气雾介质放电诱导烧蚀成形加工技术研究

利用氧气与水产生雾化工作介质,使金属与间歇通入极间的气雾介质发生烧蚀,以获得较高的材料去除率。在氧气关闭阶段,则通过内冲液对烧蚀表面进行电火花加工修整,去除烧蚀产生的氧化层,在提高蚀除效率的同时,获得较好的表面质量(简称冲液雾化烧蚀)。分析了该加工方法的极间放电状态及微观加工过程,并以Cr12工件进行成形加工实验,与常规水中电火花加工及间歇通氧烧蚀加工进行对比,结果表明:冲液雾化烧蚀加工的材料去除率比间歇通氧烧蚀加工提高近1.45倍,比常规水中电火花加工提高约9.59倍;电极质量相对损耗比间歇通氧烧蚀加工增加约45%,比常规水中电火花加工减少近50%;加工表面比间歇通氧烧蚀加工更光整,表面微观形貌与常规水中电火花加工更接近,且无明显烧蚀重熔颗粒。     

金刚石烧结电极放电烧蚀加工蚀除机理

为了提高电火花加工效率,采用内部随机分布金刚石颗粒的管状烧结磨头作为放电诱导烧蚀加工电极。首先利用烧结电极金属基体和钛合金材料产生电火花诱导放电,通过电极内部进气孔冲入助燃氧气,使材料表面产生电火花诱导烧蚀。其次利用电极中的金刚石颗粒在线修整烧蚀加工的氧化表面,提高烧蚀效率及表面质量。对钛合金TC4进行钻削试验,从高效烧蚀加工及金刚石颗粒修整作用两个过程分别对该加工方法的微观蚀除机理做了具体分析,并与常规电火花钻削、紫铜电极烧蚀钻削进行对比,分析了材料去除率、表面质量等指标。结果表明,在相同试验条件下,金刚石烧结电极的烧蚀加效率是常规电火花钻削加工的14.5倍,并获得了近似机械加工的表面质量。     

电参数对钛合金放电诱导可控烧蚀车削加工的影响研究

设计了基于放电概率的诱导烧蚀电极伺服控制系统,通过优化实验,设定其放电概率为80%,并在此基础上分析了脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流等电参数对加工的影响。结果表明:正极性加工时,峰值电流对加工效率的影响最大。通过选取优化参数,与常规电火花车削对比表明:放电诱导可控烧蚀车削的材料加工效率是常规电火花车削的27倍,电极相对损耗仅为常规电火花车削的80%。     

气雾混合介质对放电烧蚀成形加工的影响

为了提高电火花加工的工作效率,以氧气与自来水通过雾化后产生的气雾作为放电介质,进行电火花放电烧蚀成形加工实验,分析了气雾混合介质条件下电火花放电烧蚀加工极间雾滴之间的"串联放电"特性和雾滴对极间放电烧蚀能量的分散作用。通过与纯氧中的放电烧蚀加工及内冲液电火花加工的试验对比,结果表明:气雾混合介质下的烧蚀加工,材料去除率较纯氧气中烧蚀加工提高近20%,较内冲液电火花加工提高约4.6倍,电极质量相对损耗较内冲液电火花加工降低近65%,且成型精度较高,楞角倒圆半径较内冲液电火花加工减小约35%。