[发明专利]一种用于电火花线切割加工的辅助装置

说明书

本发明公开了一种用于电火花线切割加工的辅助装置，能在电火花线切割过程中，施加同时垂直于加工方向磁场、垂直于电极丝方向的磁场以及垂直于地面的磁场，并能将工件夹持在三自由度超声振动平台上。装置包括水平磁场电磁铁、垂直磁场电磁铁以及超声换能器；水平磁场电磁铁、垂直磁场电磁铁可以沿着导轨进行移动，随着加工过程中电极丝移动而移动，控制电磁铁沿着导轨移动，改变两个磁极之间的距离，能使加工位置的磁场强度不变。控制超声换能器的功率使得工件产生超声振动，振幅和频率大小可调，能稳定可靠去除残渣。本发明装置能构建出整个线切割过程自始至终稳定一致的磁场强度、磁场方向以及超声振动强度，提供了稳定良好的电火花线切割加工的辅助条件。

技术领域

本发明属于特种加工的电火花线切割加工技术领域，更具体地，涉及一种用于电火花线切割加工的辅助装置。

背景技术

随着现代工业的发展，对机械产品的质量要求越来越高，传统的加工方法难以满足各种超精、具有复杂表面的新材料、新结构的加工要求，需要采用特种加工方法来对这些材料或结构进行加工处理。特种加工的特点是非机械接触，没有宏观的切削力，而是利用非机械能(光、电、磁、热、化学等)来去除材料的加工方法。

电火花线切割加工就是利用电能加工金属材料的一种特种加工方法，是一种利用金属电极丝在均匀走丝过程中不断的脉冲放电，从而蚀除工件材料的加工方法。电火花线切割已经广泛应用于航空、模具和汽车等各种领域，与传统加工方法相比，适用于精度要求高、表面质量好、高硬度、高强度和高熔点等传统加工方法难以加工的材料，例如钛合金、钨钢等金属材料，且在加工一些形状复杂的、具有特殊要求的工件时也具有明显的优势，其加工精度高，表面质量好。

虽然电火花线切割加工精度高、得到的工件表面质量好，但为了获得好的表面质量，需要付出加工效率与制造成本的代价；而且电火花线切割加工工艺是一种剧烈的热工艺，利用放电脉冲瞬间产生的热能腐蚀一定体积的材料，导致脉冲放电点材料的熔化，蒸发与电离，不可避免的在工件表面产生一些裂纹、凹坑与重铸层；其放电不稳定，当放电间隙内的残渣未被工作液有效地及时冲刷掉，会缩短放电通道，导致加工效率降低以及工件表面质量降低。

因此，需要开发一种新型的电火花线切割的辅助装置，克服放电不稳定和残渣不能被及时冲刷的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于电火花线切割加工的辅助装置，其目的在于，通过设置空间上相互叠加且伴随加工位置移动的多对磁场，以构造出整个电火花线切割过程中自始至终稳定不变的磁场方向和磁场强度，此外，通过将待加工工件设置在三维超声平台上，保证了整个电火花线切割过程中超声振动的稳定一致性，由此解决了现有技术中，超声磁场辅助电火花加工中磁场强度和方向、超声强度三者无法稳定一致的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于电火花线切割加工的辅助装置，其包括水平磁场电磁铁、垂直磁场电磁铁、三自由度超声振动平台，

水平磁场电磁铁用于提供同时垂直于加工方向和电极丝方向的水平面匀强磁场，所述垂直磁场电磁铁用于提供平行于电极丝方向的垂直方向匀强磁场，水平面匀强磁场和垂直方向匀强磁场共同作用形成复合磁场，

所述三自由度超声振动平台包括X轴激振台、Y轴激振台和Z轴激振台，X轴激振台、Y轴激振台和Z轴激振台分别用于对待加工工件实现X方向、Y方向以及Z方向上的超声振动，整个三自由度超声振动平台与待加工工件固定在一起，以用于保证加工的整个过程中工件处的超声振动参数始终稳定一致，

用于加工的电极丝在工作时设置在复合磁场中，所述复合磁场与电极丝相对位置能够调节，以用于保证在加工的整个过程中，电极丝处的复合磁场参数始终稳定一致。

进一步的，水平磁场电磁铁具有相对设置的多对，多对水平磁场电磁铁以电极丝为轴心分布，多对水平磁场电磁铁均配置有水平磁场电磁铁滑轨，以用于供每对水平磁场电磁铁沿水平方向调节磁极相对距离，进而实现对电极丝处磁感应强度的调节。