電火花線切割機(jī)床加工由于兩電極間不接觸，加工與硬度、韌性無關(guān)，故易于加工難切削材料、薄且細(xì)小的工件、導(dǎo)電性差的精密陶瓷及形狀復(fù)雜的機(jī)械零件。由于電極絲是非剛體，加工過程中兩電極間作用力影響放電間隙的改變，導(dǎo)致電極絲撓曲及振動(dòng)，從而造成拐角加工誤差。

造成拐角誤差的主要原因有：①電極絲滯后引起的幾何誤差；②加工路徑方向改變時(shí)，由于放電合力作用產(chǎn)生的電極絲振動(dòng)引起的幾何誤差；③在拐角處，因電場集中造成放電幾率的增大而產(chǎn)生過切現(xiàn)象…。電火花線切割加工雖然是非接觸式加工，但電極絲放電時(shí)所承受的外力有：電極絲和工件之間的靜電力與電磁場力，此作用將電極絲拉向工件;放電高溫導(dǎo)致局部加工液膨脹汽化產(chǎn)生氣爆壓力，此作用力將電極絲推離工件；上下導(dǎo)向器的張緊力；高壓噴流時(shí)，加工液對電極絲產(chǎn)生的沖流壓力。這些力在加工過程中產(chǎn)生的合力引起電極絲的撓曲及振動(dòng)，在進(jìn)行拐角加工時(shí)造成了拐角加工誤差。

為了降低拐角加工誤差，等人提出了在拐角處通過增大放電脈間來降低電極絲撓曲等人提出改變多個(gè)加工參數(shù)的模式來降低撓曲；和¹提出基于電極絲撓曲量來修改拐角軌跡的方法^〕開發(fā)了實(shí)時(shí)監(jiān)測電極絲撓曲的系統(tǒng)，并根據(jù)撓曲量實(shí)時(shí)校正導(dǎo)向器軌跡的方法，但該方法由于需特殊的設(shè)備帶來了高昂的成本。調(diào)整電參數(shù)策略在較高精度時(shí)需要較長的加工時(shí)間，且具體的控制參數(shù)辦法在文獻(xiàn)中也未明確；軌跡補(bǔ)償策略不會(huì)增加加工時(shí)間，且在已知期望高度平面電極絲撓曲量的情況下，能使該平面拐角誤差很小，但由于高度不同，電極絲撓曲量也不同，而不能使任意高度平面獲得相同的精度。所以，只有通過軌跡補(bǔ)償策略，使拐角誤差在期望平面內(nèi)很小或?yàn)榱�。通過控制加工參數(shù)策略,使任意其他高度平面的拐角誤差在允許范圍之內(nèi)【⁹】。

1拐角類型控制策略

由于拐角加工時(shí)方向的改變，使電極絲表面放電狀態(tài)發(fā)生了改變，引人放電角"(圖0來描述這一變化。

圖1放電角

如圖2上圖所示，在直線切割時(shí)，電火花放電角為180'，稱為整個(gè)前表面放電，此時(shí)電極絲只向切割方向切向的反方向撓曲；而圖2下圖放電角小于180'，稱為前表面局部放電，電極絲不僅受到切割方向的反向力，還受到垂直于切割方向的法向力，其電極絲的撓曲情況也更復(fù)雜。

2   整個(gè)前表面放電加工拐角策略

2.1軌跡補(bǔ)償策略

電極絲撓曲模型如圖4所示。

3.   斜邊加工策略

3.   加工參數(shù)策略

由于前表面局部放電，拐角斜邊切割時(shí)受到垂直于斜邊的法向力，將產(chǎn)生向內(nèi)誤差，可通過增大伺服基準(zhǔn)電壓¹¹²³ ，使切槽增大、向內(nèi)誤差減小。但伺服基準(zhǔn)電壓增大有上限，否則當(dāng)通過拐角控制路徑， 將加工參數(shù)設(shè)回正常值之后，在斜邊上將出現(xiàn)階梯狀。在允許的誤差下，根據(jù)不同的伺服基準(zhǔn)電壓和不同的拐角角度，再通過實(shí)驗(yàn)的方法來獲得允許的電極絲垂直于斜面的撓曲量，通過這一允許撓曲量由第2部分計(jì)算步驟來獲得放電脈間。3.2.2軌跡補(bǔ)償策略

斜面切割的軌跡補(bǔ)償策略如圖7所示的二次過切的策略，不同的二次過切量將由上一節(jié)獲得的允許斜面撓曲量來決定。

結(jié)束語