基于数据库的电火花电弧复合加工在线补偿方法

时间：2019/3/11

摘要：电火花电弧复合加工技术相较于传统的电火花加工技术而言，具有加工效率高 、

节能环保等优点。电火花电弧复合铣削加工使用脉冲电源为放电加工过程提供能量，放电

能量的一部分用于去除工件材料，另外一大部分消耗在工作液介质和工具电极上。工具电

极与工件之间放电产生大量热量，既导致了工件融化，也会导致工具电极的损耗。传统的

电火花加工补偿方法存在着使用局限性大、补偿所需的设备要求较高、对损耗补偿模型的

预测不准等缺点。由于电火花电弧复合加工存在着加工效率高，电极损耗大，应用的环境

相对开放的特点，并不适用于电火花电弧复合加工过程，而需要一种能够实时、在线、自

动化进行的补偿方法。据此本文提出了基于数据库的电火花电弧复合加工在线补偿方法 。

为了能适应电火花电弧复合加工效率高、电极损耗大、工作空间开放的特点，提出了此方

法。在大量实验的基础上，获得了不同参数下的实验研宄数据，得到了不同峰值电流／、

脉冲宽度／

，、脉冲间隔Ｚ、电极转速《、电极材料等对加工效率、表面粗糙度和工具电极

损耗率的影响，存放在特定的工艺数据库中，控制软件可根据需要进行在线或离线调用 。

针对在线补偿而言，需要使用数据库中的工具电极损耗率＾来确定补偿量。当加工过程开

始时，控制软件首先判断当前代码行是否需要补偿，如果需要补偿，则进行补偿操作，否

则直接执行程序，再对下一行重复判断直至程序执行结束。计算补偿长度需要获得该句中

电极运动轨迹长度ｔ，则实际补偿长度￡＝使用本方法进行了加工验证试验 。

加工试验在自主研发的高效电火花电弧四轴联动复合加工机床上进行。加工工件材料为高

温镍基合金，加工深度３ｍｍ、半径６ｍｍ的圆形深槽，单次下刀深度０．３ｍｍ，分多层铣 削

加工。由实验结果可看出不同脉宽条件下，本方法均可有效提高加工效果。考虑到电火花

电弧复合加工过程存在一定的过切量，相比于未补偿时，补偿后可以得到更好的加工效果 。

特别是对粗加工过程而言，补偿后可以节省大量时间和工步，效果显著。