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基于线电极的电火花铣削加工工艺是一种新型电火花铣削技术,与传统的使用实体棒状电极的电火花铣削加工相比,其最大优点是可通过线电极的移动来补偿加工中的电极损耗。本文对这种技术的放电特征、机械结构设计、工艺规律进行了系统研究。本课题的研究有望克服传统电火花铣削加工中电极损耗补偿的难题,对电火花铣削加工的推广应用具有直接的推动作用,可以丰富电火花加工工艺的形式,对促进电火花加工乃至机械制造技术的发展都具有重要的意义。本文首先分析了基于线电极的电火花铣削加工的放电特征。通过建立的放电间隙变化的数学模型,得出该工艺具有回转运动的周期性和放电的局部性等特点;线电极的回转降低了电弧放电继续恶化的可能,从而将正常放电和电弧放电均可视为有效放电;该工艺还具有放电击穿延时较为随机等特点。为了深入研究这种加工工艺,设计了基于线电极的电火花铣削加工装置;根据放电特征,确立伺服控制策略,并设计X向主从式伺服控制系统,以驱动工作台的X向伺服,其中,上位机(PC机)为Visual Basic编程,下位机(单片机)为汇编语言编程;采用RS232串行口通讯,通过检测放电间隙状态,得到控制周期内的总体间隙状况,根据预定的伺服策略,实时控制加工过程。最后,采用本文建构的加工装置,进行工艺实验研究。先由单因素实验得出各个输入因子(包括电参数和非电参数)对工艺指标(材料去除率、表面粗糙度)的影响规律;然后选用恰当的因子,进行工艺优化实验,采用基于正交设计的灰关联分析方法,将多指标(材料去除率、表面粗糙度)优化问题转化为单个灰关联度的优化问题,随后根据电参数(脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流)、非电参数(走丝速度、导丝杆转速)等输入因子的灰关联度,得到了理想的输入因子组合,并以实验证实之;本论文亦对基于线电极的电火花铣削加工工艺的加工的沟槽宽度的尺寸精度进行了研究,通过以线电极为工具电极和以无补偿的实体棒状为工具电极的电火花铣削加工之间的对比实验,论证了该工艺具有良好的加工尺寸精度。