用于调整喷嘴间隙的方法.pdf

本发明公开了一种用于调整金属丝放电装置的上部喷嘴和工件之间的间隙的方法。在上部喷嘴的前端和工件之间放入一个已知厚度的分隔元件。上部喷嘴的前端与分隔元件接触，从而防止了上部喷嘴的前端与工件直接接触。并且，上部喷嘴的Z轴位置根据分隔元件的厚度和所需喷嘴间隙进行控制，从而将上部喷嘴的前端和工件之间的间隙设定为一个预定值。并且，在控制上部喷嘴的Z轴位置的步骤中进行校正以便补偿上部导套、分隔元件、工件和上部喷嘴的变形和/或补偿由于工作流体的压力造成的上部导套的位移。

1.  一种用于调整工件和金属丝放电装置的上部喷嘴之间的间隙的方法，所述金属丝放电装置包括：一个用于在金属丝电极和工件之间产生放电的加工电源；一个用于在所述金属丝电极和所述工件之间供给工作流体的上部喷嘴；一个用于容纳所述上部喷嘴的上部导套；一个用于沿着所述金属丝电极的轴驱动所述上部导套的伺服电动机；和一个用于控制所述伺服电动机的控制单元，该方法包括下述步骤：
在所述工件和所述上部喷嘴之间设置一个厚度已知的分隔元件；
使所述上部喷嘴朝着所述工件移动，从而使所述上部喷嘴与所述分隔元件接触；
在检测到所述上部喷嘴与所述分隔元件之间的接触之后，使所述上部喷嘴与所述工件分离开一预定距离；
除去介于所述工件和所述上部喷嘴之间的所述分隔元件；
使所述上部喷嘴接近所述工件，以便所述上部喷嘴与所述工件彼此间隔开所需的间隙距离；
其中，通过使所述上部喷嘴移动一长度来调整所述上部喷嘴和所述工件之间的间隙，该长度等于根据所述分隔元件的厚度以及所述上部喷嘴和所述工件之间所需的间隙距离而确定的距离。

2.  如权利要求1所述的方法，其中，在上部喷嘴移动、上部喷嘴离开和上部喷嘴接近步骤中的至少一个步骤中，根据预先确定的校正量校正将由所述上部喷嘴跨越的距离。

3.  如权利要求2所述的方法，其中，在上部喷嘴离开步骤中，所述上部喷嘴从所述工件分开至少一距离，该距离等于由于所述上部喷嘴和所述分隔元件之间的接触造成的装置零件的变形量加上由于工作流体的压力造成的所述上部导套的的位移量之和。

4.  如权利要求2所述的方法，其中，在上部喷嘴的离开步骤中，所述上部喷嘴从所述工件离开一预定距离，和
其中，在上部喷嘴接近步骤中，使所述上部喷嘴移动一个距离以更接近所述工件，该距离是通过在所述上部喷嘴离开步骤中所述上部喷嘴从所述工件离开的长度、由于所述上部喷嘴和所述分隔元件之间的接触造成的装置零件的变形量、由于工作流体的压力造成的所述上部导套的位移量、所述分隔元件的厚度、以及所述上部喷嘴和所述工件之间所需的间隙距离来确定的。

5.  如权利要求2所述的方法，其中，在上部喷嘴离开步骤中，所述上部喷嘴从所述工件离开的距离至少为由于所述上部喷嘴和所述分隔元件之间的接触造成的装置零件的变形量；和
其中，在上部喷嘴接近步骤中，使所述上部导套移动一个距离以更接近所述工件，该距离是通过考虑由于工作流体的压力造成的所述上部导套的位移量而确定的。

6.  如权利要求3所述的方法，其中，所述装置零件的变形量包括所述导套、分隔元件、工件和上部喷嘴中至少一个的变形量。

7.  如权利要求4所述的方法，其中，所述装置零件的变形量包括所述导套、分隔元件、工件和上部喷嘴中至少一个的变形量。

8.  如权利要求5所述的方法，其中，所述装置零件的变形量包括所述导套、分隔元件、工件和上部喷嘴中至少一个的变形量。

9.  如权利要求1所述的方法，其中，所述上部喷嘴和所述分隔元件之间的接触是根据所述伺服电动机的负荷扭矩的大小来检测的。

