带冠整体叶轮电火花加工电极结构与运动轨迹设计方法

摘要

利用电火花成形加工带冠整体叶轮时,由于叶轮通道狭窄、扭曲,电极及其运动轨迹复杂,导致无法使用单块电极完成加工.对此,提出了电极结构与运动轨迹同步设计的方法.首先设置电极的初始运动轨迹,若电极运动过程中出现无法调整的干涉问题,则对电极作拆分处理,直至完成所有电极运动轨迹的设计.在搜索电极运动轨迹时,将电极与工件干涉问题设置为约束条件,建立轨迹搜索最优化模型.用UG软件完成电极结构的拆分设计,并基于电极运动仿真模块生成每块电极的无干涉运动轨迹.用Ansys软件对电极进行重力场有限元分析,验证其刚度.使用所设计的工具电极进行试制加工实验,验证了电极结构与运动轨迹设计方法的正确性,可作为带冠整体叶轮电火花加工的一种通用解决方案.