【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电火花加工领域，具体涉及一种不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法。
技术介绍
1、电火花加工技术被广泛应用于模具和零件的加工，表面粗糙度是电火花加工技术的一项主要工艺指标。电火花加工表面的粗糙度主要取决于电火花加工形成的蚀刻坑的最大深度，且电火花加工表面的粗糙度值大小可以简单地看成与蚀刻坑最大深度成正比关系，但是任意参数(如放电电压、放电电流、放电时间、电火花液有无混粉、混粉体积比等)的改动，对蚀刻坑最大深度的影响都是十分显著的；同时目前很少有针对单脉冲蚀刻最大深度的测量方法，尤其是针对不间断单脉冲蚀刻最大深度的测量方法。因此，需要设计一种针对不间断单脉冲蚀刻最大深度的测量方法，便于后续对电火花加工表面粗糙度的计算，且能够与相关参数相结合，便于后续对不同相关参数下电火花加工表面粗糙度的计算。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术不足，提出一种不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，具体如下
4、步骤一、设置单脉冲蚀刻试加工的放电时间、放电电压和放电电流。
5、步骤二、在电火花液无混粉且工件静止的情况下，对工件进行一次单脉冲蚀刻试加工，得到单个的工件静止情况下的蚀刻坑，且工件静止情况下的蚀刻坑为球冠形；测得单个的工件静止情况下蚀刻坑最顶部圆弧的半径a1和最大深度h1；接着
6、wloss＝uit-v1g
7、式中，u为放电电压，i为放电电流，t为放电时间，g为工件材料的相变热。
8、步骤三、在电火花液无混粉且工件以预设速度平移的情况下，对工件进行一次单脉冲蚀刻试加工，得到单个的工件移动情况下的蚀刻坑，且工件移动情况下的蚀刻坑由球冠形的一半及以球冠中心截面为底面的半圆锥形组成；
9、在相同环境条件下，单个的工件移动情况下的蚀刻坑体积v’与单个的工件静止情况下的蚀刻坑体积v1相等，单个的工件移动情况下蚀刻坑的最顶部圆弧半径a’和最大深度h’的关系与单个的工件静止情况下蚀刻坑最顶部圆弧的半径a1和最大深度h1的关系相同，则统一采用如下关系式表达：
10、a＝εh
11、式中，a和h为蚀刻坑最顶部圆弧的半径和最大深度，ε为系数；
12、根据测得的工件静止情况下蚀刻坑最顶部圆弧的半径a1和最大深度h1计算系数ε的值，进而得到单个的工件移动情况下蚀刻坑最顶部圆弧的半径a’和最大深度h’的关系式，再结合蚀刻坑的体积v1，通过单个的工件移动情况下蚀刻坑的体积公式计算单个的工件移动情况下蚀刻坑的最大深度h’。
13、步骤四、配置含有相同混粉且混粉体积比不同的n份电火花液，n≥5；接着重复步骤二n次，且每次将无混粉的电火花液更换成含有相同混粉且混粉体积比不同的电火花液，进而得到n份在含有相同混粉且混粉体积比不同的电火花液下单次单脉冲的逸散功wloss-mixed；
14、对电火花液含有混粉情况下的各单次单脉冲的逸散功wloss-mixed、各混粉体积比以及步骤二中电火花液无混粉情况下的单次单脉冲的逸散功wloss进行拟合，进而得到在相同环境条件下，电火花液含有混粉情况下的单次单脉冲的逸散功wloss-mixed、混粉体积比与电火花液无混粉情况下的单次单脉冲的逸散功wloss之间的关系式。
15、步骤五、根据设置的混粉体积比通过电火花液含有混粉情况下单次单脉冲的逸散功wloss-mixed、混粉体积比与电火花液无混粉情况下单次单脉冲的逸散功wloss之间的关系式，计算电火花液含有相应混粉体积比混粉下的单次单脉冲的逸散功wloss-mixed，且
16、wloss-mixed＝uit-v”g
17、式中，v”为单个的电火花液含有混粉情况下蚀刻坑的体积；
18、接着计算单个的在电火花液含有相应混粉体积比混粉情况下的蚀刻坑体积v”，即为单个的电火花液含有相应混粉体积比混粉且工件移动情况下的蚀刻坑体积；然后根据a＝εh的关系式以及单个的在电火花液含有相应混粉体积比混粉情况下的蚀刻坑体积，通过单个的工件移动情况下蚀刻坑的体积公式计算单个的在电火花液含有相应混粉体积比混粉且工件移动情况下蚀刻坑的最大深度h2；
19、在电火花液含有相应混粉体积比混粉且工件以预设速度平移的情况下，若进行不间断的单脉冲蚀刻试加工，则得到多个连续的工件移动情况下的蚀刻坑，且各蚀刻坑中从第二个蚀刻坑开始，蚀刻坑的圆心为上一个蚀刻坑中半圆锥的顶点；根据计算得到的单个的在电火花液含有相应混粉体积比混粉且工件移动情况下蚀刻坑的最大深度h2，计算在电火花液含有相应混粉体积比混粉且工件移动情况下的多个连续蚀刻坑中除第一个外其余蚀刻坑的最大深度h”。
20、优选地，所述单个的工件静止情况下蚀刻坑的体积为
21、
