电火花加工刻模装置和相关操作方法

电火花加工刻模装置和相关操作方法
【专利摘要】本发明公开一种电火花加工（EDM）刻模装置和相关操作方法。该EDM刻模装置包括：用于储存流体的槽；位于槽中且包括多个电极的第一电极阵列，该多个电极配置用于成形工件；工件夹具，其用于将该工件定位成至少部分沉浸在该流体中并在该第一电极阵列附近；脉冲发生器，其用于在该工件与该第一电极阵列之间形成电火花，从而从该工件上去除材料；间隙感测电路，其可通信地连接到该工件和该第一电极阵列，该间隙感测电路配置用于监测该工件与该第一电极阵列之间的所述电火花；以及计算装置，其可通信地连接到该间隙感测电路和该工件夹具，该计算装置基于从该间隙感测电路获得的数据来操控该槽中的工件相对于该第一电极阵列的位置。
【专利说明】电火花加工刻模装置和相关操作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及电火花加工(Electric Discharge Machining ;简称EDM),并且更具体地涉及带有比常规EDM装置呈现更高金属去除速率和更低表面粗糙度的系统的EDM刻模装置(Sinking device),以及相关操作方法。
【背景技术】
[0002]对复杂和/或大型三维部件的传统加工(例如，5轴加工、计算机数控(CNC)加工等)可能昂贵、耗时、造成应力施加(Stress imparting)和不精确。这些方法可能要求针对经加工的部件施加另外精整(finishing)过程(例如，硬化、弯曲、涂布等等)，并且要求将公差纳入设计考虑中，由此限制了部件效率并使制造和设计过程变复杂。
[0003]EDM刻模已经用于制造各种小体积的金属结构。EDM刻模通常涉及将工件放置到流体槽中，所述流体如烃基油。具有工件所需形状的镜像的模具电极通过紧靠工件的冲头来移动，并且随后将电脉冲反复施加到模具电极与工件之间的间隙上以引起电火花，从而从工件中去除材料。EDM刻模具有在没有高切力和硬质工具情况下加工困难金属(Difficult metal)或合金的能力，这使过程具有成本效率并且要比常规加工技术复杂程度更低。EDM刻模的一种可能应用是涡轮机叶片上的翼型形状的制造，所述翼型形状由耐热镍基合金制成以承受蒸汽涡轮机的不断增加的温度。由于所要求的复杂形状难以加工，因此这些坚韧合金在零件生产中呈现相当大的困难，如上文所讨论，这就驱使设备和操作的成本更高。然而，在EDM刻模过程中，可能经历低的材料去除速率，可能磨损电极从而导致非线性的成形，并且EDM刻模过程可能要求部件在处理过程中转动和/或重新定向。

【发明内容】

[0004]公开了用于部件的受控且精确的EDM制造的系统和方法。在一个实施例中，一种系统包括:用于储存流体的槽；在所述槽中的第一电极阵列，所述第一电极阵列包括多个电极，所述多个电极配置用于成形工件；工件夹具，所述工件夹具用于将所述工件定位成至少部分沉浸在所述流体中并在所述第一电极阵列附近；脉冲发生器，所述脉冲发生器用于在所述工件与所述第一电极阵列之间形成电火花，从而从所述工件中去除材料；间隙感测电路，所述间隙感测电路可通信地连接到所述工件和所述第一电极阵列，所述间隙感测电路配置用于监测所述工件与所述第一电极阵列之间的所述电火花；以及计算装置，所述计算装置可通信地连接到所述间隙感测电路和所述工件夹具，所述计算装置基于从所述间隙感测电路获得的数据来操控所述槽中的所述工件相对于所述第一电极阵列的位置。
[0005]本发明的第一方面提供一种电火花加工刻模装置，所述装置包括:用于储存流体的槽；在所述槽中的第一电极阵列，所述第一电极阵列包括多个电极，所述多个电极配置用于成形工件；工件夹具，所述工件夹具用于将所述工件定位成至少部分沉浸在所述流体中并在所述第一电极阵列附近；脉冲发生器，所述脉冲发生器用于在所述工件与所述第一电极阵列之间形成电火花，从而从所述工件中去除材料；间隙感测电路，所述间隙感测电路可通信地连接到所述工件和所述第一电极阵列，所述间隙感测电路配置用于监测所述工件与所述第一电极阵列之间的所述电火花；以及计算装置，所述计算装置可通信地连接到所述间隙感测电路和所述工件夹具，所述计算装置基于从所述间隙感测电路获得的数据来操控所述槽中的所述工件相对于所述第一电极阵列的位置。
[0006]所述的EDM刻模装置，其进一步包括:在所述槽中的第二电极阵列，所述第二电极阵列具有与所述第一电极阵列的第一形状互补的第二形状以用于对所述工件赋予设计形状，并且其中所述计算装置经由所述工件夹具在所述第一电极阵列与所述第二电极阵列之间交替地移动所述工件。
[0007]其中，所述第一电极阵列与所述第二电极阵列的互换冲走所述工件附近的碎片。
[0008]其中，所述计算装置基于以下至少一者控制所述工件与所述第一电极阵列之间的极间间隙:第一火花、电极与所述工件之间的最短距离以及排除关闭时间的平均电压计算值。
[0009]其中，所述第一电极阵列中的每个电极具有暴露于所述工件的大体线性表面。
[0010]其中，所述脉冲发生器致使所述第一电极阵列具有正极性且致使所述工件具有负极性。
[0011]其中，所述间隙感测电路包括多个间隙感测电路，每个间隙感测电路可通信地连接到所述第一电极阵列中的一个电极上。
[0012]其中，所述间隙感测电路包括定时装置，所述定时装置配置用于确定在所述第一电极阵列与所述工件之间何时在发生放电。
[0013]其中，所述间隙感测电路配置用于仅仅在所述第一电极阵列与所述工件之间的放电过程中监测所述极间间隙。
[0014]本发明的第二方面提供一种电火花加工刻模装置，所述装置包括:第一电极阵列，所述第一电极阵列包括多个电极节段，所述第一电极阵列包括用于赋予工件的第一形状；单独电脉冲发生器，所述单独电脉冲发生器联接到所述第一电极阵列的每个电极节段；脉冲控制器，所述脉冲控制器联接到每个单独电脉冲发生器以独立于其他电极节段来在每个电极节段上产生电火花，从而从所述工件去除材料；以及间隙感测电路，所述间隙感测电路可通信地连接到所述第一电极阵列并且配置用于监测所述第一电极阵列与所述工件之间的极间间隙。
[0015]所述的EDM刻模装置进一步包括计算装置，所述计算装置可通信地连接到所述间隙感测电路上，所述计算装置配置用于基于从所述间隙感测电路获得的数据而操控所述工件相对于所述第一电极阵列的位置。
[0016]所述的EDM刻模装置，其进一步包括:第二电极阵列，所述第二电极阵列具有与所述第一电极阵列的第一形状互补的第二形状以用于对所述工件赋予设计形状，并且其中所述计算装置配置用于经由工件夹具在所述第一电极阵列与所述第二电极阵列之间交替地移动所述工件。
