电火花铣削方法技术

本发明专利技术提供一种电火花铣削方法，涉及电火花铣削技术领域，该方法包括：试切工步、在线测量工步、修正试切工步和修正后的在线测量工步；先执行试切工步，电极丝及导向器从起刀点出发，沿走刀方向对零件进行电火花铣削，加工试切槽；再执行在线测量工步，测量并计算加工深度补偿值ΔZ和电极损耗补偿相对速率S1；然后执行修正试切工步，依据ΔZ计算修正起刀点，电极丝及导向器沿修正走刀方向，完成新一轮试切；接着执行修正后的在线测量工步，测量并计算新一轮ΔZ和S

【技术实现步骤摘要】
电火花铣削方法


[0001]本专利技术涉及电火花铣削
，具体地，涉及一种自动将加工深度保持在设定值的电火花铣削方法，尤其涉及一种电火花铣削方法。

技术介绍

[0002]电火花铣削加工技术采用分层铣削原理，利用数控系统控制简单形状电极的运动轨迹，并伺服控制电极与零件间的放电间隙，同时电极高速旋转，电极端面对零件进行电火花加工，蚀除零件表面的材料。与常规铣削技术不同，电火花铣削的材料去除深度正相关于电极掠过零件表面某一位置的时间，以致加工深度的控制主要依赖于经验。分层铣削的方法可以控制每一铣削层的加工深度，但分层铣削原理也只规定了分层厚度小于放电间隙，对于第一层加工深度的设置，还是取决于加工者的经验。一旦“人、机、料、法、环”有所变动，第一层的加工深度就可能不准确，从而造成铣削深度误差。该误差会导致零件的深度尺寸不准确，严重时会导致加工过程无法持续。
[0003]电极在放电蚀除零件材料的同时，自身亦会被损耗，加工深度也随之变浅。尤其在微细电火花铣削加工领域，电极对某些高熔点金属的有效放电间隙的范围很窄，加工时电极端面的损耗又很大，以致几秒种之内，电极端面就损耗到了有效放电间隙之外，无法持续加工。
[0004]公开号为CN106180923A的专利技术专利，公开了一种微三维结构电火花铣削加工方法，所述的顺逆铣正反向交替铣削方式是一圈顺铣下一圈逆铣交替铣削方式进行，将上一圈的损耗用下一圈反向电火花铣削进行补偿的方式；所述的基于接触感知法的补偿方式是在加工之前设置一个对刀点，进行接触感知并记录坐标，加工到一个循环后中断加工返回对刀点重新进行接触感知，并进行坐标补偿，然后再返回加工位置进行加工，具体表现为程序每执行一遍，进行一次接触感知；其特征在于：放电间隙0.01mm。该专利技术预设了放电间隙为固定值，说明其在加工深度控制和电极损耗补偿方面仍有改进空间。该专利技术采用接触感知法测量电极损耗并在中断加工时进行坐标补偿，说明其无法保证每一条铣削轨迹都是等深度的，依然有改进空间。
[0005]如果在进行接触感知后，将电极损耗量换算为电极补偿速率，就有可能在铣削过程中实时补偿电极丝的损耗。不过由于实时补偿时电极的放电条件和试切放电条件存在一定的差异，所以补偿精确性有待改进。
[0006]公开号为CN106077853A的专利技术专利，公开了一种微三维零件电火花铣削加工方法，工具电极从起始点进入待加工层底部；铣削长度为0.1
‑
20毫米的槽，确保对应长度上都发生正常放电加工去除，测量并计算工具电极的长度损耗率；以所确定的长度损耗率为参数，在所选择的分层厚度条件下，在备件上铣削长度0.1
‑
10毫米的槽，完成铣削后的工具电极产生了预变形，将预变形后的工具电极作为被加工件分层铣削的工具电极；工具电极的长度损耗率＝损耗长度/轨迹长度。该专利技术中，电极以侧面放电状态切入待加工层，解决了微细电火花放电条件下，某些电加工系统的电极端面放电的有效区间极小，以致损耗后无
法持续加工的问题，却无法补充电极直径损耗，加工轨迹的宽度难以保持一致；该专利测量了一次电极损耗长度就算出了电极的连续补偿速率，但由于试切加工和补偿加工的放电条件存在差异，尤其是大分层厚度条件下差异尤甚，所以该专利技术在电极放电状态设置和电极补偿精确性方面还有改进空间。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种电火花铣削方法。
[0008]根据本专利技术提供的一种电火花铣削方法，所述方案如下：
[0009]一种电火花铣削方法，所述方法包括：试切工步、在线测量工步、修正试切工步以及修正后的在线测量工步；
[0010]其中，试切工步：包括电极丝及导向器、起刀点、走刀方向、零件以及试切槽；电极丝及导向器从起刀点出发，沿走刀方向对零件进行电火花铣削，加工试切槽，再执行在线测量工步；
[0011]在线测量工步：测量并计算加工深度补偿值ΔZ和电极损耗补偿相对速率S1；
[0012]修正试切工步：包括修正起刀点和修正走刀方向；依据ΔZ计算修正起刀点，电极丝及导向器沿修正走刀方向，完成新一轮试切；
[0013]修正后的在线测量工步：测量并计算新一轮ΔZ和S
i
(i＝2,3,
…
)；若ΔZ和S
i
不收敛于预设的范围，则返回执行修正试切工步；若收敛，则进行后续的电火花铣削。
