸、形状和分布是以工件面积中所需的冲洗的量和位置以及从没有加工的区域产生的尽可能小的介质泄漏为基础的。因为介质能够直接供给到需要的加工区，而不是如使用图1中所示的外部喷嘴和其它间接流动通道时产生的供给到包括非关键区的更大的面积上，所以从工件除去物质的冲洗更为有效。
穿孔电极工具100通过有效地带走热量和残渣而改进机加工区中的冲洗和提高机加工性能。这种改进的冲洗大大提高工艺稳定性和金属去除速率，特别是高速电加工工艺或使用旋转电极的电加工工艺，如电化学铣削或放电铣削。
按照本发明的穿孔电极也能够通过在内电极隙区域中产生有利的断续效应如利用由于电极表面穿孔而产生的脉动电流而获得的效应来帮助进一步改善性能。这能够通过在当有孔的工具表面区域和没孔的工具表面区域由于工具旋转而交替地面对一定的工件区域时的位置处交替地接近工具和工件而获得。
图3表示一个将穿孔电极或工具100应用于侧面机加工的例子。电极100与转动装置如装载在支承/定位装置110上的主轴108连接，主轴108适合于使电极100沿一预定路径移动，该路径能够包括沿三个互相垂直的轴移动或带有附加的数控(NC)旋转轴。这种移动当需要时能够进行数字控制(NC)。
电极100与一压力下的液体源112连接。在该实施例中，该切削过程是以电化学机加工为基础的，而电解液通过导管114供给到电极上。一个EMF(电动势)源116穿过电极100和工件(WP)而连接。在放电机加工的情况下，将使用介电冲洗液来代替电解放。
虽然已仅仅参照数目有限的实施例来公开本发明，但与本发明有关或最接近的该技术的专业人员可以设想和作出各种修改和变化。本发明的范围仅受所附权利要求书的限制。
部件清单12液体100 穿孔电极102 孔104 供给通道106 终端108 主轴110 支承/定位装置112 压力下的液体源114 导管116 电动势(EMF)源
权利要求
1.一种电加工装置，包括一个有孔(102)的穿孔电极(100)，通过这些孔排放液体(12)。
2.一种如权利要求1中所述的电加工装置，其特征在于，这些穿孔包括多个孔(102)，其中该穿孔电极还包括一个内通道结构(104)，一种液体介质经过该内通道结构输给这些孔(102)。
3.一种如权利要求1中所述的电加工装置，其特征在于，穿孔电极(100)受驱动而相对于工件进行重复移动。
4.一种如权利要求1中所述的电加工装置，其特征在于，穿孔电极(100)适合于电化学机加工。
5.一种如权利要求1中所述的电加工装置，其特征在于，穿孔电极(100)适合于放电机加工。
6.一种如权利要求1中所述的电加工装置，其特征在于还包括一个用于使电极(100)相对于工件(WP)移动的装置(110)。
7.一种如权利要求3中所述的电加工装置，其特征在于，穿孔电极(100)适合于至少对工件进行插入钻孔和侧面机加工中的一种。
8.一种如权利要求1中所述的电加工装置，其特征在于，在旋转电极(100)中使用的穿孔(102)适合于在一个区域内产生断续的条件，该区域内工件(WP)的切削是通过在当有孔的工具表面区域和没孔的工具表面区域由于工具旋转而交替地面对一定的工件区域时的位置处交替地接近工具和工件而进行的。
9.一种电加工的方法，包括以下步骤使液流(12)通过穿孔电极(100)；使电极(100)移入工件(WP)，使得液流从工件除去材料，该材料被液体冲洗掉。
10.一种用于电加工的电极，包括一个主体(100)，一个在该主体内形成的通道结构(104)；以及在该主体的周边表面中形成的孔(102)，从通道结构来的液体能通过这些孔流动。
全文摘要
一个穿孔电极，具有关键性地分布的冲洗孔，通过这些孔排放冲洗介质。该电极能够用于电化学机加工(ECM)或放电机加工(EDM)。该冲洗介质或是ECM中的电解液，或是EDM中的介液体。从工具的电极直接对着工件表面或被除去物质的表面进行排放。这能除去热量和残渣或碎屑。
文档编号B23H3/04GK1511668SQ20031012354
公开日2004年7月14日 申请日期2003年12月26日 优先权日2002年12月27日
发明者T·J·巴钦格尔, B·魏, T J 巴钦格尔 申请人:通用电气公司