[0017]其中，所述计算装置基于以下至少一者控制所述工件与所述第一电极阵列之间的极间间隙:第一火花、通过放电或短路电流产生最多脉冲的电极、电极与所述工件之间的最短距离，以及排除了脉冲关闭时间的平均电压计算。
[0018]其中，所述第一电极阵列中的每个电极具有暴露于所述工件的大体线性表面。[0019]其中，所述间隙感测电路包括多个间隙感测电路，每个间隙感测电路可通信地连接到所述第一电极阵列中的不同电极节段上。
[0020]其中，所述间隙感测电路包括定时装置，所述定时装置配置用于确定在所述第一电极阵列与所述工件之间何时在发生放电。
[0021 ] 其中，所述间隙感测电路配置用于仅仅在所述第一电极阵列与所述工件之间的放电过程中监测所述极间间隙。
[0022]本发明的第三方面提供一种间隙感测电路，所述间隙感测电路包括:分压器，所述分压器可通信地连接到第一电极阵列上并且配置用于监测所述第一电极阵列与工件之间的极间间隙；以及电压积分器，所述电压积分器可通信地连接到所述分压器和参考电压，所述电压积分器配置用于将从所述第一电极阵列获得的数据与所述参考电压进行比较以确定所述工件的进给速率，其中所述进给速率基于通过放电或短路电流产生最高数量脉冲的放电通道。
[0023]其中，所述间隙感测电路包括多个间隙感测电路，每个间隙感测电路可通信地连接到所述第一电极阵列中的不同电极节段上。
[0024]其中，所述间隙感测电路包括定时装置，所述定时装置配置用于确定在所述第一电极阵列与所述工件之间何时在发生放电，所述间隙感测电路配置用于仅仅在所述第一电极阵列与所述工件之间的放电过程中监测所述极间间隙。
【专利附图】

【附图说明】
[0025]结合附图，将从以下对本发明各种方面的详细描述中更好地了解本发明的这些和其他特征，附图描绘了本发明的各种实施例，其中:
[0026]图1示出根据本发明的实施例的一种电火花加工刻模装置的一部分的示意图；
[0027]图2示出根据本发明的实施例的一种EDM刻模装置的一部分的示意图；
[0028]图3示出根据本发明的实施例的一种EDM刻模装置的一部分的示意图；
[0029]图4示出根据本发明的实施例的一种EDM刻模装置的一部分的示意图；
[0030]图5示出根据现有技术的一种EDM刻模装置的一部分的示意图；
[0031]图6示出根据本发明的实施例的一种EDM刻模装置的一部分的示意图；
[0032]图7示出根据本发明的实施例的一种EDM刻模装置的一部分的示意图；
[0033]图8示出根据本发明的实施例的一种EDM刻模装置的一部分的示意图；
[0034]图9示出说明了根据本发明的各实施例的一种过程的方法流程图。
[0035]图10示出根据本发明的实施例的一种EDM刻模装置的一部分的示意图；
[0036]图11示出根据本发明的实施例的一种EDM刻模装置的一部分的示意图；
[0037]图12示出根据本发明的实施例的一种EDM刻模装置的一部分的示意图；以及
[0038]图13示出根据本发明的实施例的一种EDM刻模装置的一部分的示意图。
[0039]注意，本发明的附图无需是按比例绘制。附图仅仅旨在描绘本发明的典型方面，因此不应视为限制本发明的范围。应当了解，如参照彼此所描述，附图间类似编号的元件可能实质类似。另外，在参照图1至13所示出并描述的实施例中，类似编号可以表示相似元件。为了清晰起见，已经省略对这些元件的多余解释。最后，应当了解，可将图1至13中的部件和其附带的描述应用到本说明书所述的任何实施例中。【具体实施方式】
[0040]如上所示，本发明的方面提供用于改进EDM过程的精密度、效率以及控制的系统和方法。在操作/处理过程中，可以将工件放置在系统的包含流体的槽中。工件夹具可降低工件使其进入流体中，以将所述工件至少部分定位在所述流体内、位于一组电极附近。该电极组可配置用于形成特定形状并且可以连接到一组脉冲发生器上。在处理工件时，该脉冲发生器组可以在工件与电极组之间产生一系列的电火花，由此以受控方式来从工件中去除材料并从所述工件形成所需部件。电极组可由计算装置控制，所述计算装置针对所述电极组中的每个电极调整位置、频率和/或放电持续时间。在实施例中，计算装置可以监测工件与电极组之间的放电并且相应调整操作。
[0041]转至附图，示出系统、装置以及方法的实施例，其配置用于改进部件处理和质量。附图中的部件各自可以经由常规装置连接，例如，经由公共套管、端子或如图1至13所指示的其他已知装置连接。确切地说，参照图1，根据实施例来示出电火花加工刻模装置100的一部分。EDM刻模装置100通过由背后肋部88加强的电极组86 (如以虚像示出)中的一个或多个电极来对工件102施加电火花，从而从工件中去除材料。工件102定位在电极组86附近并且由工件夹具90保持在合适位置。电极组86和工件102由导电材料制成。工件102可由任何导电材料制成，但是EDM刻模装置100尤其适用于难以使用常规加工进行加工的较硬材料，如像铬镍铁合金(Inconel)的耐热镍基合金。如图1所示,在一个实施例中,EDM刻模装置100包括用于储存流体112的槽110。流体112可以包括烃基油或其他介电液体，其尤其用于在每一电火花前维持介质绝缘、捕获从工件102去除的微粒并且分散热量。
[0042]转至图2，根据实施例来示出工件夹具90的一部分。工件夹具90可以经由一组凸缘(A set of flanges) 92和94连接到工件102。在实施例中，这组凸缘92和94可在远端处接触工件102，由此增加工件102的表面积暴露和成形(shaping)。凸缘92和94可连接到支撑条98，所述支撑条配置用于连接到控制杆96。控制杆96可以操控工件夹具90和/或工件102，由此围绕EDM刻模装置100调整、放置、移动并且定位工件102。
[0043]在一个实施例中，工件夹具90将工件102定位成至少部分沉浸在流体112 (如图1所示)中。工件夹具90可以包括能够将工件102保持在合适定向上以供用于EDM刻模装置100的任何结构(例如，液压或电驱动的冲头(ram))。其中工件102在可移动的工件夹具90上并且一个或多个电极在槽110中的这种布置代表了与将工件不可移动地放置在槽中并将单个电极移动到工件附近的常规EDM刻模技术的背离之处。当前布置允许使用超过一个电极并且导致从工件的多个侧部更快速地加工。在所示实例中，将会将工件102成形成涡轮机动叶或喷嘴，并且由此，工件夹具90必须能以悬臂方式支撑工件102以施加到一个或多个电极上。
