电火花成型加工304 钢响应建模及工艺参数优化

李晓科，闫富宏，明五一，马 军

（郑州轻工业学院机电工程学院，河南 郑州 450002）

1 引言

电火花加工是以工件和工具为电极，利用两极间脉冲放电产生的热能侵蚀工件，从而加工出所需形状的一种特种加工方法[1]。影响电火花加工性能（材料去除率、电极损耗、已加工表面粗糙度等）的因素很多，这些因素可分为电参数和非电参数两类。其中，电参数（即电火花工艺参数）主要是脉冲电源的参数，包括加工极性、脉宽、脉间、开路电压和峰值电流等；非电参数主要有冲油方式、冲油压力、冲油流量、抬刀高度、抬刀频率等[2]。其中，电参数对电火花加工性能有着直接的影响。

为获得最优的工艺参数，提升电火花加工性能，国内外学者进行了大量的电火花工艺参数优化研究。文献[3]利用最速下降法优化电火花加工TC4 的脉宽、峰值电流、脉间以及间隙电压，以获得最优的材料去除率与表面粗糙度。文献[4]开发了超声波辅助工件振动的微型电火花加工装置，分析超声波功率、间隙电流、脉宽等参数对材料去除率、刀具磨损率和孔锥度的影响。文献[5]以Ti-6Al-4Valloy 材料为研究对象，分析了峰值电流和脉宽对电极磨损率、材料去除率和表面粗糙度的影响。文献[6]以不同表面粗糙度值的工具电极进行电火花实验，证明了初始电极表面粗糙度对材料去除率、工件表面粗糙度和工具磨损率的影响。文献[7]利用KBE（Knowledge Based Engineering）技术进行电火花的工艺参数优化。Manjaiah 以脉宽、脉间和伺服电压为优化变量，分析不同参数组合对材料去除率、表面粗糙度、再铸层厚度、显微硬度和相变的影响规律，并通过优化将表面硬度提升到900Hv[8]。……