电火花加工工艺电参数的优化.pdf

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1、制造技术／工艺装备现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１３年第１１期电火花加工工艺电参数的优化郭晓霞（深圳职业技术学院，深圳５１８０５５）摘要：以Ｃｒ１２ＭｏＶ为工件材料，研究电火花加工中脉冲宽度、脉冲间隔和放电电流等工艺参数对工艺指标材料去除率、电极损耗率和表面粗糙度的影响。为了优化工艺指标，将相关分析方法与Ｔａｇｕｃｈｉ方法相结合，通过灰相关度系数值决定优化的工艺参数，最后利用方差分析，确定放电电流对工艺指标的最大影响。关键词：电加工；Ｔａｇｕｃｈｉ方法；灰相关度分析中图分类号：ＴＧ６６１　文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—３１３３（

2、２０１３）１１—００８９—０４OptimizationofprocessparametersforelectricaldischargemachiningＧｕｏＸｉａｏｘｉａ（ＳｈｅｎｚｈｅｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ５１８０５５，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｉｓｃｈａｒｇｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｏｆＣｒ１２ＭｏＶｉｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｕｌｓｅ-ｏｎｔｉｍｅ，ｐｕｌｓｅ-ｏｆｆｔｉｍｅａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｕｒｒｅｎｔａｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｆｏｒｍａｔｅｒｉａｌｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅａｎｄｅｌｅ

3、ｃｔｒｏｄｅｗｅａｒｒａｔｉｏａｎｄｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｒｅｓｐｏｎ-ｓｅｓ，ｔｈｅｇｒｅｙｒｅｌａｔｉｏｎａｌａｎａｌｙｓｉｓｂａｓｅｄＴａｇｕｃｈｉｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄ．Ｔｈｅｇｒｅｙｒｅｌａｔｉｏｎａｌｇｒａｄｅｉｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｖａｒｉａｎｃｅｓｈｏｗｓｔｈａｔｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｕｒｒｅｎｔｉｓｔｈｅｍｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｆｏｒｐｒｏｃｅｓｓｒｅｐｏｎｓｅｓ．Keywords：ｅｌｅ

4、ｃｔｒｉｃａｌｄｉｓｃｈａｒｇｅｍａｃｈｉｎｉｎｇ；Ｔａｇｕｃｈｉｍｅｔｈｏｄ；ｔｈｅｇｒｅｙｒｅｌａｔｉｏｎａｌａｎａｌｙｓｉｓ用实验设计法建立了数学模型，并确定了优化的加工０　引言参数组合。［５］近年来，电火花技术已经得到很大提高，可满足ＤｅｂａｂｒａｔａＭａｎｄａｌ等人用人工神经网络对大量各种行业特别是模具行业的需要。电火花加工作为的实验进行模拟训练，得到了优化的工艺参数组合，［１］一种重要的非传统加工工艺，能加工高硬度的材并对优化结果进行了实验验证。［６］料、复杂的型腔曲面、微细小孔和花纹等。Ｈｏｒａｃｉｏ等人以ＡＩＳＩ１０４５为工件材料，通过实电火花可以加工一切导电材料，

5、其原理是利用电验分析建立工艺参数（脉冲电流、脉冲宽度等）与工艺极和工件两极之间的脉冲放电产生的热能，在由工作指标关系的模型。［７］液形成的放电通道中产生瞬时高温，使工件局部熔Ｌｉｎ等人用灰度分析与实验设计相结合，优化混［２］化，甚至汽化，从而实现工件的加工。粉电加工工艺参数，从而获得高效率、高精度和高质电火花加工过程复杂，影响工艺指标的参数很量的工件表面。［８］多，而这些参数往往又是相互关联和矛盾的。为了获Ｋａｏ等人以Ｔｉ-６Ａｌ-４Ｖ合金为电加工工件材料，得预期的加工工艺指标，操作人员经常要借助于自身将Ｔａｕｇｈｃｈｉ方法和灰度分析方法相结合，研究工艺参的知识和经验。然而，由于不

6、同加工材料的熔点不数对工艺指标的影响，并通过实验验证工艺参数优化同，材料的加工特性不同，操作人员很难完全根据经组合，使材料去除率提高１２％，电极损耗率降低１５％，验针对不同的材料选择有效合理的加工参数。因此，表面粗糙度值降低１９％。［９］科学的工艺参数优化就显得非常重要。周驰提出了一种电参数的非线性回归分析算在电火花加工中，许多研究都集中于电极的损法，该算法通过对现有电加工参数数据的分析，获得［３］耗、加工速度和工艺参数的优化等方面。以加工效果为目标变量的解析形式的回归分析式，该［４］Ｐｕｅｒｔａｓ等人以陶瓷为电加工材料，研究了放电分析式可以用来预测各电参数对加工效果的影响，把电流

7、、脉冲宽度和脉冲间隔对加工工艺指标的影响，试验结果与ＢＰ神经网络计算结果进行对比，结果表９８　２０１３年第１１期现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）明该方法具有较好的计算精度，而且计算方法简便。采用L９三因素三水平的正交表，如表２所示，表２中一般，设备制造商会提供一些加工参数，而这些三因素包括脉冲宽度（Ａ）、脉冲间隔（Ｂ）和放电电流参数通常是以某种特定材料实验得到的，应用有一定（Ｃ）这三个工艺参数，而各水平的具体值见表１。以的限