[0044]如图3所示，工件102可以定位在第一电极阵列104中且在第一组电极222、224、226,228 和 229 与第二组电极 242、244、246、248 和 249 之间。第一组电极 222、224、226、228和229可以连接到第一脉冲发生器230上，并且第二组电极242、244、246、248和249可以连接到第二脉冲发生器231上。在操作过程中，第一脉冲发生器230可在工件102与第一组电极222、224、226、228和229之间形成一组电火花142，并且第二脉冲发生器231可在工件102与第二组电极242、244、246、248和249之间形成一组电火花142，从而从工件102中去除材料。脉冲发生器230和231可以包括任何现在已知或稍后发展出的机构以在第一电极阵列104与工件102之间引起足以导致从工件102中去除材料的电火花142。如所属领域中已知，电火花142可以沿着第一组电极222、224、226、228和229与第二组电极242、244、246、248和249之间的空间移动，从而从工件102的表面去除材料，其中其间的所述空间小到足以维持(sustain)电火花142。与常规EDM相比，脉冲发生器230和231可以致使第一组电极222、224、226、228和229和第二组电极242、244、246、248和249具有正极性并且致使工件夹具90具有负极性。脉冲发生器230和231可以与工件夹具控制器132 (如图7所示)连接，这就可以将电压反馈作为放电信号提供给工件夹具控制器132以实现本说明书所述目的。
[0045]在实施例中，EDM装置100可以包括第二电极阵列204(如图4所示)。在图4中可看出，工件102可以定位在第二电极阵列204中且在第三组电极252、254、256、258和259与第四组电极282、284、286、288和289之间。第三组电极252、254、256、258和259可以连接到第三脉冲发生器234上，并且第四组电极282、284、286、288和289可以连接到第四脉冲发生器233上。在操作过程中，第三脉冲发生器234可在工件102与第三组电极252、254、256,258和259之间形成一组电火花142，并且第四脉冲发生器233可在工件102与第四组电极282、284、286、288和289之间形成一组电火花142，从而从工件102去除材料。脉冲发生器233和234可以包括任何现在已知或稍后发展出的机构，以致使第二电极阵列204与工件102之间的电火花142足以从工件102去除材料。如所属领域中已知，电火花142可以沿着第三组电极252、254、256、258和259与第四组电极282、284、286、288和289之间的空间移动，从而从工件102的表面去除材料，其中其间的所述空间小到足以维持电火花142。与常规EDM相比，脉冲发生器233和234可以致使第三组电极252、254、256、258和259和第四组电极282、284、286、288和289具有正极性并且致使工件夹具90具有负极性。脉冲发生器233和234可以与工件夹具控制器132 (如图7所示)连接，并且可以将电压反馈作为放电信号提供给工件夹具控制器132以实现本说明书所述目的。应当了解，任何数量、定向和/或组合的电极和电极阵列都可根据本发明的实施例来使用，并且本说明书所述实施例仅仅是示例性的。
[0046]在其中提供两个电极阵列104和204的一个实施例中，工件夹具90 (如图2所示)可以经由工件夹具控制器132来在第一电极阵列104 (如图3所示)与第二电极阵列204之间交替移动工件102:在该第一电极阵列104处，电火花加工以由第一组电极222、224、226、228和229与第二组电极242、244、246、248和249所限定的第一图案在工件102上发生；在该第二电极阵列204处，电火花加工以与第一电极阵列104处理互补的图案(例如，像由第三组电极252、254、256、258和259与第四组电极282、284、286、288和289所限定)在工件102上发生。所述交替移动继续进行直到工件102达到部件设计所要求的尺寸目标/形状。因此，可以通过工件在两个互补电极阵列104、204之间的交替移动以及由脉冲发生器230、231、233和234所形成的协调电火花来将工件102成形成翼型。在一个实施例中，可将工件102稳定保持在槽110内，而同时第一电极阵列104和第二电极阵列204可以围绕工件102操控/交替以便进行处理。在一个实施例中，与常规EDM相比，脉冲发生器230和/或231致使槽110具有正极性并且致使工件夹具90具有负极性。
[0047]尽管并非必须，但是如图所示，第一电极阵列104和第二电极阵列204可以配置成对工件102进行互补(例如，形成不中断的表面)。在所示实例中，第一电极阵列104和第二电极阵列204是配置用于形成用于涡轮机的叶片或喷嘴的翼型形状。通过这种方式，使用EDM刻模装置100可将工件102成形成几乎任何形状，无论简单或复杂。然而，应当了解，一个、两个或多于两个的电极阵列104、204都可以使用，这取决于待制造的结构。例如，在一些情况中，如果所制造的部件仅要求在一个区域中进行加工，那么可以仅使用一个电极。类似地，如果所制造的零件包括带相同特征的表面(例如，是对称的)，那么可以采用一个电极来加工每个表面，其中工件夹具90提供充分的工件102操控以便适应对必需区域的加工。类似地，如果要求制造更复杂的部件，那么在一个或多个槽110中，可以采用任何数量的带有不同形状的电极并且工件夹具90配置用于在它们之间移动。
[0048]如图1、3和4所示，EDM形成含微粒的流体112(例如，介电油)(如在箭头内所示)，所述流体112包括悬浮在其中的工件102微粒。使用常规EDM刻模增加加工速度所相关的一个难题在于从附近工件102中去除微粒。在所示实施例中，工件102与电极阵列104或204之间的空间108包含含微粒的流体112，所述流体112具有高温。由于工件102与电极阵列104或204之间的界面垂直安置，因此热的流体112自然向上流动并将一些微粒带出所述空间(例如，通过对流)。电极阵列104和204另外在第一组电极222、224、226、228和229与第二组电极242、244、246、248和249之间限定一组通道203，这可进一步从工件102引出微粒和流体112。另外，通过图3和图4所示工件102和/或电极阵列104和204的移动，EDM刻模装置100致使从通道203和空间108至少部分地引出含微粒的流体112。也就是说，工件102经由工件夹具90的移动和/或电极阵列104和204的移动致使空间108和/或通道203中的流体排空(例如，流体压力梯度、低压区域、泵送效应等等)，所述流体排空足以使得含微粒的流体112从空间108和/或通道203中冲走，并且用更干净的流体112来替换它。因此，每次交替移动工件102和/或电极阵列104和204时，电极阵列104、204与工件102之间的空间108和通道203内就引入更干净的流体112，从而允许更快更好的加工。
