袁伟然，张勇斌，李建原，荆 奇，胡 波

（ 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳 621900 ）

微细电火花线切割加工 （micro wire electrical discharge maching，micro-WEDM） 采用移动线状电极丝取代微细电火花加工中的仿形电极，利用两极间脉冲火花放电产生密度极高的热能，造成金属局部受热熔化、气化抛出形成放电凹坑，达到蚀除材料、成形工件形状的目的。WEDM 无宏观切削力、单脉冲能量小、单次蚀除量小、热影响区小，可实现脆硬性难加工材料的精密微细加工， 在模具加工、复杂零件加工等方面起着不可替代的作用[1]。

图1 是电火花线切割加工示意图，理论上两导轮间电极丝的形状为直线， 然而由于电极丝刚性低，受重力、放电力、电磁力、静电力、流体冲刷与阻尼效应的影响，会产生挠曲变形和受迫振动，因此实际运动轨迹非常复杂。 电极丝作为微细电火花线切割加工的工具电极直接参与火花放电，电极丝在运动过程中的振动必然导致加工表面质量与加工精度下降。 对于WEDM 中电极丝的运动，许多学者根据经典弦振动理论建立了电极丝运动弦振动方程[2-6]，当加工工件厚度越大，电极丝自由振动频率越小，越易受外界振源影响而发生共振，电极丝振动幅度也越大，其中电极丝最大挠曲变形量可达几十到数百微米[3]。

图1 WEDM 加工示意图

陈志[4]在经典弦线振动方程的基础上耦合温度场和电磁场，建立连续脉冲放电电极丝振动多物理场耦合模型，并定量求得脉冲放电力与电极丝中点的横向振幅。……