[发明专利]一种精密电解加工的运行控制方法

权利要求书

1.一种精密电解加工的运行控制方法，其特征在于，通过对电解液的基本参数进行定义和控制，再对各种加工状态的参数进行计算处理，并精确控制加工间隙及其对应的加工电压、脉冲占空比、进给速度，以满足加工间隙对应的电量需求，从而实现稳态电化学反应，具体包括以下内容：

设定电解液的基本参数并由电解液管理系统进行控制，根据电解加工原理和方波脉冲的电学规律建立加工间隙d、幅值电流密度i与加工电压U、电导率K、脉冲占空比D1的关系式：d＝f(U、K、D1)，i＝f(K、D1)；

定义材料的电化当量ω，建立加工间隙d与材料电化当量ω、电导率K、脉冲占空比D1的关系：d＝f(K、ω、D1)，再得到加工电压U与电导率K、材料电化当量ω、脉冲占空比D1的关系：U＝f(K、ω、D1)；

取一个副频对脉冲进行打包输出，副频对应的占空比为D2，将幅值电流密度定义为i＝1/(Q×D1)，Q为常量，得到主、副频占空比之间的关系D2＝f(K、D1)，从而得到脉冲电源的平均电流密度i_a＝f(K、U、D1、ω)；通过上述所有特征的定义和关联，再将阴极进给速度V定义为：V＝f(Q、i_a)，结合电解液流量控制关系式m＝L×I_t，L为常量、I_t为即时电流，从而建立了稳态电化学反应，确保加工过程稳定进行。

2.根据权利要求1所述的一种精密电解加工的运行控制方法，其特征在于，所述电解液的基本参数包括电导率、浓度、温度、PH 值。

3.根据权利要求1所述的一种精密电解加工的运行控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于2.5D加工模式或3D加工模式，所述2.5D加工模式主要用于加工平面图形沿法向拉伸而成的几何体，所述3D加工模式应用于复杂三维零件加工。

4.根据权利要求1所述的一种精密电解加工的运行控制方法，其特征在于，所述控制方法进一步包括加工材料电化当量ω的自动确认方法，包括：

设定电解液基本参数电导率K、温度T、PH和脉冲占空比D1，选取一定面积的加工材料，并向系统输入相应的法向加工面积S，启动加工后，系统自动给定一个初始ω，并实时检测当前加工电流I_t，按下列关系进行迭代判断，当△V_t趋近于0时，当前对应的ω值就是被加工材料的电化当量；

初始设定：K、D1、PH、S；

赋值：ω＝ω₀，ω₀为初始电化当量；

m＝L×I_t，L为常量、I_t为即时电流、m为电解液流量；

U＝f(K、ω、D1)；

d＝f(U、K、D1)；

i_a＝f(K、U、D1、ω_t)，2.5D加工模式；

i_a＝f(K、D1)，3D加工模式；

V_t＝f(Q、i_a)，Q为常量；V_t为实时阴极进给速度；

V_t＝f(Q、i_a、f_z),f_z为振动频率,3D加工模式；

△V_t＝V_t-1-f(Q、I_t、S)，S为法向加工面积；

ω_t＝ω_t-1-f(K、D1、△V_t)，ω_t为材料电化当量随时间变化值；

当△V_t→0时，停止迭代，ω_t保持不变。

5.根据权利要求4所述的一种精密电解加工的运行控制方法，其特征在于，所述控制方法进一步包括加工间隙自动控制方法，具体包括：

材料的电化当量ω得到确认后电解池的基本属性也就得到确认，根据加工需要，改变占空比D1就可以实现不同精度等级的加工需求，设定好相应参数后，系统自动按照下列方案进行恒间隙加工：

设定：K、D1、PH、ω、T，D1＜1，脉冲加工模式；

m＝L×I_t，L为常量、I_t为即时电流；

U＝f(K、ω、D1)；

d＝f(U、K、D1)；

i_a＝f(K、U、D1、ω)，2.5D加工模式；

i_a＝f(K、D1)，3D模式；

V_t＝f(Q、i_a)，Q为常量，V_t为实时阴极进给速度；

V_t＝f(Q、i_a、f_z),f_z为振动频率,3D加工模式；

η_s＝f(K、U、ω、D1、I_t)，η_s为动态加工面积，2.5D加工模式；

η_s＝f(K、D1、I_t)，3D加工模式；

△I_t＝I_t-I_t-1；

△I_t→0时，I_t自动保持不变,间隙d恒定；

设定：K、PH、ω、U、T，D1＝1，直流加工模式；

i＝f(U、ω)；

d＝f(ω、K、V)。