[0049]在实施例中，流体112可以充当第一组电极222、224、226、228和229的任一个与第二组电极242、244、246、248和249之间的绝缘体。如图3所示，在这种情况中可以采用第一组电极222、224、226、228和229以及第二组电极242、244、246、248和249来确保对表面的完全加工。也就是说，第一组电极222、224、226、228和229在图3中加工一组给定位置，并且第三组电极252、254、256、258和259在图4中加工由图3中的第一组电极222、224、226、228和229之间的空间形成的另一组给定位置，以便加工整个表面。在其他方面，EDM刻模装置100基本如上所述进行操作。
[0050]转至图5，常规EDM刻模加工与用于精密制造零件和大批量生产有关的其他挑战在于，其要么具有过低金属去除速率(Metal Removal Rate;简称MRR)，要么因大型放电蚀坑或粗糙表面而形成不够均匀的加工。图5示出与常规多节段的电极590有关的挑战。如所属领域中已知，多节段的电极590包括多个电极节段592，每个电极节段由其间的绝缘层594分开。如图所示，单个脉冲发生器596联接到所有这多个电极节段592以输送单个电压脉冲，这在点火延迟或间隙施加应力(Gap stressing)后通常形成大小可增长的电火花599L。在此单个放电脉冲中，其他节段上的其他较小电火花599S可能由于电极592与工件502之间的由电火花599L降低的电压而不发生。可能性极低的其他电火花599S可以在比初始电火花599L晚的时间上通过大体上低些的电流进行点火，从而导致产生缩短的放电持续时间和较小去除量。在某个脉冲持续时间后，关闭脉冲以控制放电能量并对电极与工件之间的间隙去离子化，以便进行下一轮的放电。电火花599L、599S通常在强度(电流)和放电持续时间方面不相等。更确切地，电火花的强度和持续时间是依赖于电极节段592与工件502之间的间距和局部微粒密度/温度，所述局部微粒密度/温度可沿着工件和电极的表面变化。电火花599L相对较强且持续时间长(如放电右侧的图形“J”所示)，并通过大型蚀坑产生大的金属去除速率和差的表面质量。相反，另一电火花599S可能相对较弱且持续时间短(如放电右侧的图形“K”所示)，并且可能产生低到可忽略不计的(例如，不存在的)金属去除速率。另外，较短电火花599S常会磨损电极。因此，加工可能极不均匀并且导致一个位置中产生凹痕而另一位置中欠加工。这种状况对于要求精密度的零件不起作用，并且可能在形成弯面的情况下尤其显著。多个均匀电火花的可能性极低，因为不同位置和油状况通过单个脉冲源抑制了放电均匀性。结果，为了实现高的材料去除速率，必须应用单个大型放电而非多个小型放电。这可能因大型放电而导致产生表面粗糙度。因此，即使带有多个电极节段，也未实现多个脉冲电极的最初目的。
[0051]参照图6和图7，EDM刻模装置100中的电极阵列104和/或106可以包括多个电极节段602。与电极阵列104和106 —样，电极节段602可以包括赋予工件102的形状(此处是平坦形状)。然而，与常规EDM刻模装置相比，脉冲发生器604包括联接到电极阵列中的每个电极节段602的单独电脉冲发生器606。每个电极节段602可以通过绝缘体612(例如，聚合物层、流体空间等等)与相邻节段电绝缘。另外，命令相同放电持续时间和电流的脉冲控制器608联接到每个单独电脉冲发生器606。每个脉冲发生器606可以包括独立振荡器以用于通过同一放电能量独立于其他电极节段602来在每个电极节段602上产生电火花610，从而从工件102去除材料。在一个实施例中，脉冲控制器608根据指定的金属去除速率和表面粗糙度来对所有脉冲发生器606命令相同放电持续时间、放电电流以及脉冲间隔。每个脉冲发生器606以相同电压幅度发射电压脉冲，并且等待在不同时间发生的局部流体(油)击穿。一旦局部击穿，每个脉冲发生器606开始对脉冲控制器608指示的放电持续时间进行倒计时，例如，经由计数器(未示出)来进行倒计时。脉冲控制器608指示的相同放电电流可以电子方式维持。一旦指定放电结束，每个脉冲发生器606就停止电压脉冲，从而导致针对所有电极节段602产生如脉冲控制器608所指示的相同脉冲持续时间。每个脉冲发生器606内的计数器还可维持所指示的脉冲间隔。由于局部击穿取决于不同局部间隙状态(例如，不同微粒密度、间隙大小以及温度)并且随机在不同时间上点火，因此每个独立脉冲发生器606是专用于其对应电极节段602的特定局部状况，以实现均匀电火花。这些独立脉冲发生器606可不与彼此通信，但是适应其自己的单独与特定电极节段602相对应的局部间隙状况。在图7中，电火花独立放电(例如，在不同时间上、在不同功率上等等)。针对不同节段602，可在不同时间实例上给定相同脉冲间隔。然而，系统维持相同放电能量，即维持相同放电持续时间和电流。也就是说，尽管存在与电极节段一样多的电火花，但是放电持续相同持续时间而在不同时间上开始和停止。独立且专用的脉冲发生器606使这些均匀但非同步的放电成为可能。由于节段602可具备相同的放电持续时间/电流以使每个电火花610在强度和持续时间方面是与其他电火花基本上相同，因此，可以通过MRR方法增强加工结果，并可以产生带有均匀蚀坑的改进表面质量。另外，可对电极阵列104和106的寿命周期进行更好控制。应当了解，参照本说明书中实施例所述部件的定向、放置和/或配置仅仅是示例性的，并且任何定向、放置和/或配置(包括垂直配置)都可以包括在本发明的实施例中。
[0052]电极阵列104和/或106可以用于任何EDM刻模机器，如图7所示，包括图1至4所示EDM刻模装置100。在这种情况中，第一电极阵列104和第二电极阵列106可以各自包括如图7所示来配置的多个电极节段602。