10.  如权利要求9所述的方法，其中，预先确定所述负载扭矩的大小与所述导套、分隔元件、工件和上部喷嘴中至少一个的变形量之间的关系。

用于调整喷嘴间隙的方法
技术领域
本发明涉及一种喷嘴间隙调整方法，该方法用于在金属丝放电装置中的工作流体喷射喷嘴和工件之间调定一个不发生接触的、预先确定的小间隙。
背景技术
在金属丝放电装置(金属丝EDM)中，当在基本上垂直于金属丝电极轴向的方向上相对移动工件和金属丝电极时，沿该装置的轴向方向馈入金属丝电极。在该工艺中，工作流体从喷嘴向加工部分喷射，并且在金属丝电极和工件之间施加间歇电压脉冲(或构成放电脉冲的电压脉冲)，从而产生放电以加工工件。
在这种金属丝EDM中，进行上部喷嘴的定位和调整，从而设定上部喷嘴和工件之间的预定间隙。尤其是，需要合适地设定上部喷嘴间隙，以避免喷嘴的磨损并达到标准加工精度和标准加工速度。
在现有技术中，操作人员是这样来设定上部喷嘴间隙的，即，通过在上部喷嘴和工件之间插入间隙卡规，并在检测间隙尺寸的同时沿着Z轴移动Z轴运动构件，将Z轴运动构件移动到合适的位置，以获得所需要的上部喷嘴间隙。这样，用于喷嘴间隙调整的所有工作都是手工实施的，因此，所造成的问题是，一方面这样的调整耗费大量的时间，另一方面调整的结果会发生所不期望的改变。
具体说是，为了避免喷嘴磨损和保持稳定的加工速度和加工精度，在加工过程中需要在喷嘴的前端和工件之间保持一个预定的小间隙。但是还没有哪种传统的方法能够快速地、精确地调整这个间隙。为了消除这种情形，日本专利第2576050号提出一种喷嘴机构，其中使喷嘴的前端接触到工件的表面，然后使喷嘴从工件表面离开一个预定距离，从而在喷嘴的前端与工件表面之间获得一个预定距离。
但是，在上述专利中公开的喷嘴机构中，由于使喷嘴的前端与工件接触，并且喷嘴位置的设定是参照介于喷嘴的前端和工件之间的一个接触点实现的，所以碰到了一个问题，这就是装置可能由于与工件的接触被破坏。
发明内容
因此，本发明的一个目的就是解决上面提到的那些问题，并且将上部喷嘴的前端和工件之间的间隙设定到一个预定距离，而不会产生破坏，否则由于装置和工件之间的接触可能会产生破坏。
根据本发明的一种喷嘴间隙调整方法是用于调整金属丝放电装置的上部喷嘴和工件之间间隙的方法，其中，在上部喷嘴的前端和工件之间插入一预定厚度的分隔元件，当根据分隔元件的厚度和所需喷嘴间隙，通过沿着Z轴控制上部喷嘴的位置以将上部喷嘴的前端和工件之间的间隙调整到一个预定值时，通过使上部喷嘴的前端与分隔元件接触避免上部喷嘴的前端与工件直接接触。
根据本发明的喷嘴间隙调整方法还包括一个校正步骤，用以补偿导套(guide)、分隔元件、工件和/或喷嘴的变形以及由于工作流体的压力造成的上部导套的位移。
可适用本发明的金属丝放电装置(EDM)包括：一个用于在金属丝电极和工件之间产生放电的加工电源；一个用于在金属丝电极和工件之间供给工作流体的上部喷嘴；一个用于容纳上部喷嘴的上部导套；一个用于沿着金属丝电极的轴驱动上部导套的伺服电动机和一个用于控制该伺服电动机的控制设备。
根据本发明的喷嘴间隙调整方法的一个方面，提供一种用于调整上部喷嘴和工件之间的间隙的方法，该方法包括下列步骤：
在工件和上部喷嘴之间设置一个已知厚度的分隔元件；
使上部喷嘴朝着工件移动，从而使上部喷嘴与分隔元件接触；
在检测到上部喷嘴与分隔元件之间的接触之后，使上部喷嘴与工件离开一预定距离；
除去介于工件和上部喷嘴之间的分隔元件；以及
使上部喷嘴接近工件，以便使上部喷嘴与工件彼此间隔开一个所需间隙距离；
