CN114043024A - 一种基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统及在线监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统及在线监测方法，系统包括孪生模型数字空间、物理实体空间和虚实映射模块，孪生模型数字空间包括数字孪生描述单元、电极形状修正模块、电极形状识别模块、型腔形貌预测模块、异构数据解析模块及图形数据库，物理实体空间包括摄像头和电火花成型机。本发明通过构建实体电火花成型机放电过程中的数字孪生模型，运用摄像头对加工过程中的电极形状进行实时数据采样，并运用电极形状识别和修正模块对电极数字孪生模型进行再描述，之后运用型腔形貌预测模块对加工过程中的型腔进行预测并在数字孪生模型中进行描述。本发明有利于直观了解放电加工中型腔形貌变化情况。

Description

一种基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统及在线 监测方法

技术领域

本发明涉及特种加工技术以及智能化数字化技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统及在线监测方法。

背景技术

电火花加工技术常常应用于难加工材料精密加工领域以及复杂内部结构的模具型腔加工中。目前电火花成型机普遍存在数字化与智能化程度较低的问题，加工过程中由于工件浸没在加工液中，很难肉眼直接观察到型腔形貌变化情况，通常需要依靠以往的加工经验，并且加工过程中电极是不断损耗的，放电点也在电极底部不断变化，对于所形成的型腔结构更加难以判断，对技术人员水平提出了极高的要求。

近年来，数字孪生技术应用日渐广泛，数字孪生技术是对物理模型进行数字化描述，通过虚实映射手段在虚拟空间中重现物理模型在现实中的状态，采用数据融合、智能决策分析等方式提供物理模型所不具备的新的扩展能力，体现了物理模型的全周期过程。经过检索，目前尚未发现存在文献或专利采用数字孪生技术对工件型腔形貌进行预测的报道。本发明提出采用数字孪生技术对电火花加工过程进行数字化建模，运用摄像头对加工过程中的电极形状进行实时数据采样，并运用电极形状识别和修正模块对电极数字孪生模型进行再描述，之后运用型腔形貌预测模块对加工过程中的型腔进行预测并在数字孪生模型中进行描述，实现放电加工中型腔形貌数字化及可视化。

发明内容

根据上述提出的加工过程中由于工件浸没在加工液中，不能直接观察到型腔结构的技术问题，而提供一种基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统及在线监测方法。本发明主要通过构建实体电火花成型机放电过程中的数字孪生模型，运用摄像头对加工过程中的电极形状进行实时数据采样，并运用电极形状识别和修正模块对电极数字孪生模型进行再描述，之后运用型腔形貌预测模块对加工过程中的型腔进行预测并在数字孪生模型中进行描述，从而实现放电加工中型腔形貌数字化及可视化。

本发明采用的技术手段如下：

一种基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统，包括：孪生模型数字空间、物理实体空间和虚实映射模块，所述孪生模型数字空间通过所述虚实映射模块与所述物理实体空间相连接；

所述孪生模型数字空间包括数字孪生描述单元、电极形状识别模块、电极形状修正模块、型腔形貌预测模块、异构数据解析模块以及图形数据库，异构数据解析模块与电极形状识别模块和数字孪生描述单元相连，电极形状识别模块与图形数据库和电极形状修正模块相连，图形数据库与型腔形貌预测模块相连，电极形状修正模块和型腔形貌预测模块均与数字孪生描述单元相连；

所述物理实体空间包括摄像头和电火花成型机，摄像头与异构数据解析模块相连，实现对加工过程中的电极形状进行实时数据采样；电火花成型机通过虚实映射模块与异构数据解析模块相连，电极安装在电火花成型机的主轴上，待加工工件放置在电火花成型机的工作台上；

所述虚实映射模块通过电火花成型机预留的接口获取电源放电参数以及步进电机脉冲信号，并传递给异构数据解析模块，异构数据解析模块对电源放电参数以及X、Y、Z三轴步进电机脉冲信号进行解析，形成统一规范数据格式并交由数字孪生描述单元；