[0053]现将描述带有电极阵列104和106的EDM刻模装置100的操作。工件夹具控制器132控制工件夹具90的移动，并且因此控制工件102的移动。在机器计算机数控下，工件夹具控制器132驱动工件102进入槽110中的某个位置中并且在电极阵列104和106之间。在EDM过程中，工件夹具控制器132检测工件102与电极阵列104和/或106 (并与每个节段602，如果提供所述节段的话)之间的(间隙)电压，并且基于检测到的电压控制工件102朝电极阵列104和/或106的进给速度。高的间隙电压导致高的进给速度，而低的间隙电压导致低的进给速度或甚至工件撤出以避开短路或电弧放电。响应于来自具有低于阈值的间隙电压的多个电极节段602之一的电火花，工件夹具控制器132可减小工件102进给或者减小工件102与电极阵列104和/或106的距离。这种状况表明可在给定位置上发生短路或电弧放电。例如，阈值可设置成给定间隙电压，所述给定间隙电压表示在致使产生凹痕或其他形式的潜在损坏的这种量级下的间隙状态。类似地，响应于多个电极节段602中无一对工件102放电，工件夹具控制器132可增加工件102朝电极阵列104和/或106的进给速度。这种状况发生在当电极节段602各自从工件102加工掉了足够材料，而使得电极阵列104和106与工件102之间的间距太远而无法进行进一步间隙击穿时。另外，响应于多个电极节段602全部以预期放电电压电平来对工件放电，工件夹具控制器132维持工件102朝电极阵列104和/或106的进给速度。这种状况发生在当电极节段602各自以相等增量进行加工，而使得电极阵列104和106与工件102之间的间距足以进行进一步均匀加工时。这是加工中的精整前后(Near the finishing)最通常的情况，其中工件102基本上已经获得所希望的形状。或者，如果一个或若干电极节段602以预期放电电压电平对工件102放电，那么也维持进给速度。这可能发生在当电极的一个或多个其他电极节段602配合工件102之前弯曲电极表面的某些突出部分先配合工件102时，且这些部分具有过大空间用于击穿和放电。
[0054]转至图8，根据本发明的实施例来示出包括EDM装置控制系统907的说明性环境900。环境900包括能够执行本说明书所述各种过程的计算机基础架构(infrastructure)902。具体来说,所示的计算机基础架构902包括计算装置910,所述计算装置910包括EDM装置控制系统907，所述EDM装置控制系统907通过执行本发明的过程步骤而使计算装置910能够分析EDM装置100的操作。在一个实施例中，计算装置910可以确定电极节段602、电极阵列104和106以及工件102的效率和/或其间的间隙设置。
[0055]在一个实施例中，计算装置910和/或EDM装置控制系统907可以监测电极节段602、电极阵列104和106和/或工件102之间的一系列电脉冲以供用于分析EDM过程。对这些脉冲的监测产生EDM过程的统计模型。在一个实施例中，可以从每个电极和/或通道来监测多个脉冲，以便找到/确定最有效的电极/通道(例如，带有最高百分率的触发火花或短路电流的交互脉冲(Interacting pulse)或有效脉冲(Active pulse)的电极和/或通道)。一旦计算装置910和/或EDM装置控制系统907做出这种确定，那么间隙感测电路可以跟随此电极/通道的间隙电压，直到计算装置910和/或EDM装置控制系统907找到新的更有效通道(例如，在所发现的电极上具有最小间隙大小的通道)。在操作过程中，其他通道可能因随机微粒穿过与工件的间隙而偶尔/周期性地给出最低电压读数，但是这些孤立的事件可以通过计算装置910和/或EDM装置控制系统907检测并且识别为并非带有最小间隙的电极。在一个实施例中，间隙感测电路监测最有效的间隙并且忽略其他通道中检测至IJ的任何较低电压，因为来自较大间隙的这些低电压可能仅仅是由短寿命的随机微粒或桥所致。因此，间隙感测电路和/或算法可以导致更稳定的进给速率和更高的效率。
[0056]如之前所提及并在下文中进一步讨论，EDM装置控制系统907具有使计算装置910此外能够执行EDM过程分析并且控制本说明书所述特征的技术效果。应当了解，图8所示各种部件中的一些部件可以独立实现、组合实现和/或存储在计算装置910包括的一个或多个单独计算装置的存储器中。另外，应当了解，可不实现所述部件和/或功能中的一些部件和/或功能，或者可以包括另外模式和/或功能作为EDM装置控制系统907的一部分。
[0057]所示计算装置910包括存储器912、处理器单元(PU) 914、输入/输出(I/O)接口916和总线918。另外，所示计算装置910与外部I/O装置/资源920和存储系统922通信。如所属领域中已知，一般来说，PU914执行存储在存储器912和/或存储系统922中的计算机程序代码，如EDM装置控制系统907。执行计算机程序代码时，PU914可以从/向存储器912、存储系统922和/或I/O接口 916读出和/或写入数据，如图形用户界面930和/或运算数据934。总线918提供计算装置910中每个部件之间的通信链接。I/O装置920可以包括使得用户能够与计算装置910交互的任何装置或使得计算装置910能够与一个或多个其他计算装置通信的任何装置。输入/输出装置(包括但不限于键盘、显示器、指向装置(Pointing devices)等等)可以直接或通过介入的I/O控制器来联接到系统上。
[0058]在一些实施例中，如图8所示，环境900能够可选的(optional Iy )包括可通信地连接(例如，经由无线或硬接线装置来连接)到工件102和计算装置910的第一电极阵列104和第二电极阵列106。第一电极阵列104和第二电极阵列106可包括任何数量的已知传感器，包括电压表等。
[0059]无论如何，计算装置910都可包括能够执行用户所安装的计算机程序代码的任何通用计算制品(例如，个人计算机、服务器、手持式装置等等)。然而，应当了解，计算装置910仅仅代表了可执行本发明的各种过程步骤的各种可能等效计算装置和/或技术人员。就此情况而言，在其他实施例中，计算装置910可以包括具有用于执行特定功能的硬件和/或计算机程序代码的任何专用计算制品、具有专用硬件/软件与通用硬件/软件组合的任何计算制品或类似计算制品。在每个情况中，程序代码和硬件分别可以使用标准编程和工程技术形成。在一个实施例中，计算装置910可为/包括分布式控制系统。
[0060]转至图9，根据本发明的实施例来示出一种说明性方法流程图。在过程Pl中，将工件102放置在槽110中以便通过EDM装置100进行加工/处理。这可包括连接到工件夹具90上和/或通过所述工件夹具90进行操控。过程Pl之后，在过程P2中，技术人员和/或计算装置910以适于EDM加工的距离(例如，每个电极以能够实现安全有效的电火花和材料去除的距离位于工件表面附近时的距离)将工件102放置在第一电极阵列104附近。过程P2之后，在过程P3中，技术人员和/或计算装置910激活一组脉冲发生器606，该组脉冲发生器606在工件102与第一电极阵列104之间形成电火花以用于材料去除。在一个实施例中，工件夹具90可以在加工过程中基于从工件夹具控制器和/或计算装置910接收到的命令而来移动/操控工件102。
