[发明专利]多通道放电雾化烧蚀磨削复合加工方法

摘要

一种多通道放电雾化烧蚀磨削复合加工方法，其特征是将多个相互绝缘的中空铜管电极(10)集束成所需形状，给其中每个中空铜管进电端接入电阻(2)，再整体与脉冲电源连接以产生多通道放电；而后将混合有磨粒(11)的绝缘树脂胶(9)液体流入不同中空铜管之间的间隙里，固化成形获得带磨削作用的多通道放电分立电极(6)。使用该分立电极进行放电雾化烧蚀磨削复合加工，实现同时多点放电分散放电能量并多点诱导烧蚀反应，扩大燃烧范围实现高效蚀除，其次利用分立电极中磨粒(11)的磨削作用，磨除烧蚀表面的氧化层(a)和软化层(b)，露出新基体。本发明能提高烧蚀加工的持续性、效率和表面质量，解决加工效率和质量之间的矛盾。

主权项

1.一种多通道放电雾化烧蚀磨削复合加工方法，其特征在于使用自制的分立电极进行放电雾化烧蚀磨削复合加工，打破电火花加工在同一时刻只有一个放电通道的限制，在加工区域实现同时多点放电，以此分散放电能量并诱导加工介质中的氧气与多个放电点的工件材料形成烧蚀反应，扩大加工区域金属燃烧范围，实现高效蚀除；其次利用电极中磨粒的磨削作用，对烧蚀加工表面的氧化物和软化层进行有效地在线磨除，露出新的加工基体。多通道放电雾化烧蚀磨削复合加工方法整个过程可以分为多通道放电诱导引燃、金属均匀烧蚀高效蚀除、间隙氧气充分燃烧爆炸排出产物、磨粒的磨削修整。本发明方法的实现包括以下步骤：第一步：分立电极的制作。将单个铜管电极绝缘后，采用多根铜管集束固定，分别给每根铜管进电，进电端接入电阻后与脉冲电源连接，组合成能进行多通道放电的电极。其次在集束的电极上固结磨粒，采用的方法是将树脂胶混合磨粒灌入电极，流入不同铜管之间的缝隙中，固化成形后形成具有磨削作用的多通道放电电极。该分立电极可以实现多通道放电和磨粒磨削作用。第二步：将带有磨粒的分立电极作为加工电极与脉冲电源相连，工件与电极之间保持一定的相对速度，可采用工件旋转，电极固定不动的立车削工艺。第三步：水和氧气的雾化介质由中空电极内部通入加工区域，在脉冲电源的作用下，电极与工件之间产生火花放电，其中部分工件材料被电火花蚀除，形成放电凹坑，凹坑及附近区域材料由于温度较高，形成活化区。电极的多通道放电使工件表面多点达到燃点温度以上而处于活化状态，同一时刻工件表面形成多个活化区。第四步：持续通入的雾化介质中的氧气与活化区处于活化状态的金属材料发生剧烈燃烧反应，生成烧蚀产物并释放出大量的热量，并且使成倍于已燃烧金属材料体积的基体材料加热至熔融状态，雾化介质中的液态成分受热膨胀，体积迅速增大，由于雾化介质阻力相对液态介质小得多，膨胀的气体携带蚀除产物及熔融状态的基体材料喷射离开放电间隙。第五步：固结在电极上出露的磨粒，刮除附着在工件表面的氧化层以及受热的软化层，露出新的加工表面基体，提高烧蚀加工的可持续性和放电利用率。磨粒本身不导电，不参与烧蚀反应，其作用是起到磨削修整作用，提高烧蚀加工效率及加工表面质量。整个加工处于第三步到第五步的往复循环状态，直至加工结束。