一种利用管电极肩部放电的高效放电铣削加工方法及电极损耗补偿方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110508886A(43)申请公布日2019.11.29(21)申请号201910790139.3(22)申请日2019.08.26(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人迟关心贾雨超王振龙王玉魁温博宇(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司23211代理人孙莉莉(51)Int.Cl.B23H5/04(2006.01)B23H5/10(2006.01)B23H11/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种利用管电极肩部放电的高效放电铣削加工方法及电极损耗补偿方法(57)摘要本发明提出一种利用管电极肩部放电的高效放电铣削加工方法及电极损耗补偿方法，本发明所述加工方法采用电极“肩部”放电方法，消除电极底面放电与侧壁放电同时引起损耗产生的相互作用，可以大大简化电极损耗过程中轮廓的变化规律，将侧壁消耗与长度消耗的补偿运动合二为一。所述补偿方法通过图像采集方法提取电极损耗轮廓投影线信息，根据几何信息在线计算补偿速度的适配程度，对补偿速度在线调整。同时，利用肩部放电中底面积趋近于零的特点，消除加工底面的放电痕迹，可得到更为平整的加工表面。CN110508886ACN110508886A权利要求书1/1页1.一种利用管电极肩部放电的高效放电铣削加工方法，其特征在于：在圆管电极几何上对电极端部选定长度部分进行削尖形成削尖区域，所述削尖区域称为电极肩部，从而使得电极端部形成一个环形锥面，电极底面在几何拓扑中退化为一圆形棱边，使电极底面面积趋近于零；使用具有该电极肩部的管电极，以选定的削尖长度为吃刀量进行放电加工，即为管电极肩部放电加工。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述管电极材质为石墨、黄铜或铜钨合金。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述管电极的削尖区域几何轮廓投影线为曲线或直线，不含有底面。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述管电极截面外轮廓几何是多边形、圆形或椭圆形。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述管电极包含的冲液孔几何是单一直通圆孔、阵列圆孔或椭圆孔。6.一种基于权利要求1所述的管电极肩部放电加工的电极损耗补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、系统设置在机床数控系统内设计嵌入用户可编辑参数补偿速度Cw与补偿轴选定标识参数AxisCompensateOn；机床内设置检测工位，获取电极轮廓图像信息；步骤2、加工补偿参数标定使用电火花分中球测量并记录加工前工件表面若干取样点的坐标P0,P1,P2,…,Pn；并将系列坐标值按照刀路顺序折算为初始深度随加工累积状态量S的离散数据表H0＝f0(S)；设置加工参数，使用削肩量等于加工深度的电极在无补偿情况下对工件进行长度为100～150mm的放电铣削加工；再次使用分中球测量被加工表面取样点的位置坐标P0’,P1’,P2’,…,Pn’；对比加工前后的测量数据计算加工中实际切深H’随加工走刀长度的变化规律H’＝f(S)＝fp’(S)-fp(S)；在放电电流I、加工深度H和电极内外径尺寸情况条件下测算电极初始损耗速率Rw＝f’(S→0)，利用该初始损耗速率与加工走刀长度折算加工中每一路径点的补偿值，在加工程序的后台插补运算中进行坐标调整；在AxisCompensateON标志位指定的运动轴上附加补偿运动量ΔH＝S×Rw，实际电极端部中心点运动轨迹位置p＝pNC–w+ΔH，其中pNC表示数控程序指定位置，w表示刀具磨损量；步骤3、加工补偿参数校正应用加工补偿参数后再次进行铣削加工，拍摄加工后电极轮廓，根据投影轮廓线几何分析计算得出反映实际切深的电极肩部长度L，计算得到补偿速度偏差值δ＝(L-H)/S，重新调整补偿速度参数得到校正补偿速度参数Cw’＝Rw+δ。7.根据权利要求6所述的补偿方法，其特征在于：所述补偿速度Cw是沿电极长度方向进行补偿运动的速度。8.根据权利要求7所述的补偿方法，其特征在于：所述补偿速度值根据加工累积状态量S进行计算；所述加工累积状态量S为放电能量累积E、有效放电时间t、走刀长度l三个参数中的任意一个或三个参数经过计算的导出量。2CN110508886A说明书1/6页一种利用管电极肩部放电的高效放电铣削加工方法及电极损耗补偿方法技术领域[0001]本发明属于放电加工技术领域，特别是涉及一种利用管电极肩部放电的高效放电铣削加工方法及电极损耗补偿方法。背景技术[0002]高效放电加工是利用长脉宽、大电流的高能量放电现象熔化被加工材料，并通过冷却介质吹除实现材料高效率去除的加工方法。在现有文献报道中，高效放电加工有多种实现方式，被称作短电弧加工(SAM)、电火花