所述数字孪生描述单元依据电源放电参数信号，在孪生模型数字空间中显示放电参数，依据步进电机脉冲信号计算主轴X、Y、Z坐标对主轴位置进行更新；

所述摄像头采集放电过程中电极形状，并传递给异构数据解析模块；异构数据解析模块对图像进行解析，形成统一规范数据格式并交由电极形状识别模块；

所述电极形状修正模块用于对孪生模型数字空间中电极形状和电极形状识别模块中电极数据进行比对，并通过数字孪生描述单元对孪生模型数字空间中的电极进行更新；

所述电极形状识别模块用于将摄像头采集的电极图像数据存储到图形数据库中；

所述型腔形貌预测模块用于读取图形数据库中的电极图像数据，采用型腔形貌预测算法对型腔形貌进行分析，并通过数字孪生描述单元对型腔进行更新。

进一步地，所述虚实映射模块为PLC或单片机设备。

进一步地，所述数字孪生描述单元包括电极描述模块、型腔描述模块和机床描述模块，分别用于构建电极孪生模型、工件孪生模型以及机床孪生模型；电极描述模块与电极形状修正模块相连，实现对电极孪生模型中的电极进行更新；型腔描述模块与型腔形貌预测模块相连，实现对工件孪生模型中的型腔进行更新；机床描述模块与异构数据解析模块相连，实现对机床孪生模型中的主轴位置更新并在孪生模型数字空间中显示放电参数。

进一步地，所述电源放电参数包括电流、电压、脉宽、脉间。

进一步地，所述摄像头为普通摄像头或工业摄像头。

进一步地，所述图形数据库为缓存类型数据库。

本发明还提供了一种基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统的在线监测方法，为一种型腔形貌数字化及可视化描述方法，有利于直观了解放电加工中型腔形貌变化情况。所述在线监测方法包括如下步骤：

步骤一、将虚实映射模块分别连接电火花成型机以及孪生模型数字空间；

步骤二、将摄像头对准电极，另一端连接孪生模型数字空间；

步骤三、在电火花成型机主轴上安装电极，并设定电源放电参数，包括电流、电压、脉宽和脉间；

步骤四、开展放电加工，当完成一次放电加工后，电极抬起；摄像头采集电极形状，并将图像传递给异构数据解析模块；虚实映射模块通过电火花成型机预留的接口获取电源放电参数以及步进电机脉冲信号，并传递给异构数据解析模块；

步骤五、异构数据解析模块将电源放电参数以及步进电机脉冲信号的原始数据进行解析，形成统一规范数据格式并交由数字孪生描述单元的机床描述模块，并对主轴位置进行更新并在孪生模型数字空间中显示放电参数；同时，异构数据解析模块对图像进行解析，形成统一规范数据格式并交由电极形状识别模块；

步骤六、电极形状修正模块对孪生模型数字空间中电极形状和电极形状识别模块中电极数据进行比对，并通过电极描述模块对孪生模型数字空间中的电极进行更新；

步骤七、电极形状识别模块将摄像头采集的电极图像数据存储到图形数据库中；

步骤八、型腔形貌预测模块读取电极图像数据，采用型腔形貌预测算法对型腔形貌进行分析，并通过型腔描述模块对型腔进行更新。

进一步地，所述型腔形貌预测算法的实现方法如下：

S1、型腔形貌预测模块对比数据库中前一个电极几何轮廓点集数据与新存入的电极几何轮廓点集数据，获得差异点并计算差异点所围成的图形体积，即电极材料去除的体积；

S2、找到电极材料去除位置所对应的工件位置，根据试验所得到的在电源放电参数下电极和待加工工件材料去除体积比例，在工件孪生模型中去除对应位置的材料体积；

S3、将预测后的型腔轮廓点集数据传递给型腔描述模块。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统及在线监测方法，基于数字孪生技术、机器视觉识别技术以及型腔形貌预测算法提供了加工过程中型腔形貌的预测方法，提高了监测效率，为型腔加工质量及放电参数选择提供依据。

2、本发明提供的基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统及在线监测方法，可广泛应用于普通电火花加工机床，具有通用性。

3、本发明提供的基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统及在线监测方法，设计的电极形状识别模块及电极形状修正模块，能够实时在孪生模型数字空间中反应电极形状，采用了目标检测、形状分析等技术，在一定程度上提升了电极模型的修正效率。

综上，应用本发明的技术方案能够解决电火花放电加工过程中型腔肉眼难以直接观察、型腔结构难以判断的问题。

基于上述理由本发明可在特种加工技术以及智能化数字化等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的总体结构示意图。

图中：1、孪生模型数字空间；2、物理实体空间；3、虚实映射模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图所示，本发明提供了一种基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统，包括：孪生模型数字空间、物理实体空间和虚实映射模块，所述孪生模型数字空间通过所述虚实映射模块与所述物理实体空间相连接。

