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      摘　要：在分析電火花加工原理及電極損耗對工件精度影響的基礎上，借助慢走絲電火花線切割電極原理，提出了移動更新式電極的理論依據，并對原有電火花設備進行必要改裝，配置了移動電極及輔助部件，以便減少電火花加工電極的損耗。通過分析、實驗驗證該方法合理適用，能夠提高電極損耗對電火花加工精度的影響。

 
      電火花加工（ＥＤＭ）是利用放電腐蝕原理切除材料的一種全新的特種加工方法 。該方法加工過程中工件與刀具并非直接接觸，而是使工件和電極之間連續產生脈沖放電、高溫熔化、材料去除的過程。主要應用于傳統加工方法較難切削的導電材料以及一些復雜形狀零件的加工。而加工中由于電極損耗，工件的最終尺寸和形狀直接被影響，很難保證加工精度。為了改善電極損耗，很多學者做了大量研究，孫鐘明等人 在其碩士論文中針對電極損耗對微細孔、型腔等加工精度的影響，討論了電極損耗的預測和補償方法，提出了基于放電模擬的微細電極損耗預測方法，該方法可以很好的模擬小孔加工過程，精確地預測其電極損耗狀況，并及時進行補償，以保證工件加工精度。郝永平等人 針對引信保險機構的組成零件進行微細電火花銑削加工者電極損耗產生的影響進行分析，重點討論了加工參數以及分層銑削厚度對電極損耗的影響，通過實驗證明加工參數越大電極損耗越快，分層厚度越厚，電極的損耗越大，并且達到一定厚度時，電極的損耗將會迅速加快。曾昭奇等人 討論了微細電火花加工在氣體介質中電極損耗的情況，并根據實際損耗情況進行相應補償，結果證明與油中電火花銑削相比，氣中電火花加工時電極損耗更低，加工表面質量更好．王元剛等人 利用電磁場理論及Ｃｏｍｓｏｌ　Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ軟件對微細電火花加工圓柱電極的損耗進行了理論分析和計算模擬，指出電場強度能夠影響電極形狀的變化，在靠近放電點位置和底部電極形狀改變后，集膚效應的作用被削弱，為電極損耗補償策略和加工精度的提高提供了理論依據。盡管很多學者進行了大量研究，但主要集中在電極補償［６］、電極更換以及介質影響等因素方面，而很少涉及移動更新式電極的應用，所以筆者在電火花慢走絲切割機床的原理 上提出了移動更新式電極方法 ，以減少電極損耗對加工精度的影響。

      1、移動更新式電極方法的分析

      １．１　移動更新式電極方法提出的理論依據減少電火花電極的傳統方法主要考慮了電蝕物的排除、加工參數的選擇，加工介質的影響等，這些方法雖然在一定程度上降低了電極損耗對工件加工精度的影響，但仍未能徹底解決電極的損耗以及對工件精度的影響。電火花慢走絲線切割是利用移動銅絲作為刀具進行切割，損耗的銅絲會被回收輪卷
走，取而代之的是源源不斷的新銅絲，這樣就避免了電極損耗帶來的加工誤差。由此可以想到，在電火花銑削加工中利用移動的帶狀電極同樣可以避免電極的損耗，即移動更新式電極法由此而生。

      １．２　移動更新式電極方法的解析

      針對目前特種加工中常用的立式多軸聯動電火花加工設備，其主軸（電極固定軸）具有Ｚ軸方向的上下移動，可對工件進行電腐蝕切割，但電極是無法實現實時更新，損耗不可避免，所以結合電火花慢走絲線切割機的原理，在原有電極上另外包裹一層可移動電極（銅帶），以便保證電極的無損，這就需要對現有機床提出相應的改裝，即在主軸上通過固定裝置固定一個配有輸帶輔動輪和回收主動輪，通過電機控制其輸送速度，保證適當的加工速度。加工過程中，機床主軸帶動原有電極按照設定路徑進行加工，移動電極在伴隨著固定電極移動的過程中進行著新舊電極（銅帶）的更換，其運行原理簡圖如圖１所示。

                   圖１　移動帶電極簡圖

     由圖１可見，主動力即回收輪在電機的帶動下進行轉動，同時把已經被損耗的電極帶收回，而新的電極帶被動由從動輪釋放加入電腐蝕切割，在電極帶你傳輸過程中，根據電火花機床的結構不同，需要在適當的位置配備大小不同的導論，以便電極帶在小力作用下進行移動，防止受力過大使電極帶變形而影響切割精度。

      ２　、移動更新式電極銑削分析

     ２．１　加工對象

     本實驗采用銅電極對硬質合金鋼工件進行凹槽銑削加工，工件幾何特征如圖２所示，其中１４＊３＊３為所需加工部分。

                                圖２　工件幾何特征

      切割過程分３層進行，每次下降１ｍｍ，固定電極為倒角０．５ｍｍ 的矩形銅塊，方便移動電極帶的傳輸，后期通過相應電極修補工件的尖角部位。

      ２．２　移動更新式電極對工件精度的分析

      結合圖１與圖２及試驗可知在銑削凹槽時，傳統電極從凹槽一端開始放電加工，此時工件被加工的同時電極也會被消耗，加工完一層后凹槽底面由于電極的損耗，導致非平面而是傾斜的面。利用新的移動更新式電極加工此工件時，固定電極行走路徑與傳統電極無異，只是在固定電極進給時，包裹在固定電極上的移動電極帶在不斷地舍舊更新中，損
耗的舊電極帶被回收，同時新的電極帶輸送到位，這樣加工中永遠保持無損耗電極在與工件放電加工，所以加工結果能夠很好地保證工件的加工精度。

      ３、　結論

  
      通過本文提出的新方法，在實際加工中加以驗證得到：①由于在加工中與工件進行放電的電極始終都是新的電極帶，所以移動更新式電極可以避免傳統電極由于本身損耗而帶來的尺寸及形狀誤差，能夠很好地減少由電極損耗導致工件精度的問題。②由于移動更新式電極在加工中移動電極帶要依附固定電極進行傳送，所以對于小孔加工無法實現，主要用于銑削加工。③該新法在運行過程中要保持主動輪和從動輪間良好的傳送力，防止電極帶被大力拉伸導致電極薄厚不均帶來不必要的誤差。