[0061]在一个实施例中，技术人员、计算装置910和/或PU214可以访问以下任一者:几何表、可通信地连接到工件102和第一电极阵列104的间隙感测电路、电压表、放电电压定时机构等等。技术人员、计算装置910和/或PU214可以比较从这些装置(例如，间隙感测电路)获得的数据，以便确定对工件102的合适放置和/或操控，和/或用于第一电极阵列104中的每个电极的放电频率或电压。过程P3之后，在过程P4中，技术人员、计算装置910和/或TO214可以将第一电极阵列104与工件102分开，并且以适于EDM加工的距离将工件102和第二电极阵列106放置在彼此附近。
[0062]过程P4之后，在过程P5中，技术人员、计算装置910和/或PU214激活一组脉冲发生器606，该组脉冲发生器在工件102与第二电极阵列106之间形成电火花以用于材料去除。在一个实施例中，工件夹具90可以在加工过程中基于从工件夹具控制器和/或计算装置910接收到的命令而来移动/操控工件102。
[0063]在一个实施例中，技术人员、计算装置910和/或PU214可以访问以下任一者:几何表、可通信地连接到工件102和第二电极阵列106的间隙感测电路、电压表、放电电压定时机构等等。技术人员、计算装置910和/或PU214可以比较从这些装置(例如，间隙感测电路)获得的数据，以便确定对工件102的合适放置和/或操控，和/或用于第二电极阵列106中的每个电极的放电频率或电压。过程P5之后，在过程P6中，使工件102在第一电极阵列104与第二电极阵列106中的加工之间交替，直到它获得所希望的形状和/或精整。过程P6之后，在过程P7中，一旦工件102获得所希望的形状/已经变成所希望的部件，即从槽110中移除所述工件。
[0064]附图中的数据流程图和方框图根据本发明的各种实施例示出系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。就此而言，流程图或方框图中的每个方框即可以代表包括用于实现一个或多个指定逻辑函数的一个或多个可执行的指令的代码中的一个模块、节段或部分。还应注意，在一些替代实现方式中，方框中所指出的功能可能不按附图所指顺序发生。例如，连续显示的两个方框实际可以大体同时执行，或所述方框有时可以按照反向顺序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意，方框图和流程图中的每个方框以及方框图和流程图中的方框的组合可以通过执行指定功能或者动作的专用基于硬件的系统或专用硬件与计算机指令的组合执行。
[0065]转至图10，根据实施例来示出包括一个间隙感测电路802的EDM装置100的一部分。间隙感测电路802可以感测电压放电峰值并且确定要从单个电极和/或多个电极去除多少材料。在一个实施例中，间隙感测电路802可以仅仅考虑EDM装置100在放电时的时间。在一个实施例中，间隙感测电路802可以基于计算装置910的命令来操作。间隙感测电路802可以感测工件102与第一电极阵列104和/或第二电极阵列106中的每个电极之间的空间。计算装置910能够可通信地连接到间隙感测电路802上并且可以处理从其中获得的数据，以确定脉冲发生器606的激活和使用和/或工件102的操控和/或进给。
[0066]在图10所示实施例中，间隙感测电路802可以包括二者彼此连接的分压器830与电压积分器840、地面850和/或工件102以及电极222。在一个实施例中，地面850可以包括机器槽和/或主体。电压积分器840可以进一步地连接到参考电压870，所述参考电压870可由操作人员、计算装置910等等确定。计算装置910和/或间隙感测电路802可以基于由分压器830和电压积分器840所获得并比较的测量结果确定对工件102的进给控制。在图11所示的一个实施例中，可将取样保持电路880放置在分压器830与电压积分器840之间。平均间隙电压可以经由间隙电压减小的时间积分来确定。然而，平均间隙电压可能因为以下情况发生偏斜:继续监测脉冲间的间隙电压，这种关闭时间(Off-time)监测错误地将脉冲间的间隙感测为间隙减小(例如，瞬间短路、瞬间接触等等)。取样保持电路880通过在关闭时间过程中触发计算装置910和/或间隙感测电路802忽略任何零间隙电压来使关闭时间与间隙电压去耦。在一个实施例中，取样保持电路880可以维持与正好在脉冲关闭之前的间隙电压电平等同的间隙电压电平。取样保持电路880将间隙电压保持在这个电平，直到脉冲在下一周期中打开。因此，一旦电压脉冲重新启动/重新打开，就会恢复执行取样和/或感测，并且消除因在关闭时间过程中的间隙信号失真而导致的信息失真而且改进控制性能。
[0067]在保持模式中，一旦电压脉冲在脉冲间隔或关闭时间内关闭，那么电压感测通过保持电压信号水平而暂停。当打开电压以便开始另一脉冲启用时间(On-time)时，间隙感测电路802从脉冲关闭时间中的保持模式重新转变为取样模式。在脉冲关闭时间中，没有放电和间隙信息，因为脉冲发生器将电压关闭以便使电介质去离子化(Dielectricde-1onizing)。间隙感测电路802检测平均间隙电压。高的间隙电压表明大的间隙，并且指示高的进给速率以使间隙靠近。另外，低的间隙电压表明小的间隙。然而，长的脉冲关闭时间也使间隙电压或平均电压降低，但不表明更小间隙大小。脉冲关闭时间对间隙电压的影响得以消除，以使得间隙电压仅取决于间隙大小和放电状态而不取决于脉冲关闭时间。所述消除通过取样保持电路880完成。这尤其适用于其中可将可变关闭时间从间隙感测电压单独排除的多个独立脉冲发生器606。
[0068]在实施例中，定时装置884(例如，打开和关闭时间振荡器、用于脉冲发生器606的时钟)可以进一步地连接到取样保持电路880上，从而能够使得仅仅在电压脉冲打开时通过间隙感测电路802进行感测和计算。通过减少在既不发生放电也不施加间隙电压的时段期间的感测，这种定时装置884和其后续定时测量减少了测量和计算中的噪声和干扰。如图12所示，分压器830可以对取样保持电路880提供模拟输入，所述取样保持电路880还可以从定时装置884接收逻辑输入。一旦取样保持电路880接收并且处理这些输入，那么取样保持电路880就可以将数据输出到电压积分器840以进一步地处理(例如，确定平均间隙电压)并确定工件102的合适进给速率。
