磁場電火花複合加工工藝的製作方法
2023-04-29 01:01:21
專利名稱：磁場電火花複合加工工藝的製作方法
技術領域：
本發明磁場電火花複合加工工藝，屬於特種加工技術領域，適應於加工非導磁的金屬材料，具體來講，涉及一種磁能和電能兩種能量複合的工藝。
背景技術：
隨著機械產品質量的不斷提高，迫切需要解決的問題，就是提高零件的表面質量。有效改善零件加工方法對新產品的研製、推廣和社會經濟等起著非常重大的作用。隨著新材料、新結構的出現，如各種難切削材料的加工；各種複雜表面的加工；各種超精、光整或具有特殊要求的零件的加工問題。這些，僅僅依靠傳統切削加工方法就很難實現。為了解決上述問題，隨之發展起了特種加工方法。特種加工方法的特點是不主要依靠機械能，而是依靠其它能量(如電、磁、化學、光、聲、熱等能量)去除金屬或非金屬材料。
電火花加工就是主要利用電能來加工金屬材料的一種特種加工方法，這種加工方法在20世紀40年代開始研究並逐步應用於生產。電火花加工在特種加工中是比較成熟的工藝，在民用、國防生產部門和科學研究中已經獲得了廣泛的應用。電火花加工與傳統的機械切削相比有其可加工難切削材料及可加工特殊和複雜零件的優點，但在實際應用中又有加工速度慢，工藝規律難掌握，電極易損耗等局限性。基於這些原因，作者提出磁場電火花複合加工方法，以其實現提高加工速度，改善零件表面質量，減少電極損耗等目的。目前，國內外學者和工程技術人員對磁力、電火花、超聲波等各種能量單獨作用對機件的成型、光整的機理和工藝規律都有研究，成型的加工工具機已在應用；機械電火花複合加工，電火花超聲波複合加工，磁場電化學複合加工等兩種能量的複合也有研究，但磁場和電火花複合加工還未見報導。
該技術主要通過磁場、電火花的複合來解決電火花加工中的速度低下、特別是電火花小孔加工中排屑困難、加工不穩定、電極易損耗等問題；通過試驗對一些加工的微觀機理問題進行研究，同時，對其加工工藝進行優化，以達到指導和應用於生產實踐的目的。
發明內容
本發明磁場電火花複合加工工藝其目的在於，解決上述現有技術中存在的問題，從而公開一種工藝簡單、生產成本低廉、加工效率高、有效降低零件的表面粗糙度值、電火花加工過程中排屑容易、加工效果好、易於實現的磁場電火花複合加工工藝的技術方案。
本發明磁場電火花複合加工工藝，其特徵在於是一種磁能和電能兩種能量複合的工藝，就是在電火花加工工具機上附加一套供磁裝置，其具體工藝為I、工藝步驟首先設計電磁鐵供磁裝置，加在電火花加工工具機的電極兩端，調試安裝，磁場間隙為20毫米，磁場強度為480-520毫特斯拉，加工工具接脈衝電源負極，加工工件接脈衝電源正極，加工液為自來水；其次對加工工藝參數進行優化，主要是電、磁參數；接下來測試其加工速度，測量表面粗糙度，觀察加工碎屑的排除情況；II、工藝參數的確定加工工件為非導磁的不鏽鋼和銅板，加工厚度為1-30毫米，電火花加工工具機的調整功率管開起數從2-4個，脈衝寬度從2-4之間變化進行對比試驗；伺服電機用2或4檔，電火花加工正極為工件，負極為直徑0.3-3毫米的紫銅。
本發明磁場電火花複合加工工藝的優點在於解決了電火花加工中的速度低下、特別是電火花小孔加工中排屑困難、加工不穩定、電極易損耗的問題，所以該發明的技術方案具有工藝簡單、生產成本低廉、加工效率高、有效降低零件的表面粗糙度值、電火花加工過程中排屑容易、加工效果好、易於實現的磁場電火花複合的優點。
四
圖1為磁場電火花複合加工試驗裝置示意中的標號為1為電火花小孔機，2為工具電極，3為加工工件，4為附加磁場裝置五具體實施方式