其中，通过使上部喷嘴移动一定长度来调整上部喷嘴和工件之间的间隙，该长度等于根据分隔元件的厚度以及上部喷嘴和工件之间的所需距离而确定地距离。
在本发明的第一个方面中，当调整间隙的时候，上部喷嘴的前端与分隔元件接触而不与工件直接接触，从而避免了对装置的破坏，否则由于工件和上部喷嘴的前端之间的直接接触可能对装置造成破坏。
根据本发明的喷嘴间隙调整方法的第二个方面，在第一个方面中的上部喷嘴移动、上部喷嘴离开和上部喷嘴接近的步骤中的至少一个步骤中，以预先确定的校正量为基础校正上部喷嘴跨越的距离(即上部喷嘴移动的距离)。在本发明的这个方面中，实施校正是为了补偿由于上部喷嘴与分隔元件的接触造成的上部喷嘴的变形等，和由于工作流体的压力造成的上部导套的位移，和/或其它因素，从而能够将上部喷嘴的前端和工件之间的间隙调整到一个更加精确的值。
在本发明的第二个方面中实施的校正的第一种方式中，在上部喷嘴离开步骤中进行校正。具体地说，在上部喷嘴离开的步骤中，上部喷嘴与工件离开至少一距离，该距离等于由于上部喷嘴和分隔元件之间的接触造成的装置零件的变形量加上由于工作流体的压力造成的上部导套的位移量之和。
在本发明的第二个方面中实施的校正的第二种方式中，在上部喷嘴接近步骤中进行校正。具体地说，在上部喷嘴离开的步骤中，手上部喷嘴离开一个预定距离从而除去介于上部喷嘴的前端和工件之间的分隔元件之后，在上部喷嘴接近步骤中，利用一个预定校正量校正上部喷嘴跨越的距离，以使得上部喷嘴离工件更近。该校正量包括为了补偿由于上部喷嘴和工件之间的接触造成的装置零件的变形量的校正分量，以及为了补偿由于工作流体的压力造成的上部导套的位移量的校正分量。该校正量用来根据在上部喷嘴离开步骤中该上部喷嘴从工件离开的距离、分隔元件的厚度和上部喷嘴与工件之间的所需间隙距离，对上部喷嘴跨越的距离进行校正。
在本发明的第二个方面中实施的校正的第三种方式中，在上部喷嘴离开步骤和上部喷嘴接近步骤两个步骤中都进行校正。具体地说，第一校正在上部喷嘴离开步骤中进行，其中上部喷嘴从工件离开的距离至少等于由于接触检测造成的装置零件的变形量。第二校正在上部喷嘴接近步骤中进行，其中使上部导套移动一定距离而离工件更近，该距离考虑了由于工作流体的压力造成的上部导套的位移而确定。
装置零件的变形量包括导套、分隔元件、工件和/或上部喷嘴的变形量。为了补偿当上部喷嘴的前端与分隔元件接触时产生的变形的校正量是沿着Z轴向上移动方向上的一个值，而为了补偿由于工作流体的压力造成的上部导套的位移的校正量是沿着Z轴向下移动方向上的一个值。
在根据本发明的间隙调整方法中，上部喷嘴和分隔元件之间的接触可以基于伺服电动机的负荷扭矩的大小进行探测。上部喷嘴和分隔元件之间的接触也可以利用进给速度或沿Z轴的位置偏移或利用放置在上部喷嘴前端上的一个接触传感器进行探测。
作为另外一种选择，预先确定负荷扭矩的大小与导套、分隔元件、工件以及上部喷嘴中至少一个的变形量之间的关系，并且根据负荷扭矩确定变形量，从而按照如此确定的变形量实施校正。
附图说明
本发明的上述的以及其它目的、特征和优点将在下面基于参照附图的优选实施方式进行更详细的描述，其中：
图1是说明环绕本发明的金属丝放电装置的喷嘴的零件配置的示意图；
图2A-E是说明根据本发明的第一种实施方式的方法的各步骤的示意图；
图3是说明根据本发明的第一种实施方式的方法的各步骤的流程图；
图4A-E是说明根据本发明的第二种实施方式的方法的各步骤的示意图；