22、优选地，所述电火花液无混粉情况下单次单脉冲的逸散功wloss为
23、wloss＝winput-woutput
24、且
25、winput＝uit
26、woutput＝v1g
27、式中，winput为单次单脉冲的放电能量，woutput为单次单脉冲的脉冲热量。
28、优选地，所述相同环境条件指相同放电电压、放电电流、放电时间和工件材料。
29、优选地，所述单个的工件移动情况下的蚀刻坑体积为
30、
31、式中，a’为工件移动情况下蚀刻坑最顶部圆弧的半径，h’为工件移动情况下蚀刻坑的最大深度，l为放电时间内工件的移动距离，且l＝vt，v为工件平移速度。
32、优选地，所述混粉体积比不超过0.5。
33、优选地，所述在相同环境条件下，电火花液含有混粉情况下的单次单脉冲的逸散功wloss-mixed、混粉体积比与电火花液无混粉情况下的单次单脉冲的逸散功wloss之间的关系式为
34、wloss-mixed＝(λe)βc×wloss
35、式中，λ和β均为系数，c为混粉体积比。
36、优选地，所述在电火花液含有混粉且工件移动情况下多个连续蚀刻坑中除第一个外其余蚀刻坑的最大深度h”为
37、
38、本专利技术具有以下有益效果：
39、1、本专利技术通过在设定的环境条件下进行工件静止情况下的单脉冲蚀刻试加工，获得相关数据，进一步推导出单个工件移动情况下蚀刻坑的最大深度，再进一步推导出工件移动情况下多个连续蚀刻坑中除第一个外其余蚀刻坑的最大深度，为后续进行不间断单脉冲蚀刻加工的工件的表面粗糙度提供了数据依据。具体地，本专利技术在电火花液无混粉且工件静止情况下对工件进行单次单脉冲蚀刻试加工，确定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，其特征在于：具体如下：
2.根据权利要求1所述的不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，其特征在于：所述单个的工件静止情况下蚀刻坑的体积为
3.根据权利要求1所述的不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，其特征在于：所述电火花液无混粉情况下单次单脉冲的逸散功Wloss为
4.根据权利要求1所述的不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，其特征在于：所述相同环境条件指相同放电电压、放电电流、放电时间和工件材料。
5.根据权利要求1所述的不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，其特征在于：所述单个的工件移动情况下的蚀刻坑体积为
6.根据权利要求1所述的不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，其特征在于：所述混粉体积比不超过0.5。
7.根据权利要求1所述的不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，其特征在于：所述在相同环境条件下，电火花液含有混粉情况下的单次单脉冲的逸散功Wloss-mixed、混粉体积比
8.根据权利要求1所述的不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，其特征在于：所述在电火花液含有混粉且工件移动情况下多个连续蚀刻坑中除第一个外其余蚀刻坑的最大深度h”为
...【技术特征摘要】
1.不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，其特征在于：具体如下：
2.根据权利要求1所述的不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，其特征在于：所述单个的工件静止情况下蚀刻坑的体积为
3.根据权利要求1所述的不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，其特征在于：所述电火花液无混粉情况下单次单脉冲的逸散功wloss为
4.根据权利要求1所述的不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，其特征在于：所述相同环境条件指相同放电电压、放电电流、放电时间和工件材料。
5.根据权利要求1所述的不间断电火花单脉冲下的连续蚀刻坑最大深度测量方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：何利华，张志鹏，侯宏涛，张宁锴，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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