1　概述

　　眾所周知，電火花加工同其他一般的機(jī)械加工方法相比，其去除相同體積的工件材料所用的加工時(shí)間要長(zhǎng)得多，因此，如何提高電火花的加工效率，是從事電火花加工的研究人員一直追求的一個(gè)目標(biāo)．在電火花型腔加工中，一般都是由粗加工經(jīng)中加工逐步過(guò)渡到精加工的．其中，如何確定加工余量及每一電規(guī)準(zhǔn)的加工量，即如何確定電極每一步深度方向的進(jìn)給量和搖動(dòng)加工中側(cè)向的平動(dòng)量，對(duì)電火花加工效率有很大的影響．因此，有必要對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行更加深入的探討，建立一個(gè)電火花加工余量及分配的優(yōu)化模型，從而從根本上為每一步加工量的合理確定提供一個(gè)有效的依據(jù)，進(jìn)而提高電火花的加工效率．本文即基于上述觀點(diǎn)，提出了一種電
火花加工余量及分配的優(yōu)化模型，對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究．

2　電火花加工余量及分配的優(yōu)化模型

2.1　加工余量確定及分配的基本原則
　　在電火花型腔加工中，必須經(jīng)過(guò)多次電規(guī)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，完成從粗加工到精加工的全過(guò)程．其中粗規(guī)準(zhǔn)的加工效果是電極損耗小、表面粗糙度差、加工速度高、放電間隙大．因此，粗加工應(yīng)盡可能蝕除大部分余量，使工件基本成形．而從中加工到精加工則加工速度下降很多，為此，每一步電規(guī)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，應(yīng)保證在修光前一放電規(guī)準(zhǔn)的放電痕的前提下，盡可能地減小加工量，以提高電火花加工效率．即不允許出現(xiàn)“欠修”現(xiàn)象．否則，“欠修”積累起來(lái)就會(huì)擾亂整個(gè)修整過(guò)程，甚至達(dá)不到精修的目的．同時(shí)，又不能使加工量偏大，否則，將降低加工效率．若要換算成電極每一步深度方向的進(jìn)給量和搖動(dòng)加工中側(cè)向的平動(dòng)量，只需再考慮進(jìn)放電間隙及電極損耗等因素．
2.2　通常采用的方法及其不足
　　對(duì)于電火花加工的操作者來(lái)說(shuō)，合理地確定出每一步的加工量不是一件容易的事．他們往往參考通硩常推薦的加工量的范圍值來(lái)決定每一步的加工量．螎為了安全地得到最終所要求的表面粗糙度，難免使祶得中加工和精加工每一步的加工量偏大．這將從很磵大程度上影響加工效率．有的推薦用公式
（1）來(lái)計(jì)算平動(dòng)量：

S_i=G_i-1+R_i-G_i+E_i　　　(1)

其中　S_i—第i擋規(guī)準(zhǔn)的平動(dòng)量；
　　　G_i—第i擋規(guī)準(zhǔn)的火花間隙；
　　　G_i-1—第i-1擋規(guī)準(zhǔn)的火花間隙；
　　　R_i—第i擋規(guī)準(zhǔn)表面不平度的最大值；
　　　E_i—過(guò)修量．
　　利用上述公式可以類似地計(jì)算電極沿深度方向的進(jìn)給量，這樣，每一步的加工量也就確定了．此外，還有一種方法被廣泛建議使用，即首先根據(jù)粗加工后的表面粗糙度得到一個(gè)加工余量經(jīng)驗(yàn)值，然后，使得每一步的加工量與每一步電規(guī)準(zhǔn)的表面粗糙度成正比，從而對(duì)中加工到精加工每一步的加工量進(jìn)行分配．
　　上述這些方法可用圖1和圖2所示的電極深度方向進(jìn)給量和側(cè)向平動(dòng)量的示意圖來(lái)進(jìn)行概括．圖中G_i為每一電規(guī)準(zhǔn)的放電間隙，R_i為每一電規(guī)準(zhǔn)形成的表面粗糙度，H_i為電極的進(jìn)給量，E_i為過(guò)修量，S_i為電極的平動(dòng)量．它們都是使得每一步加工都將前一規(guī)準(zhǔn)形成的表面粗糙度全部蝕除，而且還增加一個(gè)過(guò)修量，該過(guò)修量有時(shí)還過(guò)大，這樣就顯得過(guò)于保守，將大幅度降低加工效率．

圖1　通常的電極進(jìn)給量示意圖

圖2　通常的電極理動(dòng)量示意圖

2.3　加工余量及分配的優(yōu)化模型
　　實(shí)際上，每步加工都將上一步規(guī)準(zhǔn)形成的表面粗糙度<