技术

1　概述

　　众所周知，电火花加工同其他一般的机械加工方法相比，其去除相同体积的工件材料所用的加工时间要长得多，因此，如何提高电火花的加工效率，是从事电火花加工的研究人员一直追求的一个目标．在电火花型腔加工中，一般都是由粗加工经中加工逐步过渡到精加工的．其中，如何确定加工余量及每一电规准的加工量，即如何确定电极每一步深度方向的进给量和摇动加工中侧向的平动量，对电火花加工效率有很大的影响．因此，有必要对该问题进行更加深入的探讨，建立一个电火花加工余量及分配的优化模型，从而从根本上为每一步加工量的合理确定提供一个有效的依据，进而提高电火花的加工效率．本文即基于上述观点，提出了一种电
火花加工余量及分配的优化模型，对上述问题进行了深入的研究．

2　电火花加工余量及分配的优化模型

2.1　加工余量确定及分配的基本原则
　　在电火花型腔加工中，必须经过多次电规准的转换，完成从粗加工到精加工的全过程．其中粗规准的加工效果是电极损耗小、表面粗糙度差、加工速度高、放电间隙大．因此，粗加工应尽可能蚀除大部分余量，使工件基本成形．而从中加工到精加工则加工速度下降很多，为此，每一步电规准的转换，应保证在修光前一放电规准的放电痕的前提下，尽可能地减小加工量，以提高电火花加工效率．即不允许出现“欠修”现象．否则，“欠修”积累起来就会扰乱整个修整过程，甚至达不到精修的目的．同时，又不能使加工量偏大，否则，将降低加工效率．若要换算成电极每一步深度方向的进给量和摇动加工中侧向的平动量，只需再考虑进放电间隙及电极损耗等因素．
2.2　通常采用的方法及其不足
　　对于电火花加工的操作者来说，合理地确定出每一步的加工量不是一件容易的事．他们往往参考通硩常推荐的加工量的范围值来决定每一步的加工量．螎为了安全地得到最终所要求的表面粗糙度，难免使祶得中加工和精加工每一步的加工量偏大．这将从很磵大程度上影响加工效率．有的推荐用公式
（1）来计算平动量：

S_i=G_i-1+R_i-G_i+E_i　　　(1)

其中　S_i—第i挡规准的平动量；
　　　G_i—第i挡规准的火花间隙；
　　　G_i-1—第i-1挡规准的火花间隙；
　　　R_i—第i挡规准表面不平度的最大值；
　　　E_i—过修量．
　　利用上述公式可以类似地计算电极沿深度方向的进给量，这样，每一步的加工量也就确定了．此外，还有一种方法被广泛建议使用，即首先根据粗加工后的表面粗糙度得到一个加工余量经验值，然后，使得每一步的加工量与每一步电规准的表面粗糙度成正比，从而对中加工到精加工每一步的加工量进行分配．
　　上述这些方法可用图1和图2所示的电极深度方向进给量和侧向平动量的示意图来进行概括．图中G_i为每一电规准的放电间隙，R_i为每一电规准形成的表面粗糙度，H_i为电极的进给量，E_i为过修量，S_i为电极的平动量．它们都是使得每一步加工都将前一规准形成的表面粗糙度全部蚀除，而且还增加一个过修量，该过修量有时还过大，这样就显得过于保守，将大幅度降低加工效率．

图1　通常的电极进给量示意图

图2　通常的电极理动量示意图

2.3　加工余量及分配的优化模型
　　实际上，每步加工都将上一步规准形成的表面粗糙度<