图5是说明根据本发明的第二种实施方式的方法的各步骤的流程图；
图6A-E是说明根据本发明的第三个实施方式的方法的各步骤的示意图；
图7是说明根据本发明的第三个实施方式的方法的各步骤的流程图；
图8A-E是说明根据本发明的第四个实施方式的方法的各步骤的示意图；
图9是说明根据本发明的第四个实施方式的方法的各步骤的流程图；
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是说明环绕本发明适用的金属丝放电装置(以下称作“金属丝EDM”)的喷嘴的零件配置的示意图。
参照图1，利用在工件10和金属丝电极2之间产生的放电加工工件10，加工电源9为金属丝电极提供电压。金属丝电极2延伸穿过上部喷嘴3和下部喷嘴5，并且适合于相对工件10移动。
上部喷嘴3和下部喷嘴5是安装在工件10两侧的中空圆柱形喷嘴，并且在每个喷嘴中安装有一个金属丝导套。在上部喷嘴3和下部喷嘴5上还安装有用于容纳工作流体的加工软管。工作流体在预定压力下以预定流速通过加工软管供给到上部喷嘴3和下部喷嘴5中。这样，工作流体冷却在上部喷嘴3和下部喷嘴5中的金属丝导套，然后从上部喷嘴3和下部喷嘴5向工件10喷射，从而冷却被加工的部分和金属丝电极2。
上部导套4安装在支撑构件12上，所述构件12由Z轴伺服电动机6驱动并垂直可调，从而可以调节介于上部喷嘴3的前端和工件10之间的间隙。Z轴伺服电动机6的驱动操作由控制单元7进行控制。
金属丝EDM1包括用于存储校正量的存储装置8，控制单元7通过检索存储装置8中的校正量来校正上部喷嘴3的前端的位置。控制单元7还探测Z轴伺服电动机6是否已经达到预定转矩，并且当已经达到预定转矩时使Z轴伺服电动机6停止运转，从而停止支撑构件12沿着Z轴方向的运动。
根据本发明，为了补偿用于上部喷嘴3的驱动机构、下面将描述的分隔元件11(见图2A到2E)、工件10和上部喷嘴3的变形，以及为了补偿由于工作流体的压力造成的上部导套4的位移，预先根据实验结果等确定校正量，并且将其作为数据库存入存储装置8中。此处机械零件的变形量指的是上部导套4、分隔元件11、工件10和/或上部喷嘴3的变形量。为了补偿由于上部喷嘴3的前端和分隔元件11之间的接触造成的变形的校正量在沿着Z轴向上的方向上有一个值，以及，为了补偿由于工作流体的压力造成的上部导套4的位移的校正量在沿着Z轴向下的方向上有一个值。
当选择了“用于喷嘴间隙调整的设置”时，控制单元7从存储装置8中读取相应的校正量，并利用该具体的校正量校正上部喷嘴3(因此支撑构件12)的距离范围。例如，当上部喷嘴3的前端与分隔元件11接触时产生的负荷扭矩与分隔元件11、上部喷嘴3和驱动装置等的相应的变形量、以及为了补偿这种变形量所需要的校正量之间的关系预先根据实验或类似方法进行确定，并且存入存储装置8中。当上部喷嘴3的前端接触分隔元件11时，负荷扭矩被探测到，并以这个负荷扭矩为参数，根据上述关系确定必要的校正量。上部喷嘴3(因此支撑构件12)跨越的距离，即上部喷嘴3移动的距离，通过按这种方式确定的校正量进行校正。
下面将描述根据本发明的用于调整上部喷嘴3和工件10之间间隙的方法的
实施方式。
在根据本发明的第一种实施方式的方法中，通过在上部喷嘴3和工件10之间放入已知厚度的分隔元件11，并调整它们之间的间隙来防止上部喷嘴3的前端直接与工件10接触。图2A至2E和图3分别是用于说明根据第一种实施方式的方法的各步骤的示意图和流程图。在图2A至2E中，只示出了上部喷嘴3、工件10和分隔元件11，而省略了金属丝EDM1的其它零件。
