[發明專利]水氣聯合電介質電火花加工的方法

無效

• 申請號: 200710168984.4
• 申請日: 2007-12-21
• 公開（公告）號: CN101185984A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 楊俊杰;徐盛林;余五新;饒立;吳福民;馮俊;譚昕;余志偉
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: B23H1/08
• 分類號: B23H1/08;B23H1/10
• 代理公司: 武漢開元專利代理有限責任公司
• 代理人: 俞鴻

技術領域

本發明屬于對金屬及其它導電材料進行加工的領域，具體涉及一種對金屬及其它導電材料進行電火花腐蝕加工的方法。

背景技術

電火花加工的原理是：在一定成分的電介質內，基于可導電工具電極(正極或負極)與可導電工件電極(負極或正極)之間脈沖性火花放電時的電腐蝕現象來蝕除多余的金屬，以達到對零件的尺寸、形狀及表面質量預定的加工要求。電火花加工技術是先進生產制造技術的一個重要組成部分，是制造業中最廣泛采用的機械切削和磨削加工等加工方法的重要補充和發展，已成為了廣泛應用于各行業的一種重要加工手段，特別是在對于高硬度材料的加工和微細加工方面有著不可替代的作用。其最大特點是：工具和工件間是非接觸加工，加工中沒有宏觀的切削力，因而可以用軟的銅、石墨等材料加工任何硬度和強度的可導電難加工金屬材料；可以加工非常復雜的立體成型表面；可以加工低剛度、薄壁、深孔、微細孔等特殊精密零件。

電火花加工的關鍵組成——電介質(工作液)是正常放電加工的基礎，目前通常使用煤油、煤油基或礦物油基專用油。這些工作介質均存在成本高，污染大的缺點，電火花加工所用的煤油(基)工作液，在加工過程中會產生大量有毒可燃氣體和煙霧，對人體神經系統、心血管系統、呼吸系統、視力和皮膚組織等都有危害，其自身是易燃易爆易揮發物質，在電火花引燃作用下或長時間加工溫度升高后非常容易起火，無法實現無人加工，同時其廢液會嚴重污染環境，處理難度和成本較高。

為了解決環境污染問題，有技術人員提出采用中空薄壁管狀工具電極，在其內部通入空氣，特別是氧氣等氣體進行電火花加工的方法，該方法不會產生有毒氣體，但其加工速度很慢，只能用于精細加工，特別是需要專用的旋轉夾持工藝裝備和三維數控電加工設備，成本極高，不適用于普通電火花加工機床，電極只能是圓柱形中空管狀電極，不能是其它形狀，也不能是實心電極，無法滿足工業生產的實際需要，而且使用氧氣也增加了加工區域出現火警和爆炸等危險情況的可能性，該方法目前未能進入實用領域。

在電火花加工領域的一個分支——電火花線切割加工的應用中，目前均采用水基乳化劑(僅應用于快走絲線切割加工)或者去離子水(僅應用于慢走絲線切割加工)作為電介質。水基乳化液中含有大量的礦物油基化合物，污染環境，對工作人員皮膚有害，而去離子水則需要專用的去離子化水處理裝置和相應的一次性處理藥劑，其設備成本和使用過程中的水處理成本都很高，采用該類電介質的加工方法僅可用于采用絲狀或線狀工具電極的電火花線切割加工，不能應用于其它電火花加工。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水氣聯合電介質電火花加工的方法，以克服上述電火花加工使用電介質的缺陷。

本發明的技術方案為：水氣聯合電介質電火花加工的方法，它是在進行電火花加工時，同時將自然水和空氣組成的電介質噴在工具電極與工件電極之間，完成電火花加工。

所述電介質的噴入采用噴水嘴和噴氣嘴。

所述噴水嘴和噴氣嘴分別設在兩個噴頭上。

所述噴水嘴和噴氣嘴設在一個噴頭上。

所述噴出空氣的壓強為0.2兆帕至0.4兆帕。

所述噴氣嘴和所述噴水嘴在工具電極與工件電極的間隙的同一側。

所述噴氣嘴在噴水嘴的后上方。

這里的電火花加工設備是各種能進行電火花加工的機床及其配套裝置，采用自然水和空氣聯合電介質，加工中不會產生有毒可燃氣體，對人體健康無害，對環境無污染，沒有起火危險，可以實現綠色制造。同時，它較現有的單一的空氣電介質和單一的水基乳化劑電介質或去離子水電介質的使用范圍廣泛，加工速度快。

附圖說明

圖1水氣聯合電介質電火花加工示意圖。

圖2噴水嘴和噴氣嘴示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，使用電火花加工設備進行電火花加工時，工具電極1向工件電極2作進給運動，在工具電極1與工件電極2的間隙3的一側，設置有噴水嘴4，噴水嘴4噴出自然水，在噴水嘴4的后上方，設置有噴氣嘴5，噴氣嘴5噴出空氣，噴氣嘴5噴氣的方向沿虛線6的方向，該方向與工件表面的交點落在在噴水嘴4噴水點的后方，噴出的自然水在噴出的空氣的推力作用下形成向間隙3流動的含氣水膜，并在填充滿間隙3后從間隙3的另一側流出。噴水嘴4與水管及水泵連接；噴氣嘴5與空氣管及空壓機的出氣口連接聯通。

采用圖1的方式進行電火花加工時，可以設置1個或多個噴水嘴4和1個或多個噴氣嘴5，它們均位于間隙3的同側，位置可以調整，以保證噴氣嘴5在噴水嘴4的后上方，使形成的含氣水膜向間隙3流動，并從間隙3的另一側流出。

實施例1