短电弧加工技术作为一种特种加工方法,其利用工具电极和工件间大电流放电实现材料的蚀除,在处理镍基高温合金钢、钛合金等耐高温、高强度、难加工材料时具有显著优点。目前围绕放电铣削工艺研究主要集中在电火花铣削方面,短电弧铣削加工工艺研究较少。在短电弧加工中,电极损耗直接影响铣削加工效率和精度,传统电极损耗根据经验值取值,其难以满足绿色和精密加工的需要。以短电弧铣削加工参数与电极损耗补偿研究为对象,主要研究内容包括:1、开展了碳钢、石墨两种电极材料与铣削加工表面粗糙度和电极损耗率影响关系的实验对比,相关实验结果表明:石墨电极损耗明显低于碳钢电极损耗,但基于石墨电极铣削,工件表面粗糙度在100?m上下,碳钢电极铣削表面粗糙度在30?m。2、进行了短电弧铣削加工电压、单次切削深度和电极转速与工件的材料去除率、表面粗糙度和电极损耗率影响关系的研究,相关实验结果表明:加工电压越大,材料去除率增加,效率提升,但电极损耗增大、加工精度降低;加工单次切削深度越大,材料去除率增加,效率提升,但电极损耗增大,加工精度降低;一定范围内电极转速增大可提高短电弧铣削加工中加工精度和加工效率,电极损耗增大。3、基于BP神经网络,构建了电极损耗率预测模型,其可计算短电弧加工中电极损耗情况,用于短电弧加工中进给轴的自动补偿,但上述模型收敛与初始点选择相关度大,容易陷入局部最优,同时开展了粒子群优化神经网络的电极损耗预测模型研究,相对于传统的BP神经网络,粒子群优化之后能明显提高模型的预测精度和效率。4、基于华中8型数控系统的二次开发平台,开发了短电弧加工模块,其可实现电极自动补偿、以及电流自适应控制。通过电极补偿,较好解决了短电弧难于进行平面铣削加工的问题,误差控制在1mm以内,加工效率提高,其材料去除率可达到7000mm~3/min,为不锈钢和钛合金等难加工材料的精密铣削提供了新方法。