电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置及方法与流程

1.本技术涉及电加工技术领域，具体是涉及一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置及方法。


背景技术：

2.电液束加工是一种高精度、高效率的加工方式，它通过将一定压力的带电电解液射向待加工工件表面，形成一个具有一定孔径和深度的小孔，具有高精度、高效率等优点，广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗等领域。而电液束加工电极作为关键的加工工具之一，其加工质量直接影响到加工效率和产品质量，电液束加工电极由安装座、电极、电解液管路等部分组成。
3.然而，在实际应用中，电液束加工电极的安装存在以下缺陷：一是电极加工长度一致性不好，不能保证每批次电极长度一致；二是由于手动安装，由于人为操作的不确定性，电极安装以后与水平面之间可能存在角度偏差。
4.这些缺陷导致了电极加工起点难以确定，需要通过其他间接测量的方式来获取加工起点，而且如果电极折断，重新安装以后，又需要重复检测测量获取加工起点，费时费力，影响加工效率和产品质量。
5.因此，如何解决电液束加工电极安装存在的问题，提高电液束加工电极的加工精度和效率，是当前亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.(一)要解决的技术问题
7.本发明主要针对以上问题，提出了一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置及方法，其目的是解决电液束电极安装以后电极长度和中心偏移角度的问题。
8.(二)技术方案
9.为实现上述目的，本发明提供了一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置，该装置包括：
10.基座，所述基座具有安装孔；
11.灯座，所述灯座安装有从第一角度照射所述安装孔中心的第一光源部件和从第二角度照射所述安装孔中心的第二光源部件；以及
12.电极，所述电极安装于所述安装孔，且所述电极在所述安装孔上位置可调。
13.进一步地，所述的第一角度为垂直照射所述安装孔中心，所述的第二角度为沿45
°
角照射所述安装孔中心。
14.进一步地，所述基座为圆形，沿圆形外壁设置有多组与所述安装孔连通的调节孔，所述调节孔安装有扳手，所述扳手能够与电极上的紧定螺钉连接。
15.进一步地，所述调节孔数量为4组，沿圆形外壁均匀分布。
16.进一步地，所述安装孔为方孔。
17.进一步地，所述安装孔位于所述基座中心。
18.进一步地，所述第一光源部件和第二光源部件均为可调节亮度的led灯。
19.进一步地，还包括一个激光测距仪，所述激光测距仪用于获取所述电极的影长信息。
20.为实现上述目的，本发明提供了一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的方法，所述方法包括如下步骤：
21.将电极安装于基座的安装孔；
22.打开垂直方向照射的第一光源部件的光源，关闭45
°
角照射的第二光源部件的光源；
23.测量并记录电极在xy平面的影长；
24.根据上述测量结果，对电极进行微调，使电极在xy平面的影长为0；
25.打开45
°
角照射的第二光源部件的光源，关闭垂直方向照射的第一光源部件的光源；
26.通过测量影长，获得电极长度。
27.将长度数据写入控制系统。
28.(三)有益效果
29.与现有技术相比，本发明提供的一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置及方法，目的是通过光学测量的方式，通过光影长度的计算，间接获得尺寸数据，解决了无法准确测量的问题；通过此方法可以获得电极的尺寸、偏角相关参数，然后通过实时调节，对安装角度偏差进行纠偏。同时，获得电极长度之后，录入控制系统，可以由控制系统代入该数据进行后续控制，获得类似机床加工的效果，大大提高加工效率。
附图说明
30.图1为本技术披露的一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置示意图。
31.图2为本技术披露的一种第一光源部件垂直照射下的投影示意图。
32.图3为本技术披露的一种第二光源部件45
°
照射下的投影示意图
33.图中所示的附图标记：1、基座；2、灯座；3、电极；20、第一光源部件；21、第二光源部件；101、调节孔。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
35.本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图1-附图2并结合实施例来详细说明本技术。
38.本发明实施例第一方面的一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置，参阅附图1所示，包括：基座1、灯座2及电极3；其中，基座1具有一个安装孔，灯座2上面安装有第一光源部件20和第二光源部件21，能够分别从不同角度照射安装孔中心。
39.在进行测量和纠偏时，电极3安装于安装孔，且电极3在安装孔上位置可调，在使用过程中，首先开启第一光源部件20，关闭第二光源部件21。第一光源部件20从第一角度照射安装孔中心，根据光投影现象，可获得电极在xy平面上的光影(所述xy平面为基座1的上表面)，根据第一角度、投影信息以及根据三角函数关系运算，可以计算出电极3在安装孔中心的偏差角度，进而可以通过调整电极3在安装孔上的位置进行纠偏操作。
40.接着，关闭第一光源部件20，开启第二光源部件21，从第二角度照射安装孔中心，测量电极在第二光源部件21照射下的影长，根据第二角度、在第二光源部件21照射下的影长以及三角函数关系的运算，获得该电极3的长度信息。
41.因此，本实施例通过光学测量的方式，解决了电液束电极安装后电极长度一致性不好和中心偏移角度的问题。该装置可以获取电极的尺寸、偏角相关参数，并通过实时调节，对安装角度偏差进行纠偏，以确保电极的几何参数符合要求。