所述孪生模型数字空间包括数字孪生描述单元、电极形状识别模块、电极形状修正模块、型腔形貌预测模块、异构数据解析模块以及图形数据库，异构数据解析模块与电极形状识别模块和数字孪生描述单元相连，电极形状识别模块与图形数据库和电极形状修正模块相连，图形数据库与型腔形貌预测模块相连，电极形状修正模块和型腔形貌预测模块均与数字孪生描述单元相连。

所述物理实体空间包括摄像头和电火花成型机，摄像头与异构数据解析模块相连，实现对加工过程中的电极形状实时数据采样；电火花成型机通过虚实映射模块与异构数据解析模块相连，电极安装在电火花成型机的主轴上，待加工工件放置在电火花成型机的工作台上。

所述虚实映射模块可以为PLC或单片机设备。所述虚实映射模块通过电火花成型机预留的接口获取电源放电参数以及步进电机脉冲信号，并传递给异构数据解析模块，电源放电参数包括电流、电压、脉宽、脉间。异构数据解析模块的作用是对电源放电参数以及步进电机脉冲信号的原始数据进行解析，形成统一规范数据格式并交由数字孪生描述单元，数字孪生描述单元依据电源放电参数信号，在孪生模型数字空间中显示放电参数，依据步进电机脉冲信号计算主轴X、Y、Z坐标对主轴位置进行更新。

所述摄像头为普通摄像头或工业摄像头。所述摄像头采集放电过程中电极形状，并传递给异构数据解析模块；异构数据解析模块对图像进行解析，形成统一规范数据格式并交由电极形状识别模块。

所述电极形状修正模块用于对孪生模型数字空间中电极形状和电极形状识别模块中电极数据进行比对，并通过数字孪生描述单元对孪生模型数字空间中的电极进行更新。

所述电极形状识别模块用于将摄像头采集的电极图像数据存储到图形数据库中。所述图形数据库为缓存类型数据库。

所述型腔形貌预测模块用于读取图形数据库中的电极图像数据，采用型腔形貌预测算法对型腔形貌进行分析，并通过数字孪生描述单元对型腔进行更新。

具体地，所述数字孪生描述单元包括电极描述模块、型腔描述模块和机床描述模块，分别用于构建电极孪生模型、工件孪生模型以及机床孪生模型；电极描述模块与电极形状修正模块相连，实现对电极孪生模型中的电极进行更新；型腔描述模块与型腔形貌预测模块相连，实现对工件孪生模型中的型腔进行更新；机床描述模块与异构数据解析模块相连，实现对机床孪生模型中的主轴位置更新并在孪生模型数字空间中显示放电参数。

本发明还提供了一种基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统的在线监测方法，为一种型腔形貌数字化及可视化描述方法，有利于直观了解放电加工中型腔形貌变化情况。所述在线监测方法包括如下步骤：

步骤一、将虚实映射模块分别连接电火花成型机以及孪生模型数字空间；

步骤二、将摄像头对准电极，另一端连接孪生模型数字空间；

步骤三、在电火花成型机主轴上安装电极，并设定电源放电参数，包括电流、电压、脉宽和脉间；

步骤四、开展放电加工，当完成一次放电加工后，电极抬起；摄像头采集电极形状，并将图像传递给异构数据解析模块；虚实映射模块通过电火花成型机预留的接口获取电源放电参数以及步进电机脉冲信号，并传递给异构数据解析模块；

步骤五、异构数据解析模块将电源放电参数以及步进电机脉冲信号的原始数据进行解析，形成统一规范数据格式并交由数字孪生描述单元的机床描述模块，对主轴位置进行更新并在孪生模型数字空间中显示放电参数；同时，异构数据解析模块对图像进行解析，形成统一规范数据格式并交由电极形状识别模块；

步骤六、电极形状修正模块对孪生模型数字空间中电极形状和电极形状识别模块中电极数据进行比对，并通过电极描述模块对孪生模型数字空间中的电极进行更新；

步骤七、电极形状识别模块将摄像头采集的电极图像数据存储到图形数据库中；

步骤八、型腔形貌预测模块读取电极图像数据，采用型腔形貌预测算法对型腔形貌进行分析，并通过型腔描述模块对型腔进行更新。

作为优选的实施方式，所述型腔形貌预测算法的实现方法如下：

S1、型腔形貌预测模块对比数据库中前一个电极几何轮廓点集数据与新存入的电极几何轮廓点集数据，获得差异点并计算差异点所围成的图形体积，即电极材料去除的体积；

S2、找到电极材料去除位置所对应的工件位置，根据试验所得到的在电源放电参数下电极和待加工工件材料去除体积比例，在工件孪生模型中去除对应位置的材料体积；

S3、将预测后的型腔轮廓点集数据传递给型腔描述模块。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统，包括孪生模型数字空间1、物理实体空间2、虚实映射模块3。孪生模型数字空间通过虚实映射模块与物理实体空间相连接。