如图2A所示，首先通过沿着Z轴移动支撑构件12而将上部喷嘴3移动到离工件10的表面一定距离的位置，然后在上部喷嘴3和工件10之间放入已知厚度的分隔元件11(步骤S1)。分隔元件11的已知厚度作为参数A给出。
在控制单元7的上部喷嘴间隙调整屏幕上，选择上部喷嘴间隙调整模式(步骤S2)，并且通过致动驱动机构使支撑构件12沿着Z轴向下移动，从而使上部喷嘴3朝着工件10移动(步骤S3)。
如图2B所示，当上部喷嘴3的前端与分隔元件11的表面接触时，Z轴伺服电动机6所产生的扭矩达到预定值。控制单元7通过感测负荷扭矩来检测是否接触，当感测到的负荷扭矩达到预定值时则输出接触检测信号(步骤S4)。该接触检测信号用于控制和停止Z轴伺服电动机6的旋转，从而停止支撑构件12沿着Z轴的Z轴运动(步骤S5)。
使支撑构件12沿着Z轴向下或上/下运动，从而除去位于上部喷嘴3的前端和工件10之间的分隔元件11(步骤S6)。用于除去分隔元件11的支撑构件12沿Z轴的移动是这样实施的，例如，通过使支撑构件向上移动一预定距离从而除去分隔元件11，然后使支撑构件12向下移动相同的预定距离，这样喷嘴3返回到最初的位置。或者，支撑构件12沿Z轴的移动可以这样实施，即存储接触点，然后使支撑构件12和上部喷嘴3向上移动一适当的距离从而除去分隔元件11，然后使上部喷嘴3返回到所存储的接触点。
这样，介于上部喷嘴3的前端和工件10之间的距离被设定为与分隔元件11的厚度A相等的一个值(图2C和2D)。
如图2E所示，在需要将介于上部喷嘴3的前端和工件10之间的间隙设定为数值d而不是数值A的情况下，计算分隔元件11的厚度A和所需要的喷嘴间隙数值d之间的差(A-d)，然后根据一个程序使支撑构件12沿Z轴移动等于该差(A-d)的距离，从而调整喷嘴间隙(步骤S7)。
在根据本发明的第二种实施方式的方法中，与第一种实施方式类似，利用分隔元件11调整该间隙，从而避免了上部喷嘴3的前端直接与工件10接触，同时进行校正，以便补偿由于上部喷嘴3的前端与分隔元件11接触造成的变形和/或补偿由于工作流体的压力造成的上部导套4的位移。
图4A至4E和图5分别是用于说明根据本发明的第二种实施方式的方法的各步骤的示意图和流程图。在图4A至4E中，只示出了上部喷嘴3、工件10和分隔元件11，而省略了金属丝EDM1的其它零件。
当使上部喷嘴3的前端与分隔元件11接触时，驱动机构、工件10、上部喷嘴3和分隔元件11等发生变形。并且，当从上部导套4供给冷却剂(工作流体)时，上部导套4在工作流体的压力的作用下发生位移。这种变形和位移导致上部喷嘴3的位置偏移。在根据本发明的第二种实施方式的该方法中，在使上部喷嘴3从工件10和分隔元件11离开的步骤中进行校正以补偿这种变形和位移。
在准备这种校正的过程中，由上部喷嘴3的前端与分隔元件11接触而产生的负荷扭矩与驱动机构、分隔元件11、工件10和/或上部喷嘴3的变形量以及由工作流体的压力所造成的上部导套4的位移之间的关系预先通过实验或仿真来确定。并且，为了补偿这种变形和/或位移所需要的校正量从实验或仿真的结果确定，并存储在数据库中(步骤S11)。
然后，如图4A中所示，与第一种实施方式的步骤S1到S5相同，通过沿Z轴移动支撑构件12使上部喷嘴3移动到离工件10的表面一预定距离的位置，然后在上部喷嘴3和工件10之间放入已知厚度A的分隔元件11(步骤S12)。
在控制单元7的上部喷嘴间隙调整屏幕上，选择上部喷嘴间隙调整模式(步骤S13)，并且通过致动驱动机构支撑构件12沿着Z轴向下移动，从而使上部喷嘴3朝着工件10移动(步骤S14)。
