液中喷气电火花加工试验及机理研究

【摘要】： 传统的电火花加工采用煤油等碳氢化合物作为介电工作液,在加工过程中会存在火灾隐患;电极通常需要在加工之前制备完成,占用了加工时间,降低了加工柔性;此外,加工过程中电极损耗较大,影响了加工精度。 气体介质电火花加工对传统电火花加工做出了重大改进,这一方法采用了对人体无害的气体作为工作介质,对环境不会造成污染;此外,其电极损耗极低,简化了加工工艺;由于可以实现三维铣削加工,大大提高了加工柔性。然而,这种加工方法的稳定性较差,并且在通常情况下的加工效率较低。 综合上述两种加工方式的特点,本文提出了一种新的加工方法——液中喷气电火花加工。这一方法使用从空心管状电极中喷出的高速气体作为电介质,使用去离子水、线切割工作液等水基工作液压缩放电通道、排出电蚀产物并冷却放电间隙,是一种基于气体介质电火花加工所提出的一种加工方法。 本文对这一加工方法进行了试验研究,对其与气体介质电火花加工的区别,以及加工参数、加工介质对其加工性能的影响进行了考察。研究结果表明,液中喷气电火花加工相对于气体介质电火花加工,具有更高的加工效率、更好的表面质量和同样低的电极损耗;其电极损耗基本不受脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流以及气体压力的影响;采用氧气和线切割工作液时,加工效率和表面质量有了较为显著的提高。文章还对这一加工方法的机理做了初步的分析,分析结果表明,其放电过程是在气体介质中进行的,工作液对放电通道产生了压缩作用,因此这种加工方法兼具了气体介质加工和传统液中加工的优点。 本文的研究表明,液中喷气电火花加工是一种可行的、有潜力的加工方法,值得进一步深入研究。