孪生模型数字空间1包括数字孪生描述单元、电极形状识别模块、电极形状修正模块、型腔形貌预测模块、异构数据解析模块以及图形数据库。

物理实体空间2包括摄像头及电火花成型机。

虚实映射模块3为西门子PLC。

图形数据库选用Redis数据库。

电火花成型机以及本地计算机均采用本地网络与西门子PLC连接，摄像头对准电极，通过USB接口连接本地计算机。

在电火花成型机主轴上安装紫铜电极，并放置待加工的钛合金工件。设定电火花成型机电源放电参数，包括电流、电压、脉宽以及脉间。其中，电压为45V，电流为20A，脉宽为20μs，脉间为20μs。

电极描述模块、型腔描述模块以及机床描述模块分别建立紫铜电极孪生模型、钛合金工件孪生模型以及机床孪生模型。

当完成一次放电后，紫铜电极抬起。摄像头采集电极形状，并传递给异构数据解析模块，异构数据解析模块对图像进行二值化处理，并将处理后的图像数据传递给电极形状识别模块。

电极形状识别模块通过OpenCV中的轮廓检测函数获得电极几何轮廓点集数据，并交由电极形状修正模块。

电极形状修正模块对比紫铜电极孪生模型中的电极几何轮廓点集数据与电极形状识别模块获得的电极几何轮廓点集数据。当数据不匹配时，电极形状修正模块更新紫铜电极孪生模型中的电极几何轮廓点集数据，并重新构建紫铜电极孪生模型。同时，电极形状识别模块将电极几何轮廓点集数据存储在Redis数据库中。

型腔形貌预测模块读取Redis数据库中的电极几何轮廓点集数据，并调用型腔形貌预测模块对型腔形貌开展预测分析。

型腔形貌预测算法实现方式如下：

步骤一、型腔形貌预测模块对比数据库中前一个电极几何轮廓点集数据与新存入的电极几何轮廓点集数据(电极形状识别模块获得的电极几何轮廓点集数据)，获得差异点并计算差异点所围成的图形体积，即电极材料去除的体积。

步骤二、找到电极材料去除位置所对应的工件位置，根据试验所得到的在上述放电参数下紫铜和钛合金材料去除体积比例为1:2，在工件孪生模型中去除对应位置的材料体积。

步骤三、将预测后的型腔轮廓点集数据传递给型腔描述模块。

型腔预测描述模块重新构建型腔模型(即钛合金工件孪生模型)。

西门子PLC将电火花成型机的电源放电参数以及步进电机脉冲信号实时传递给异构数据解析模块。

异构数据解析模块将电源放电参数以及X、Y、Z三轴步进电机脉冲信号信号转化为Json格式，并传递给机床描述模块。机床描述模块重新构建机床模型(即机床孪生模型)，并在孪生模型数字空间中显示放电参数。

本发明通过构建实体电火花成型机放电过程中的数字孪生模型，运用摄像头对加工过程中的电极形状进行实时数据采样，并运用电极形状识别和修正模块对电极数字孪生模型进行再描述，之后运用型腔形貌预测模块对加工过程中的型腔进行预测并在数字孪生模型中进行描述，从而实现放电加工中型腔形貌数字化及可视化，有利于直观了解放电加工中型腔形貌变化情况。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统，其特征在于，包括：孪生模型数字空间、物理实体空间和虚实映射模块，所述孪生模型数字空间通过所述虚实映射模块与所述物理实体空间相连接；

所述孪生模型数字空间包括数字孪生描述单元、电极形状识别模块、电极形状修正模块、型腔形貌预测模块、异构数据解析模块以及图形数据库，异构数据解析模块与电极形状识别模块和数字孪生描述单元相连，电极形状识别模块与图形数据库和电极形状修正模块相连，图形数据库与型腔形貌预测模块相连，电极形状修正模块和型腔形貌预测模块均与数字孪生描述单元相连；