如图4B中所示，当上部喷嘴3的前端与分隔元件11的表面接触时，Z轴伺服电动机6所产生的扭矩达到预定值。控制单元7通过感测该负荷扭矩来检测是否接触，当感测到的负荷扭矩达到预定值时输出接触检测信号(步骤S15)。该接触检测信号用于控制和停止Z轴伺服电动机6的旋转，从而停止支撑构件12的运动(在步骤S16中)。在接触探测时的变形量指定为ΔA。
然后，利用数据库和支撑构件12将跨越的Z轴距离(即支撑构件12沿着Z轴移动的Z轴距离)确定相应的校正量a，然后通过该校正量a校正上部喷嘴3(步骤S17)。该校正量是为了补偿所有零件的变形和上部导套4的位移的一个校正分量。具体地说，由于上部喷嘴3的前端与分隔元件11的接触所产生的负荷扭矩、各种零件的变形、由于工作流体的压力造成上部导套4的位移、以及为了补偿这种变形和位移所需要的校正量之间的关系被存入数据库中。然后一个相应的校正量a作为一个参数利用扭矩来确定，该扭矩作为一个参数是在前面提及的方法中检测上部喷嘴3的前端与分隔元件11的接触时获得的，该校正量从这个数据库中读取(图4C)。
利用已经读取的相应的校正量a校正支撑构件12在Z轴上的位置，并且通过沿着Z轴移动支撑构件12将上部喷嘴3设定在离工件10的表面一预定距离的位置。
在校正支撑构件12的Z轴位置后，使支撑构件12向上移动从而除去位于上部喷嘴3和工件10之间的分隔元件11(步骤S18)。作为一种选择，分隔元件11的这种移除可以这样实现，即，通过使支撑构件12向上移动一预定距离以除去分隔元件11，然后使支撑构件12向下移动相同的距离，从而使上部喷嘴3返回到初始的位置。作为另外一种选择，分隔元件11的这种移除可以这样实现，即，存储接触点，并使支撑构件12和上部喷嘴3向上移动一合适的距离以除去分隔元件11，然后使上部喷嘴3返回到该存储的接触点。
校正量a包括为了补偿由于工作流体的压力造成的上部导套4的位移的校正分量，该校正分量与变形量ΔA和校正量a之间的差(ΔA-a)对应。因此，上部喷嘴3的前端与工件10之间的距离被设定为等于差值(A-(ΔA-a))，该差值(A-(ΔA-a))是分隔元件11的厚度A和前面计算的数值(ΔA-a)之间的差(图4D)。
然后，计算分隔元件11的厚度A和所需要的喷嘴间隙d之间的差(A-d)，并根据一个程序使支撑构件12沿Z轴移动等于该差(A-d)的距离，从而调整该喷嘴间隙(步骤S19)。结果，上部喷嘴3的前端与工件10之间的距离被设定为(d-(ΔA-a))(图4E)，其中(ΔA-a)是为了补偿由于工作流体的压力造成的上部导套4的位移的校正分量。
在根据本发明的第三种实施方式的方法中，与第一种实施方式类似，利用分隔元件11调整该间隙，从而避免了上部喷嘴3的前端与工件10直接接触，同时进行校正以补偿由于上部喷嘴3的前端与分隔元件11接触造成的各零件的变形和/或补偿由于工作流体的压力造成的上部导套4的位移。特别地，第三种实施方式与其它实施方式不同之处在于，校正是在使上部喷嘴3向工件10接近的步骤中进行的。
图6A至6E和图7分别是用于说明根据本发明的第三种实施方式的方法的各步骤的示意图和流程图。在图6A至6E中，只示出了上部喷嘴3、工件10和分隔元件11，而省略了金属丝EDM1的其它零件。
根据第三种实施方式，为了补偿由于前述的上部喷嘴3的前端和分隔元件11之间的接触造成的驱动机构、工件10、上部喷嘴3、分隔元件11等的变形，和/或补偿由于工作流体的压力造成的上部导套4的位移，在使上部喷嘴3向分隔元件11接近的步骤中进行校正。