[0069]转至图13，根据实施例来示出包括多个间隙感测电路802的EDM装置100的一部分。在此实施例中，每个电极(例如，222、224、226等等)连接到一个间隙感测电路802上。多个间隙感测电路802彼此可通信地连接和/或经由一组平行光隔离器850和一个多通道信号处理器870可通信地连接到计算装置910上。在EDM装置100操作过程中，每个间隙感测电路802可以感测/监测特定电极222、224和/或226，从而处理监测并且将结果中继到多通道信号处理器870，所述多通道信号处理器870将数据与一般参考电压比较，以确定工件102的一般进给信号890。
[0070]本发明的EDM刻模装置、系统以及方法并不限于任何一种制造系统、处理系统或其他系统，并且可以与其他制造系统一起使用。另外，本发明的系统可以与本说明书未描述但可受益于本说明书所述控制、质量和效率的其他系统一起使用。
[0071]如所属领域的技术人员应当了解，本说明书所述系统可以实现为一个或多个系统、一个或多个方法、一个或多个操作人员显示器或一个或多个计算机程序产品，例如，实现为发电厂系统、发电系统、涡轮机系统等的一部分。因此，本发明的实施例可采用整体上硬件实施例、整体上软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或组合软件与硬件方面的实施例的形式，所有所述形式在本说明书中可总称为“电路”、“模块”、“网络”或“系统”。另外，本发明可以采取在任何有形的表达媒体中实施的计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品具有在媒体中实施的计算机可用程序代码。
[0072]可以使用一个或多个计算机可用或计算机可读媒体的任何组合。计算机可用或计算机可读媒体可以为(例如但不限于)电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体之类的系统、设备或装置。计算机可读媒体的更具体实例(非详尽列表)可以包括以下各项:具有一个或多个电线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPR0M或快闪存储器)、光纤、便携式压缩光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储装置、传输媒体(例如，支持互联网或内联网的那些传输媒体)或磁存储装置。应注意，计算机可用或计算机可读媒体甚至可以是纸或另一合适媒体，其中程序打印在其上，因为程序可以经由(例如)纸或其他媒体的光扫描以电子方式捕获，然后以合适方式进行编译、翻译或以其他方式进行处理，如有必要，随后将程序存储在计算机存储器中。在本文献的上下文中，计算机可用或计算机可读媒体可以为任何媒体，所述任何媒体可以包含、存储、传递或输送用于由指令执行系统、设备或装置使用或结合指令执行系统、设备或装置使用的程序。计算机可用媒体可以包括基带中或作为载波的一部分的传播的数据信号，其中所述信号中具有计算机可用程序代码，所述计算机可用程序代码与该信号共同实施。计算机可用程序代码可以使用任何合适的媒体进行传输，所述合适的媒体包括但不限于无线网络、有线线路、光缆、RF等。
[0073]用于实施本发明的操作的计算机程序代码能够通过以下一种或多种编程语言的任何组合进行编写，所述编程语目包括面向对象编程语目，如Java、Smalltalk、C++等,或者也可通过常规过程编程语言编写，如“C”编程语言或类似编程语言。所述程序代码可以用以下方式执行:完全在用户计算机上、部分在用户计算机上、作为独立的软件包、部分在用户计算机上并且部分在远程计算机上，或完全在远程计算机或服务器上。在后面的情形中，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户计算机，所述任何类型的网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以将其连接到外部计算机(例如，通过使用互联网服务供应商的互联网)。
[0074]这些计算机程序指令也可以存储在能够指导计算机或其他可编程数据处理设备以具体方式运行的计算机可读媒体中，以便存储在计算机可读媒体中的指令产生制品，包括实现一个或多个流程图方框中的指定功能/行动的指令装置。
[0075]计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，以便致使计算机或其他可编程设备上执行一系列的操作步骤，从而形成一种计算机实施的方法，使得计算机或其他可编程设备上所执行的指令能够提供用于实现一个或多个流程图和/或方框图方框中的指定功能/行动的过程。[0076]如本说明书所讨论，各种系统和部件是被描述为“获得”和/或“传输”数据(例如，运算数据、部件温度、系统性能规范等等)。应当了解，可以使用任何解决方案获得相应数据。例如，相应系统/部件可以产生和/或用于产生数据、从一个或多个数据储库或传感器(例如，数据库)中检索数据、从另一系统/部件中接收数据和/或进行类似操作。当数据不是具体系统/部件产生时，应当了解，另一系统/部件可以与产生数据并将数据提供到系统/部件上和/或存储由系统/部件访问的数据的所示系统/部件分开实现。
[0077]本说明书所用术语仅是为了描述具体实施例且并不旨在对本发明进行限制。除非上下文以其他方式清楚指出，否则本说明书所用单数形式“一”、“一个”和“所述”也会包括复数形式。将进一步了解，本说明书中所使用的术语“包括”和/或“包括了”用于指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或者添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
[0078]本说明书使用各种实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使所属领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造并使用任何装置或系统以及执行所涵盖的任何方法。本发明的专利保护范围是由权利要求书界定，并且可以包括所属领域的技术人员想出的其他实例。如果此类其他实例具有的结构元素与权利要求书的字面意义相同，或者如果此类其他实例包括的等效结构元素与权利要求书的字面意义并无实质差别，那么此类其他实例也在权利要求书的范围内。
