基于定長補償的空心電極微細電火花平面加工方法

劉燁彬，朱燁添，莊曉舜，武書昆，裴景玉

（上海交通大學機械與動力工程學院，上海200240）

電火花加工可有效加工微細尺寸的工件，在加工過程中，施加在工具與工件之間的高壓擊穿電火花放電間隙后形成等離子通道，帶電粒子受電場力作用在通道中高速運動并對工具和工件進行強烈撞擊，瞬間釋放巨大的能量使材料熔融，從而實現材料的蝕除。雖然電火花加工無機械應力，可加工高強度、高硬度的材料，但帶電粒子對工具的碰撞會導致加工時出現電極損耗的問題[1]。而在微細電火花銑削加工時，使用形狀簡單且截面積遠小于加工型腔的電極對型腔進行逐層加工，雖然免去了針對不同型腔制造對應工具電極的過程，節約了成本和工時，提高了加工效率和電火花加工的靈活性，但同時也導致電極損耗問題更加突出，嚴重影響了型腔加工精度。

為改善電火花銑削加工三維型腔時因電極損耗造成的加工誤差，國內外學者做了大量的研究。余祖元等[2]提出了均勻損耗的概念，選取小于放電間隙的尺寸作為分層厚度，并在每層的起始點進行補償，依此加工出復雜三維型腔。針對均勻損耗方法存在的起始點與結束點深度不同、欠軌跡重疊部分補償和過補償的問題，李劍忠、肖鹿等[3-4]在均勻損耗方法的基礎上，分別提出了均勻損耗分段補償方法和基于網格劃分的電極損耗補償方法。與離線預測相對，針對在線補償，Mahardika等[5]提出了基于脈沖放電次數檢測的實時補償方法。……