所述物理实体空间包括摄像头和电火花成型机，摄像头与异构数据解析模块相连，实现对加工过程中的电极形状实时数据采样；电火花成型机通过虚实映射模块与异构数据解析模块相连，电极安装在电火花成型机的主轴上，待加工工件放置在电火花成型机的工作台上；

所述虚实映射模块通过电火花成型机预留的接口获取电源放电参数以及步进电机脉冲信号，并传递给异构数据解析模块，异构数据解析模块对电源放电参数以及X、Y、Z三轴步进电机脉冲信号进行解析，形成统一规范数据格式并交由数字孪生描述单元；

所述数字孪生描述单元依据电源放电参数信号，在孪生模型数字空间中显示放电参数，依据步进电机脉冲信号计算主轴X、Y、Z坐标对主轴位置进行更新；

所述摄像头采集放电过程中电极形状，并传递给异构数据解析模块；异构数据解析模块对图像进行解析，形成统一规范数据格式并交由电极形状识别模块；

所述电极形状修正模块用于对孪生模型数字空间中电极形状和电极形状识别模块中电极数据进行比对，并通过数字孪生描述单元对孪生模型数字空间中的电极进行更新；

所述电极形状识别模块用于将摄像头采集的电极图像数据存储到图形数据库中；

所述型腔形貌预测模块用于读取图形数据库中的电极图像数据，采用型腔形貌预测算法对型腔形貌进行分析，并通过数字孪生描述单元对型腔进行更新。

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统，其特征在于，所述虚实映射模块为PLC或单片机设备。

3.根据权利要求1所述的基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统，其特征在于，所述数字孪生描述单元包括电极描述模块、型腔描述模块和机床描述模块，分别用于构建电极孪生模型、工件孪生模型以及机床孪生模型；电极描述模块与电极形状修正模块相连，实现对电极孪生模型中的电极进行更新；型腔描述模块与型腔形貌预测模块相连，实现对工件孪生模型中的型腔进行更新；机床描述模块与异构数据解析模块相连，实现对机床孪生模型中的主轴位置更新并在孪生模型数字空间中显示放电参数。

4.根据权利要求1所述的基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统，其特征在于，所述电源放电参数包括电流、电压、脉宽、脉间。

5.根据权利要求1所述的基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统，其特征在于，所述摄像头为普通摄像头或工业摄像头。

6.根据权利要求1所述的基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统，其特征在于，所述图形数据库为缓存类型数据库。

7.一种如权利要求1-6任意一项权利要求所述的基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统的在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将虚实映射模块分别连接电火花成型机以及孪生模型数字空间；

步骤二、将摄像头对准电极，另一端连接孪生模型数字空间；

步骤三、在电火花成型机主轴上安装电极，并设定电源放电参数，包括电流、电压、脉宽和脉间；

步骤四、开展放电加工，当完成一次放电加工后，电极抬起；摄像头采集电极形状，并将图像传递给异构数据解析模块；虚实映射模块通过电火花成型机预留的接口获取电源放电参数以及步进电机脉冲信号，并传递给异构数据解析模块；

步骤五、异构数据解析模块将电源放电参数以及步进电机脉冲信号的原始数据进行解析，形成统一规范数据格式并交由数字孪生描述单元的机床描述模块，对主轴位置进行更新并在孪生模型数字空间中显示放电参数；同时，异构数据解析模块对图像进行解析，形成统一规范数据格式并交由电极形状识别模块；

步骤六、电极形状修正模块对孪生模型数字空间中电极形状和电极形状识别模块中电极数据进行比对，并通过电极描述模块对孪生模型数字空间中的电极进行更新；

步骤七、电极形状识别模块将摄像头采集的电极图像数据存储到图形数据库中；

步骤八、型腔形貌预测模块读取电极图像数据，采用型腔形貌预测算法对型腔形貌进行分析，并通过型腔描述模块对型腔进行更新。

8.根据权利要求7所述的基于数字孪生电火花加工型腔形貌在线监测系统的在线监测方法，其特征在于，所述型腔形貌预测算法的实现方法如下：

S1、型腔形貌预测模块对比数据库中前一个电极几何轮廓点集数据与新存入的电极几何轮廓点集数据，获得差异点并计算差异点所围成的图形体积，即电极材料去除的体积；

S2、找到电极材料去除位置所对应的工件位置，根据试验所得到的在电源放电参数下电极和待加工工件材料去除体积比例，在工件孪生模型中去除对应位置的材料体积；

S3、将预测后的型腔轮廓点集数据传递给型腔描述模块。

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