[发明专利]一种利用管电极肩部放电的高效放电铣削加工方法及电极损耗补偿方法

权利要求书

1.一种利用管电极肩部放电加工的电极损耗补偿方法，其特征在于：所述利用管电极肩部放电加工的方法具体为 ：在圆管电极几何上对电极端部选定长度部分进行削尖形成削尖区域，所述削尖区域称为电极肩部，从而使得电极端部形成一个环形锥面，电极底面在几何拓扑中退化为一圆形棱边，使电极底面面积趋近于零；使用具有该电极肩部的管电极，以选定的削尖长度为吃刀量进行放电加工，即为管电极肩部放电加工；

所述电极损耗补偿方法包括以下步骤：

步骤1、系统设置

在机床数控系统内设计嵌入用户可编辑参数补偿速度C_w与补偿轴选定标识参数AxisCompensateOn；机床内设置检测工位，获取电极轮廓图像信息；

步骤2、加工补偿参数标定

使用电火花分中球测量并记录加工前工件表面若干取样点的坐标P₀, P₁ , P₂,…, P_n；并将系列坐标值按照刀路顺序折算为初始深度随加工累积状态量S的离散数据表H_p= f_p(S)；

设置加工参数，使用削肩量等于加工深度的电极在无补偿情况下对工件进行长度为100~150mm的放电铣削加工；再次使用电火花分中球测量被加工表面取样点的位置坐标P₀’, P₁’, P₂’,…, P_n’；对比加工前后的测量数据计算加工中实际切深H’随加工走刀长度的变化规律H’= f(S) =f_p’(S)- f_p (S)；

在放电电流I、加工深度H和电极内外径尺寸已经确定的情况下对电极初始损耗速率进行测算，所述初始损耗速率R_w=f’(S→0)，利用该初始损耗速率与加工走刀长度折算加工中每一路径点的补偿值，在加工程序的后台插补运算中进行坐标调整；在AxisCompensateOn标志位指定的运动轴上附加补偿运动量ΔH = S×R_w，实际电极端部中心点运动轨迹位置p= p_NC–w+ ΔH，其中p_NC表示数控程序指定位置，w表示刀具磨损量；

步骤3、加工补偿参数校正

应用加工补偿参数后再次进行铣削加工，拍摄加工后电极轮廓，根据投影轮廓线几何分析计算得出反映实际切深的电极肩部长度L，计算得到补偿速度偏差值δ = (L - H) /S，重新调整补偿速度参数得到校正补偿速度参数C_w’=R_w+δ。