电火花线切割拐角切割策略研究

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为了适应生产和科技发展的迫切需向高效率、高精度、智能化方向发展。电火花线切割加工是电火花加工技术的一个重要的研究方向,主要解决各种难加工材料和复杂形状零件的切割加工问题。对于电火花线切割加工来说,拐角加工精度一直是电火花线切割加工领域所追求的重要性能之一。在加工过程中,电极丝由于受放电爆炸力、静电引力等作用而发生振动和变形,使得电极丝的运动轨迹滞后于数控轨迹,导致在拐角处产生拐角加工误差。要想提高拐角加工精度,一方面通过增大电极丝张紧力或减小作用在电极丝上的力来减小电极丝的形变;另一方面通过修改加工数控轨迹来补偿电极丝的挠曲。为此本文分析论述了形成拐角误差的原因,采用了修改数控加工轨迹和实时改变加工电参数相结合的方法来提高拐角加工精度。为了修改数控加工轨迹,本文先给出了适合电火花线切割的数控代码解释器的设计和实现,并通过实验测得的电极丝挠曲量,在解释数控代码过程中修改加工轨迹并形成数控系统能使用的规范化加工函数;为了改变加工电参数,首先在解释器解释数控加工代码形成的规范化加工函数里将带有拐角信息,根据轨迹带有的拐角信息,在运动模块中实现实时修改电参数。为了验证上述方法的准确性与可行性,分别做了不同拐角类型的验证实验,并将实验结果与未加拐角策略进行了比较。结果显示拐角控制策略对不同的拐角类型加工精度都能起到一定的改善,同时不同类型的拐角对加工精度又有一定的影响,特别是凹模小半径加工存在较大误差,并且出现凸角的现象。经分析认为拐角角度越小,电极丝与工件越容易重复放电,影响放电圆半径及放电角的大小,导致前端面局部放电加工误差较大。最后在拐角信息中加入拐角类型,并对不同的拐角角度进行了处理,验证了轨迹修改与电参数实时修改相结合的策略的可行性本文对电火花线切割加工凹凸模拐角控制策略做了积极的探索,并为以后在精加工,锥度加工拐角策略的研究做了很好的铺垫。
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