[0014]优选地，铣削过程中改变电规准、铣削进给率或轨迹重合率，须重新从试切工步开始执行后续工步。
[0015]优选地，所述试切工步中电极丝及导向器在零件上加工试切槽；
[0016]电极丝及导向器以旋转方向高速旋转，从起刀点出发沿走刀方向对零件进行电火花铣削直到退刀点，加工试切槽。
[0017]优选地，走刀方向由水平走刀运动和电极损耗补偿运动合成，其中，水平走刀距离为L，电极损耗补偿相对速率为S0，补偿距离为S0L，方向为
‑
Z。
[0018]优选地，若有电极损耗补偿相对速率的经验数据，则直接将S0设为经验数据；若无经验数据，设S0＝0；若用微细电火花技术铣削高熔点金属，则设S0>0。
[0019]优选地，所述在线测量工步包括：电极丝及导向器在零件执行起刀点的深度测量运动和退刀点的深度测量运动，计算补偿值；
[0020]电极丝及导向器执行起刀点的深度测量运动和退刀点的深度测量运动，测量得到试切槽在这两个位置的深度，计算加工深度补偿值ΔZ和电极损耗补偿相对速率S1如下：
[0021]ΔZ＝h
10
‑
h0[0022]S1＝S0+(h
10
‑
h
20
)/L
[0023]式中：h
10
和h
20
分别为起刀点和退刀点的加工深度测量值，h0为加工深度设定值，S0为试切工步的电极损耗补偿相对速率。
[0024]优选地，所述修正试切工步包括：电极丝及导向器在零件上加工修正试切槽；
[0025]电极丝及导向器以旋转方向高速旋转，从修正起刀点出发，沿修正走刀方向对零件进行电火花铣削直到修正退刀点，加工修正试切槽。
[0026]优选地，所述修正试切工步中新一轮试切相比上一轮试切，修正起刀点朝+Z方向
移动ΔZ；若ΔZ<0，则朝
‑
Z方向移动。
[0027]优选地，所述修正走刀方向由水平走刀运动和电极损耗补偿运动合成，其中，水平走刀距离为L，电极损耗补偿相对速率为S
i
，i为修正试切工步的轮数，补偿距离为S
i
L，方向为
‑
Z。
[0028]优选地，所述修正后的在线测量工步包括：电极丝及导向器在零件执行修正起刀点的深度测量运动和修正退刀点的深度测量运动，计算补偿值；
[0029]电极丝及导向器执行修正起刀点的深度测量运动和修正退刀点的深度测量运动，测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电火花铣削方法，其特征在于，包括：试切工步(1)、在线测量工步(2)、修正试切工步(3)以及修正后的在线测量工步(4)；其中，试切工步(1)：包括电极丝及导向器(5)、起刀点(7)、走刀方向(8)、零件(6)以及试切槽(11)；电极丝及导向器(5)从起刀点(7)出发，沿走刀方向(8)对零件(6)进行电火花铣削，加工试切槽(11)，再执行在线测量工步(2)；在线测量工步(2)：测量并计算加工深度补偿值ΔZ和电极损耗补偿相对速率S1；修正试切工步(3)：包括修正起刀点(16)和修正走刀方向(17)；依据ΔZ计算修正起刀点(16)，电极丝及导向器(5)沿修正走刀方向(17)，完成新一轮试切；修正后的在线测量工步(4)：测量并计算新一轮ΔZ和S
i
(i＝2,3,
…
)；若ΔZ和S
i
不收敛于预设的范围，则返回执行修正试切工步(3)；若收敛，则进行后续的电火花铣削。2.根据权利要求1所述的电火花铣削方法，其特征在于，铣削过程中改变电规准、铣削进给率或轨迹重合率，须重新从试切工步(1)开始执行后续工步。3.根据权利要求1所述的电火花铣削方法，其特征在于，所述试切工步(1)中电极丝及导向器(5)在零件(6)上加工试切槽(11)；电极丝及导向器(5)以旋转方向(10)高速旋转，从起刀点(7)出发沿走刀方向(8)对零件(6)进行电火花铣削直到退刀点(9)，加工试切槽(11)。4.根据权利要求3所述的电火花铣削方法，其特征在于，走刀方向(8)由水平走刀运动(12)和电极损耗补偿运动(13)合成，其中，水平走刀距离为L，电极损耗补偿相对速率为S0，补偿距离为S0L，方向为
‑
Z。5.根据权利要求4所述的电火花铣削方法，其特征在于，若有电极损耗补偿相对速率的经验数据，则直接将S0设为经验数据；若无经验数据，设S0＝0；若用微细电火花技术铣削高熔点金属，则设S0>0。6.根据权利要求1所述的电火花铣削方法，其特征在于，所述在线测量工步(2)包括：电极丝及导向器(5)在零件(6)执行起刀点的深度测量运动(14)和退刀点的深度测量运动(15)，计算补偿值；电极丝及导向器(5)执行起刀点的深度测量运动(14)和退刀点的深度测量运动(15)，测量得到试切槽(11)在这两个位置的深度，计算加工深度补偿值ΔZ和电极损耗补偿相对速率S1如下：ΔZ＝h
10
‑
h0S1＝S0+(...

【专利技术属性】
技术研发人员：史秋明，陈晓菲，高强，王园丁，张亭，
申请(专利权)人：上海空间推进研究所，
类型：发明
国别省市：