42.具体的，影长是由于光线的入射角度与物体的高度比例产生的，当入射角度变小时，影长也会相应变小，当光线垂直照射物体时，入射角度为0度，影长为0，根据该原理，当第一角度以垂直照射的方式射向安装孔中心时，若在xy平面上出现光影，则可以通过调整电极3直至影长为0，可获得垂直于安装平面的加工电极。
43.当第二角度以沿45
°
角照射安装孔中心时，根据等腰直角三角形的两直角边相等，因此通过45
°
光照得到的光影长度与物体长度相等，则可通过测量影长即可获取电极3长度。
44.值得注意的是，虽然本实施的第一光源部件20从垂直方向照射和第二光源部件21从45
°
角照射为最优的照射角度，但是本发明的保护范围不限于这两种照射角度，还可以根据实际需求选择其他合适的角度进行照射，以达到更好的测量和纠偏效果。
45.此外，本实施例中所述的光源部件可以采用多种不同类型的光源，如激光、可调节亮度的led等，并且也可以根据需要使用多组光源部件，以实现更加精准的测量和纠偏。
46.在本实施例中，如图1所示，基座1为圆形，调节孔101数量为4组，沿圆形外壁均匀分布，调节孔101内安装有扳手，能够与电极3上的紧定螺钉连接，通过调节孔101内的扳手，对四个紧定螺钉进行松开和拧紧的操作，实现对电极3的偏移调节。同时，本实施例中的安装孔为方孔，安装孔位于所述基座1中心。
47.参阅附图1-3所示，本发明实施例第二方面提供了一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的方法，所述方法包括如下步骤：
48.步骤一：将电极3安装于基座1的安装孔；
49.步骤二：打开垂直方向照射的第一光源部件20的光源，关闭45
°
角照射的第二光源部件21的光源；
50.步骤三：测量并记录电极3在xy平面的影长；
51.步骤四：根据上述测量结果，对电极进行微调，使电极在xy平面的影长为0；
52.步骤五：打开45
°
角照射的第二光源部件的光源，关闭垂直方向照射的第一光源部件的光源；
53.步骤六：通过测量影长，获得电极长度。
54.步骤七：将长度数据写入控制系统。
55.在步骤一至步骤四中，如图2所示，通过垂直方向照射的光源获得电极3在xy平面的影长on，若影长on不为0，则可根据测量结果，通过调节孔101内的扳手，分别对四个紧定螺钉进行松开和拧紧的操作，实时观察和调节，使电极在xy平面的影长on为0，进而实现纠偏。
56.在步骤五至步骤七中，如图3所示，由光的直线传播和等腰三角形的原理可知，测量影长，即可获得电极长度，即om＝oh。将玻璃管长度数据录入控制系统以后，可以由控制系统代入该数据进行后续控制，获得类似机床加工的效果，大大提高加工效率。
57.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置，其特征在于，包括：基座，所述基座具有安装孔；灯座，所述灯座安装有从第一角度照射所述安装孔中心的第一光源部件和从第二角度照射所述安装孔中心的第二光源部件；以及电极，所述电极安装于所述安装孔，并在所述安装孔上位置可调。2.如权利要求1所述的一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置，其特征在于，所述的第一角度为垂直照射所述安装孔中心，所述的第二角度为沿45
°
角照射所述安装孔中心。3.如权利要求1所述的一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置，其特征在于，所述基座为圆形，沿圆形外壁设置有多组与所述安装孔连通的调节孔，所述调节孔安装有扳手，所述扳手能够与电极上的紧定螺钉连接。4.如权利要求3所述的一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置，其特征在于，所述调节孔数量为4组，沿圆形外壁均匀分布。5.如权利要求1-4任一项所述的一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置，其特征在于，所述安装孔为方孔。6.如权利要求1-4任一项所述的一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置，其特征在于，所述安装孔位于所述基座中心。7.如权利要求1所述的一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置，其特征在于，所述第一光源部件和第二光源部件均为可调节亮度的led灯。8.如权利要求1所述的一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置，其特征在于，还包括一个激光测距仪，所述激光测距仪用于获取所述电极的影长信息。9.一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将电极安装于基座的安装孔；打开垂直方向照射的第一光源部件的光源，关闭45
°
角照射的第二光源部件的光源；测量并记录电极在xy平面的影长；根据上述测量结果，对电极进行微调，使电极在xy平面的影长为0；打开45
°
角照射的第二光源部件的光源，关闭垂直方向照射的第一光源部件的光源；通过测量影长，获得电极长度。将长度数据写入控制系统。

技术总结
本发明涉及电加工技术领域，具体是涉及一种电液束机床加工电极几何参数测量和纠偏的装置及方法。包括：基座、灯座及电极，所述基座具有安装孔；所述灯座安装有从第一角度照射所述安装孔中心的第一光源部件和从第二角度照射所述安装孔中心的第二光源部件；所述电极安装于所述安装孔，并在所述安装孔上位置可调。通过光学测量的方式，解决电液束电极安装以后电极长度和中心偏移角度的问题，通过此方法可以获得电极的尺寸、偏角相关参数，然后通过实时调节，对安装角度偏差进行纠偏。同时，获得电极长度之后，录入控制系统，可以由控制系统代入该数据进行后续控制，获得类似机床加工的效果，大大提高加工效率。大大提高加工效率。大大提高加工效率。


技术研发人员：江乐天 潘志福 黄明涛 王庭宇
受保护的技术使用者：中国航空制造技术研究院
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/8/1