具体实施方式

为使本申请的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参照图1，一种基于电极损耗的微阶梯孔加工方法，应用于电火花机床加工，所述电火花机床的工作台上设有金属的待加工件，所述电火花机床的主轴上竖直设有与所述待加工件的加工面对应的放电电极，所述放电电极和所述待加工件分别连接脉冲电源的正极和负极，上述方法包括以下步骤：

S1，获取所述微阶梯孔的结构模型，确定所述微阶梯孔中每一基孔的加工序列和尺寸参数；

S2，依据所述加工序列确定当前基孔的前一基孔，以及所述放电电极在所述前一基孔加工后的长度损耗值；

S3，依据所述当前基孔的尺寸参数，以及所述长度损耗值，确定所述主轴对应所述当前基孔的进给参数。

通过获取所述微阶梯孔的结构模型，确定所述微阶梯孔中每一基孔的加工序列和尺寸参数，依据所述加工序列确定当前基孔的前一基孔，以及所述放电电极在所述前一基孔加工后的长度损耗值；依据所述当前基孔的尺寸参数，以及所述长度损耗值，确定所述主轴对应所述当前基孔的进给参数。通过单个放电电极，利用其长度方向的在前一基孔的损耗量计算主轴在加工当前基孔的进给参数，上述方法中的放电电极不用更换，避免了传统工艺方法中不同尺寸的微型刀具的多次装夹误差，有效提高了微阶梯孔的加工精度，工艺流程短，微阶梯孔加工效率得到提高。

需要说明的是，电火花加工时，脉冲电源的两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质(常用煤油或矿物油或去离子水)中。放电电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙(0.01～0.05mm)。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中(10～107W/mm)，放电区域产生的瞬时高温足以使待加工件表面部分熔化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去，放电电极不断地向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需要的加工表面。与此同时，总能量的一部分也释放到放电电极上，从而造成放电电极的损耗。

上述方法适应待加工件表面孔加工的需求，特别适应微阶梯孔加工。本方法沿用传统的阶梯孔加工步骤，即首先开预制孔(第一基孔)，然后在预制孔的基础上再开孔(第二基孔)，在前一基孔的加工表面上再加工，重复形成多级阶梯孔。

下面，参照图2-6，将对本示例性实施例中一种基于电极损耗的微阶梯孔加工方法作进一步地说明。

需要说明的是，上述前一基孔为图中的第一基孔40，当前基孔为图中的第二基孔50。

在一实施例中，如步骤S2所述，所述依据所述加工序列确定当前基孔的前一基孔，以及所述放电电极在所述前一基孔加工后的长度损耗值，该包括：

依据所述放电电极在所述前一基孔加工前的第一长度值，以及在所述前一基孔加工后的第二长度值，确定所述长度损耗值。

需要说明的是，当加工第一基孔时，依据加工序列确定该基孔排号第一，且无前一基孔，放电电极未有加工损耗，即长度损耗值为零。这种情况下，依据放电电极的型号以及待加工件的型号，确定该放电电极的与待加工件之间加工应保持的底隙值，控制主轴运动，使放电电极行至与待加工件的加工表面保持底隙值距离。

作为一种示例，如图1所示，放电电极20安装在主轴10下方、与待加工件30之间的预设底隙值为D2，放电电极在加工第一基孔40前的第一长度值为L0；

又如图2所示，主轴10按照第一基孔40的尺寸参数进给，通过放电电极20加工出第一基孔40，在本实施例中，该放电电极20的选用规格与第一基孔40的规格对应，即主轴10带动放电电极20单向轴向运动便可加工出如图2所示的第一基孔40。

又如图3所示，主轴10按照第一基孔40的尺寸参数回退后，此时放电电极20在加工第一基孔40后的第二长度值为L2，通过L0-L2得到放电电极20的长度损耗值L1。

在一实施例中，如步骤S3所述，所述当前基孔50的尺寸参数包括深度值和直径值，所述依据所述当前基孔的尺寸参数，以及所述长度损耗值L1，确定所述主轴10对应所述当前基孔的进给参数，该步骤包括：

依据所述当前基孔的深度值以及所述长度损耗值L1，确定所述主轴10的轴向进给值；

依据所述当前基孔的直径值以及所述放电电极20的直径值，确定所述主轴10的径向进给值；其中，所述主轴10的进给参数包括所述轴向进给值和所述径向进给值。

作为一种示例，所述依据所述当前基孔的直径值以及所述放电电极20的直径值，确定所述主轴10的径向进给值，还包括：

依据所述径向进给值确定所述主轴10围绕所述前一基孔的轴心公转运动的半径值；

当所述主轴10起始进给的轴向进给值达到所述长度损耗值时，控制所述主轴10径向进给至径向进给值，并以所述半径值进行公转运动。

需要说明的是，当放电电极20的放电端与待加工件30的加工表面的距离为预设底隙值D2时，放电电极20通电后即可对加工表面进行放电加工，本实施例中在加工第二基孔50时，通过轴向进给放电电极20长度损耗值的距离后，再进行径向运动轨迹的调整，以补偿放电电极20损耗的实际行程。

具体的，参照图3，当所述主轴10起始进给的轴向进给值达到所述长度损耗值时，主轴10轴向进给的过程中需要补偿L1的距离，使得放电电极20的放电端与代加工件30加工表面继续保持在D2的距离；又如图4所示，当主轴10补偿进给完成后，依据第二基孔50的直径值，以及放电电极20的直径值，确定主轴的径向进给值D4。依据所述径向进给值确定所述主轴10围绕所述前一基孔的轴心公转运动的半径值，主轴10按照D4径向进给后围绕第一基孔40轴向作公转运动。

作为一种示例，如图5所示，主轴10按照D4径向进给并公转，同时依据轴向进给值轴向进给加工第二基孔50，通过第二基孔50和第一基孔40构成如图所示的微阶梯孔，其中，第一基孔40位于第二基孔50下方。

在一实施例中，所述依据所述当前基孔的尺寸参数，以及所述长度损耗值，确定所述主轴10对所述当前基孔的进给参数之后，包括：

确定所述主轴10对应所述前一基孔的第一起始坐标；

依据所述长度损耗值以及所述第一起始坐标生成所述主轴10对应当前基孔的第二起始坐标；

当所述主轴10依据所述进给参数进给后，所述主轴10回退至所述第二起始坐标。

需要说明的是，主轴10每次加工完一个孔后均要回退至起点坐标，这致使主轴10总体的进给行程变长，影响加工效率。本实施例以第一基孔40加工后的长度损耗值L1为条件，提前计算出主轴10在加工下一孔即第二基孔50时需补偿进给所到达的位置坐标，即第二起始坐标，将该第二起始坐标定位主轴10加工第一基孔40后回退位置，进而减少后续的进给行程。

在一实施例中，所述前一基孔与所述当前基孔同轴。

在一实施例中，所述放电电极20为圆柱体，放电电极20的直径值大于所述当前基孔的半径值。

可理解的，对于需要通过主轴10公转运动后才能加工出的阶梯孔，其放电电极20的直径需大于该孔的半径，以保证放电电极20运动一圈即可完整加工出一个单一的孔截面。

在一实施例中，所述放电电极20采用铸铁、钢、石墨、铜制合金中的一种。

在一实施例中，所述微基孔40的直径为250-750μm，所述第二基孔50的直径为250-750μm，所述当前基孔的直径大于所述前一基孔的直径。

在一实施例中，所述前一基孔的深度值和所述当前基孔的深度值的总和为0.5-1.5mm。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种基于电极损耗的微阶梯孔加工方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。