[0079]术语“第一”、“第二”以及类似术语并不指示任何顺序、数量或重要性，而是用于区分各个元件，并且本说明书所用术语“一”和“一个”并不表示数量限制，而是表示存在所涉及的条目中的至少一者。与数量结合使用的限定词“约”包括所述的值，并且具有由上下文所指定的意义(例如，包括与具体数量测量相关联的误差度)。另外，本说明书所用后缀“(s)”旨在包括其限定的术语的单数和复数，由此可以包括该术语的一者或多者(例如，metal (S)是包括一种或多种金属)。本说明书所公开的范围都是包括性的并且可独立地组合(例如，“多达约25wt%或更确切地约5wt%至约20wt%”的范围包括端值和“约5wt%至约25wt%”的范围中的所有中间值等等)。
[0080]尽管本说明书对多种实施例进行描述，但从本说明书应当了解，其中各种元素组合、变化或改进可由所属领域的技术人员做出，并且它们在本发明的范围内。另外，在不背离本发明的基本范围情况下，可以做出许多修改以使具体情况或材料适应于本发明的教示。因此，希望本发明不限于作为实施本发明的最佳模式而公开的具体实施例，相反本发明包括所附权利要求书范围内的所有实施例。
【权利要求】
1.一种电火花加工(EDM)刻模装置，其包括: 用于储存流体的槽； 在所述槽中的第一电极阵列，所述第一电极阵列包括多个电极，所述多个电极配置用于成形工件； 工件夹具，所述工件夹具用于将所述工件定位成至少部分沉浸在所述流体中并在所述第一电极阵列附近； 脉冲发生器，所述脉冲发生器用于在所述工件与所述第一电极阵列之间形成电火花，从而从所述工件上去除材料； 间隙感测电路，所述间隙感测电路可通信地连接到所述工件和所述第一电极阵列，所述间隙感测电路配置用于监测所述工件与所述第一电极阵列之间的所述电火花；以及 计算装置，所述计算装置可通信地连接到所述间隙感测电路和所述工件夹具，所述计算装置基于从所述间隙感测电路获得的数据来操控所述槽中的所述工件相对于所述第一电极阵列的位置。
2.如权利要求1所述的EDM刻模装置，其进一步包括: 在所述槽中的第二电极阵列，所述第二电极阵列具有与所述第一电极阵列的第一形状互补的第二形状以用于对所述工件赋予设计形状，并且 其中所述计算装置经由所述工件夹具在所述第一电极阵列与所述第二电极阵列之间交替地移动所述工件。
3.如权利要求2所述的EDM刻模装置，其中所述第一电极阵列与所述第二电极阵列的互换冲走所述工件附近的 碎片。
4.如权利要求1所述的EDM刻模装置，其中所述计算装置基于以下至少一者控制所述工件与所述第一电极阵列之间的极间间隙:第一火花、电极与所述工件之间的最短距离以及排除关闭时间的平均电压计算值。
5.如权利要求1所述的EDM刻模装置，其中所述第一电极阵列中的每个电极具有暴露于所述工件的大体线性表面。
6.如权利要求1所述的EDM刻模装置，其中所述脉冲发生器致使所述第一电极阵列具有正极性且致使所述工件具有负极性。
7.如权利要求1所述的EDM刻模装置，其中所述间隙感测电路包括多个间隙感测电路，每个间隙感测电路可通信地连接到所述第一电极阵列中的一个电极上。
8.如权利要求1所述的EDM刻模装置，其中所述间隙感测电路包括定时装置，所述定时装置配置用于确定在所述第一电极阵列与所述工件之间何时在发生放电。
9.如权利要求8所述的EDM刻模装置，其中所述间隙感测电路配置用于仅仅在所述第一电极阵列与所述工件之间的放电过程中监测所述极间间隙。
10.一种电火花加工(EDM)刻模装置，其包括: 第一电极阵列，所述第一电极阵列包括多个电极节段，所述第一电极阵列包括用于赋予工件的第一形状； 单独电脉冲发生器，所述单独电脉冲发生器联接到所述第一电极阵列的每个电极节段； 脉冲控制器，所述脉冲控制器联接到每个单独电脉冲发生器以独立于其他电极节段来在每个电极节段上产生电火花，从而从所述工件去除材料；以及 间隙感测电路，所述间隙感测电路可通信地连接到所述第一电极阵列并且配置用于监测所述第一电极阵列与所述工件之间的极间间隙。
11.如权利要求10所述的EDM刻模装置，其进一步包括计算装置，所述计算装置可通信地连接到所述间隙感测电路上，所述计算装置配置用于基于从所述间隙感测电路获得的数据而操控所述工件相对于所述第一电极阵列的位置。
12.如权利要求11所述的EDM刻模装置，其进一步包括: 第二电极阵列，所述第二电极阵列具有与所述第一电极阵列的第一形状互补的第二形状以用于对所述工件赋予设计形状，并且 其中所述计算装置配置用于经由工件夹具在所述第一电极阵列与所述第二电极阵列之间交替地移动所述工件。
13.如权利要求11述的EDM刻模装置，其中所述计算装置基于以下至少一者控制所述工件与所述第一电极阵列之间的极间间隙:第一火花、通过放电或短路电流产生最多脉冲的电极、电极与所述工件之间的最短距离，以及排除了脉冲关闭时间的平均电压计算。
14.如权利要求10所述的EDM刻模装置，其中所述第一电极阵列中的每个电极具有暴露于所述工件的大体线性表面。
15.如权利要求10 所述的EDM刻模装置，其中所述间隙感测电路包括多个间隙感测电路，每个间隙感测电路可通信地连接到所述第一电极阵列中的不同电极节段上。
16.如权利要求10所述的EDM刻模装置，其中所述间隙感测电路包括定时装置，所述定时装置配置用于确定在所述第一电极阵列与所述工件之间何时在发生放电。
17.如权利要求16所述的EDM刻模装置，其中所述间隙感测电路配置用于仅仅在所述第一电极阵列与所述工件之间的放电过程中监测所述极间间隙。
18.一种间隙感测电路，其包括: 分压器，所述分压器可通信地连接到第一电极阵列并且配置用于监测所述第一电极阵列与工件之间的极间间隙；以及 电压积分器，所述电压积分器可通信地连接到所述分压器和参考电压，所述电压积分器配置用于将从所述第一电极阵列获得的数据与所述参考电压进行比较以确定所述工件的进给速率，其中所述进给速率基于通过放电或短路电流产生最高数量脉冲的放电通道。
19.如权利要求18所述的间隙感测电路，其中所述间隙感测电路包括多个间隙感测电路，每个间隙感测电路可通信地连接到所述第一电极阵列中的不同电极节段上。
20.如权利要求18所述的间隙感测电路，其中所述间隙感测电路包括定时装置，所述定时装置配置用于确定在所述第一电极阵列与所述工件之间何时在发生放电，所述间隙感测电路配置用于仅仅在所述第一电极阵列与所述工件之间的放电过程中监测所述极间间隙。
【文档编号】B23H11/00GK103801772SQ201310566017
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2012年11月14日
【发明者】罗跃锋, W.E.阿迪斯, M.L.琼斯 申请人:通用电气公司