在准备这种校正的过程中，和第二种实施方式的步骤S11到S16相同，驱动机构、分隔元件11、工件10和上部喷嘴3的变形量以及由于工作流体的压力所造成上部导套4的位移量通过实验或仿真确定。并且，为了补偿这种变形和/或位移所需要的校正量从实验或仿真的结果得出，并存储在数据库中(步骤S21)。
然后，如图6A所示，通过沿Z轴移动支撑构件12使上部喷嘴3移动到离工件10的表面预定距离的位置，然后在上部喷嘴3和工件10之间放入已知厚度A的分隔元件11(步骤S22)。在控制单元7的上部喷嘴间隙调整屏幕上，选择上部喷嘴间隙调整模式(步骤S23)，并且通过致动驱动机构使支撑构件12沿着Z轴向下移动，从而使上部喷嘴3朝着工件10移动(步骤S24)。
如图6B所示，当上部喷嘴3的前端与分隔元件11的表面接触时，Z轴伺服电动机6所产生的扭矩达到一预定值。控制单元7通过感测该负荷扭矩来检测是否接触，当感测到的负荷扭矩达到一预定值时则输出接触检测信号(步骤S25)。该接触检测信号用于控制和停止Z轴伺服电动机6的旋转，从而停止支撑构件12沿着Z轴的Z轴运动(步骤S26)。
然后，如图6C和6D所示，使支撑构件12向上移动预定距离B，从而除去上部喷嘴3和工件10之间的分隔元件11(步骤S27)。在该方法中，上部喷嘴3的前端和工件10之间的距离等于预定距离B加上分隔元件11的厚度A与变形量ΔA之差的和，即(A-ΔA+B)。
计算分隔元件11的厚度A与所需要的喷嘴间隙d之差(A-d)加上在步骤S27中分隔元件11向上移动的预定距离B之和，即计算(A-d+B)。并且，利用数据库确定与接触时的扭矩相应的校正值b，并且利用该校正值b校正支撑构件12将跨越的距离(即支撑构件12沿着Z轴移动的Z轴距离)，从而计算实际需要跨越的距离(A-d+B-b)。校正量b是为了补偿所有零件的变形和上部导套4的位移的一个校正分量。具体地说，由上部喷嘴3的前端与分隔元件11的接触产生的负荷扭矩、各种零件的变形、由于工作流体的压力造成上部导套4的位移、以及为了补偿这种变形和位移需要的校正量之间的关系被存入数据库中。然后利用负荷扭矩并从数据库中读取来确定作为参数的相应的校正量b，该扭矩是在前述的方法中检测上部喷嘴3的前端与分隔元件11的接触时获得的。
然后，依据一个程序，使支撑构件12移动被校正的跨越距离，从而调整喷嘴间隙(步骤S28)。结果，上部喷嘴3的前端和工件10之间的距离被设定为(d-(ΔA-b))(图6E)，其中，(ΔA-b)是为了补偿由于工作流体的压力造成的上部导套4的位移的校正分量。
在根据本发明的第四种实施方式的方法中，与第一种实施方式类似，利用分隔元件11调整该间隙，从而避免了上部喷嘴3的前端与工件10直接接触，同时进行校正以便补偿由于上部喷嘴3的前端与分隔元件11接触造成的各零件的变形和/或补偿由于工作流体的压力造成的上部导套4的位移。特别地，第四种实施方式与其它实施方式的不同之处在于，校正不仅在使上部喷嘴3与分隔元件11分离的步骤中进行，而且在使上部喷嘴3接近工件10的步骤中进行。
图8A至8E和图9分别是用于说明根据第四种实施方式的方法的各步骤的示意图和流程图。在图8A至8E中，只示出了上部喷嘴3、工件10和分隔元件11，而省略了金属丝EDM1的其它零件。
根据第四种实施方式，为了补偿由于前述的上部喷嘴3的前端和分隔元件11之间的接触造成的驱动机构、工件10、上部喷嘴3、分隔元件11等的变形，和/或补偿由于工作流体的压力造成的上部导套4的位移，在使上部喷嘴3与分隔元件11分离的步骤中，以及在使上部喷嘴3向工件10接近的步骤中进行校正。
