(4)编程的误差控制和过切控制按重构原则处理过的交点已经构成了分层截面的模型,但是还要进一步处理。在加工内轮廓时,则需要向里偏移一个电极半径R和侧面放电间隙Ce。如图3所示,abcd为内边界点, 为偏移量,ab与bc的夹角为α,bc与cd的夹角为β,如果弦长bc很小,而偏移量e又比较大时,就会发生图3所示的情况,偏移之后的刀具路径变为 ,导致产生的刀具路径错误而发生过切。从图中的关系可以确定产生这种情况的最小弦长 。当发生这种情况时,首先要选用合适的电极半径。但是电极半径减小会导致加工效率的降低。其次采用三次样条插值为弦abc构造一条曲线 代替真实的曲线,在曲线的cd段重新选取点, 代替c点,重新计算以满足最小弦长要求,以此方法可以消除这种发生过切的情况。 
由于本系统采用若干直线段逼近给定曲线,会产生逼近误差,如图4所示的δ值。为了保证加工精度要求,使逼近误差小于或等于编程允许误差,考虑到工艺要求及计算误差的影响,一般误差δ取零件公差σ的1/5~1/10。这里用构造的三次样条插值曲线代替真实的曲线,计算每条直线段的误差是否满足误差要求。一般在每条线段的中点,误差最大,如果满足误差要求即 ,不再处理这个点,否则,添加一个新的点c使其满足。 可以采用等误差或等步长的方法,全部重新计算所有点,计算出一条新的边界截面多边形以满足加工要求。
(5)电火花加工工艺和运动轨迹规划为了简化电火花雕刻过程中的电极损耗补偿策略,实现电极的等损耗加工,采用电极端面放电方式,每一层的加工厚度小于放电间隙,把放电过程局限于电极底部。在基于电极底面放电的电极等损耗分层电火花雕刻加工中,如果没有电极损耗的补偿,则随着扫描运动的继续,加工表面将由于电极长度的减小而出现斜度。为减小加工误差,采用相邻的两层面的加工用往复的运动方式,即下一次走刀将沿原路径返回。为减小加工表面的残余高度保证加工精度,电极的运动轨迹保持一定的重叠率,并采用横向和纵向结合的方式减少加工轮廓侧壁的加工痕迹。为了保证加工的精度和效率,分别采用粗加工和精加工,设置相应的加工工艺参数。
四、后置模块处理
在生成数控代码时,要根据主轴运动的设定情况进行主轴的运动控制,包括主轴启停与进给速度指令的控制。根据前置模块生成的刀具轨迹文件可以很容易转换为数控加工NC代码文件。这里采用的RS-274数控代码文件标准,基本操作利用功能处理模块提供的参数,完成数控系统对相关走刀功能的指令描述,并输出到NC数控文件。
五、仿真加工
仿真加工模块由代码的词法和语法检查进行正确性检查,NC代码解释器用于产生刀具的轨迹信息和机床部件运动的有关信息。其动态和静态仿真采用OpenGL技术,可仿真过程的执行和输出显示结果。图5所示的零件图,是系统读取图形DXF文件后,根据文件描述的图元信息重新生成并由OpenGL图形系统显示。图6是仿真过程的图形。

六、结语
在加工实践中证明该系统产生的NC程序,满足了加工的精度要求。产生的代码,加工效率比较高,并可以在加工前进行仿真,很容易检查刀具轨迹的正确性,是否存在过切,加工路径是否满足加工要求。 |