[實(shí)用新型]一種用于電火花加工的無損電極

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420165942.0
• 申請(qǐng)日: 2014-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN203778908U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勤河;張敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): B23H1/04
• 分類號(hào): B23H1/04
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 張汝瑜

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于電火花加工的無損電極。

背景技術(shù)

電火花加工技術(shù)，可以加工傳統(tǒng)方式難以加工的高硬、高韌、高強(qiáng)材料，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。電火花加工是利用在放電介質(zhì)中的工具電極與工件之間的非接觸放電產(chǎn)生的熱效應(yīng)來蝕除工件材料。放電能量來自電火花電源，電火花電源一極接工具電極，另一極接工件。每次放電在工具電極與工件之間產(chǎn)生溫度高達(dá)10000k的等離子通道，等離子通道將熱量傳遞給工具電極與工件，工具電極與工件上面產(chǎn)生溫度高達(dá)10000k的微小熔化金屬池，放電結(jié)束后等離子通道消失，熔化的金屬池在溫度降低、壓力降低的作用下發(fā)生爆炸性沸騰被拋出，達(dá)到了去除材料的目的。但電火花加工在蝕除工件材料的同時(shí)，工具電極材料也在不斷被蝕除。工具電極由于被蝕除造成工具電極的變形，產(chǎn)生加工誤差。為消除工具電極的損耗，有采用提高脈沖寬度的辦法使工件被蝕除的金屬被拋出后涂覆在電極上，或利用放電介質(zhì)被分解產(chǎn)生的碳涂覆在工具電極上的方法保護(hù)工具電極，但其過程難以控制，其缺點(diǎn)是涂覆過厚產(chǎn)生電極尺寸增加或涂覆不足產(chǎn)生電極損耗；也有采用管狀電極時(shí)在管狀電極內(nèi)部通入液體，促進(jìn)冷卻以降低電極損耗，但依然無法消除電極損耗。

隨著數(shù)控電火花銑削技術(shù)的進(jìn)步，采用電火花管狀電極，應(yīng)用分層銑削、逐層進(jìn)給的方式加工零件的加工方法得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨之而來的問題是為提高加工精度更細(xì)的管狀電極被采用，蝕除同樣數(shù)量的材料由于管狀電極更細(xì)，其變形量也更大，加工誤差往往也更大。專利號(hào)為CN200710114894.7的“非導(dǎo)電材料電火花銑削電極頭”采用絕緣隔套連接正負(fù)電極，通過涂刷頭和內(nèi)孔將水基導(dǎo)電液涂覆在非導(dǎo)電工件的表面，正負(fù)電極通過非導(dǎo)電工件表面的水基導(dǎo)電液涂層放電，有效實(shí)現(xiàn)了非導(dǎo)電工件表面的加工，但其放電是以水基導(dǎo)電液為介質(zhì)發(fā)生在正負(fù)電極之間，正負(fù)電極存在損耗；專利號(hào)為CN200710115053.8的“非導(dǎo)電材料電火花銑削方法”采用正負(fù)管狀電極同軸安裝并通過絕緣介質(zhì)隔開，導(dǎo)電液從內(nèi)工具電極的中心孔流入，通過正負(fù)管狀電極的端部時(shí)放電發(fā)生，有效實(shí)現(xiàn)了非導(dǎo)電工件表面的加工。放電發(fā)生在正負(fù)電極之間，放電介質(zhì)是導(dǎo)電液，正負(fù)電極存在損耗。這就是現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提供一種用于電火花加工的無損電極的技術(shù)方案，使用該無損電極在加工工件過程中，其放電是在包裹著工具電極的液體與工件之間產(chǎn)生的，因而不會(huì)造成電極的損耗。

本方案是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的：一種用于電火花加工的無損電極，包括內(nèi)管和外管，所述外管套裝在內(nèi)管的外部，所述內(nèi)管的內(nèi)部為負(fù)壓空腔，所述內(nèi)管的外壁和外管的內(nèi)壁之間構(gòu)成導(dǎo)電液空腔，該導(dǎo)電液空腔的下部設(shè)置有導(dǎo)電液吸收體，所述導(dǎo)電液吸收體的下端設(shè)有與所述負(fù)壓空腔相連通的通孔，所述導(dǎo)電液吸收體的底面不高于所述內(nèi)管和外管的底面。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)還有，所述的內(nèi)管至少有一個(gè)，加工普通工件時(shí)，可以設(shè)置一個(gè)內(nèi)管和一個(gè)外管，進(jìn)行電火花加工，加工零件的孔時(shí)，為防止加工時(shí)工件中間部分的材料無法蝕除，可以設(shè)置一個(gè)外管和至少一個(gè)內(nèi)管。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)還有，為適應(yīng)不同形狀的加工需要，所述內(nèi)管和外管為圓形管或四邊形管或三角形管，加工普通工件時(shí)，宜采用圓形管；加工帶有棱角的工件時(shí)，宜采用方形管，且加工時(shí)電極不旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)還有，所述導(dǎo)電液空腔的上部設(shè)置有支撐架，該支撐架的兩端緊靠內(nèi)管的外壁和外管的內(nèi)壁，支撐架對(duì)內(nèi)管和外管起到支撐的作用，使內(nèi)管和外管之間構(gòu)成一定的導(dǎo)電液空腔，該支撐架上設(shè)置有導(dǎo)流孔，導(dǎo)流孔的作用是使導(dǎo)電液順利流至導(dǎo)電液空腔。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)還有，為減小放電能量損失，所述導(dǎo)電液吸收體的底面與所述內(nèi)管和外管中較低底面之間的距離為0-500μm。

使用該無損電極時(shí)，導(dǎo)電液吸收體充分吸收導(dǎo)電液，并在下端形成一定厚度的液膜，為了更好的確保工具電極在電火花反應(yīng)時(shí)不會(huì)被消耗掉，應(yīng)使導(dǎo)電液吸收體的下端向內(nèi)延伸至內(nèi)管的內(nèi)部或者使導(dǎo)電液吸收體的下端向外延伸至外管的外部，使導(dǎo)電液吸收體將內(nèi)管或外管包裹住。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)還有，所述內(nèi)管、外管和支撐架采用的材料為耐腐蝕性金屬，以提升其抗腐蝕性能。