在准备这种校正的过程中，和第二种实施方式的步骤S11到S16以及第三种实施方式的步骤S21到S26相同，驱动机构、分隔元件11、工件10和上部喷嘴3的变形以及由于工作流体的压力所造成上部导套4的位移通过实验或仿真预先确定。并且，补偿这种特定变形和位移所需要的校正量从结果数据得出，并存储在数据库中(步骤S31)。
然后，如图8A所示，通过沿Z轴移动支撑构件12使上部喷嘴3移动到离工件10的表面一预定距离的位置，然后在上部喷嘴3和工件10之间放入已知厚度A的分隔元件11(步骤S32)。在控制单元7的上部喷嘴间隙调整屏幕上，选择上部喷嘴间隙调整模式(步骤S33)，并且通过致动驱动机构使支撑构件12沿着Z轴向下移动，从而使上部喷嘴3朝着工件10移动(步骤S34)。
如图8B所示，当上部喷嘴3的前端与分隔元件11的表面接触时，Z轴伺服电动机6所产生的扭矩达到预定值。控制单元7通过感测该负荷扭矩来检测接触，当感测到的负荷扭矩达到预定值时则输出接触检测信号(步骤S35)。该接触检测信号用于控制和停止Z轴伺服电动机6的旋转，从而停止支撑构件12沿着Z轴的Z轴运动(步骤S36)。
然后，如图8C所示，选择“用于喷嘴间隙调整的设定”，从而利用数据库确定相应的校正量a1，用于校正支撑构件12(因此上部喷嘴3)的Z轴位置(第一校正)，并使支撑构件12向上或上/下运动，从而使上部喷嘴3移动到接触点(步骤S37)。校正量a1是为了补偿上部喷嘴3的前端与分隔元件11接触时产生的装置的变形(即上部导套4、分隔元件11、工件10和/或上部喷嘴3的变形)的校正分量，并且是沿着Z轴向上移动方向上的一个值。
如图8D所示，使支撑构件12向上或上/下运动，从而除去位于上部喷嘴3和工件10之间的分隔元件11(步骤S38)。
然后，如图8E所示，选择“用于喷嘴间隙调整的设定”的按键，从而确定校正量a2(步骤S39)，其中校正量a2是为了补偿由于工作流体的压力造成的上部导套4的位移的一个校正分量，并是沿着Z轴向下移动的方向上的一个值。
计算校正量a2加上分隔元件11的厚度A与所需喷嘴间隙d之差(A-d)的和。然后校正支撑构件12所跨越的距离(即，支撑构件12沿着Z轴移动的Z轴距离)(第二校正)，依据一个程序使支撑构件12移动等于(A-d+a2)的长度，从而调整喷嘴间隙(步骤S40)。结果，上部喷嘴3的前端和工件10之间的距离被设定为(d-a2)(图8E)。
根据本发明的第一种实施方式，在上部喷嘴3和工件10之间放入厚度已知的分隔元件11以实施间隙调整，因此防止上部喷嘴3的前端与工件10直接接触。
根据本发明的第二种实施方式，和第一种实施方式类似，防止了上部喷嘴3的前端与工作10直接接触，同时进行校正以便补偿各种零件的变形和/或上部导套4的位移。校正可以在使上部喷嘴3与分隔元件11分离的步骤中进行，也可以在使上部喷嘴3接近工件10的步骤中进行，或者在这两个步骤中都进行。
因此从前面的叙述中应该理解，本发明可以将上部喷嘴3的前端和工件10之间的距离设定为一个预定值，而不会对该装置带来任何破坏，否则，由于与工件10的接触可能对该装置带来破坏。
上面参考附图中示出的实施方式对本发明进行了描述。但是，这些实施方式只是说明性的，而不应解释为限制性的。因此本发明的范围由附后的权利要求进行限定，本发明的实施方式可以在不背离本发明的范围和精神的前提下进行各种各样的改进。