實施方式1在小孔機上1毫米厚的不鏽鋼板，進行對比試驗；試驗條件電火花加工正極為工件，負極為直徑2毫米的紫銅，磁極間隙為20毫米，磁場強度為510毫特電磁場，加工介質為自來水。
試驗數據單獨電火花加工時，最大加工速度為每分鐘0.91毫米，磁場電火花複合後最大加工速度為每分鐘4.055毫米，速度增加為原來的4.5倍。
實施方式2在小孔機上8.6毫米厚的不鏽鋼板，進行對比試驗；試驗條件電火花加工正極為工件，負極為直徑2毫米的紫銅，磁極間隙為20毫米，磁場強度為510毫特電磁場，加工介質為自來水。
試驗數據單獨電火花加工時，最大加工速度為每分鐘1.6毫米，磁場電火花複合後最大加工速度為每分鐘7.53毫米，速度增加為原來的4.6倍。
實施方式3在小孔機上2毫米厚的紫銅板，進行對比試驗；試驗條件電火花加工正極為工件，負極為直徑2毫米的紫銅，磁極間隙為20毫米，磁場強度為510毫特電磁場，加工介質為自來水。
試驗數據單獨電火花加工時，最大加工速度為每分鐘7.74毫米，磁場電火花複合後最大加工速度為每分鐘16.45毫米，速度增加為原來的2.1倍。
實施方式4在小孔機上8.6毫米厚的不鏽鋼板，進行對比試驗；試驗條件電火花加工正極為工件，負極為直徑1毫米的紫銅，磁極間隙為20毫米，磁場強度為510毫特電磁場，加工介質為自來水。
試驗數據單獨電火花加工時，最大加工速度為每分鐘4.03毫米，磁場電火花複合後最大加工速度為每分鐘14.54毫米，速度增加為原來的3.6倍。
權利要求
1.一種磁場電火花複合加工工藝，其特徵在於是一種磁能和電能兩種能量複合的工藝，就是在電火花加工工具機上附加一套供磁裝置，其具體工藝步驟為I、工藝步驟首先設計電磁鐵供磁裝置，加在電火花加工工具機的電極兩端，調試安裝，磁場間隙為20毫米，磁場強度為480-520毫特斯拉，加工工具接脈衝電源負極，加工工件接脈衝電源正極，加工液為自來水；其次對加工工藝參數進行優化，主要是電、磁參數；接下來測試其加工速度，測量表面粗糙度，觀察加工碎屑的排除情況；II、工藝參數的確定加工工件為非導磁的不鏽鋼和銅板，加工厚度為1-30毫米，電火花加工工具機的調整功率管開起數從2-4個，脈衝寬度從2-4之間變化進行對比試驗；伺服電機用2或4檔，電火花加工正極為工件，負極為直徑0.3-3毫米的紫銅。
全文摘要
一種磁場電火花複合加工工藝，屬於特種加工技術領域，適應於加工非導磁的金屬材料，具體來講，涉及一種磁能和電能兩種能量複合的工藝。其特徵在於是首先設計電磁鐵供磁裝置，加在電火花加工工具機的電極兩端，調試安裝，磁場間隙為20毫米，磁場強度為480－520毫特斯拉，加工工具接脈衝電源負極，加工工件接脈衝電源正極，加工液為自來水；其次對加工工藝參數進行優化，主要是電、磁參數；接下來測試其加工速度，測量表面粗糙度，觀察加工碎屑的排除情況，解決了電火花加工中的速度低下、特別是電火花小孔加工中排屑困難、加工不穩定、電極易損耗的問題，所以該發明的技術方案具有工藝簡單、生產成本低廉、加工效率高、有效降低零件的表面粗糙度值、電火花加工過程中排屑容易、加工效果好、易於實現的磁場電火花複合的優點。
文檔編號B23H7/14GK1817536SQ20061001243
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月15日 優先權日2006年3月15日
發明者楊世春, 曹明讓, 熊光煜, 陳紅玲 申請人:太原理工大學