專利名稱：電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電火花加工方法，具體地說(shuō)是一種能提高電火花加工效率，快 速蝕除基體金屬材料并保障加工表面質(zhì)量與精度的電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除 方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步和工業(yè)的發(fā)展，新材料層出不窮。這些材料不但具有高硬度、 高強(qiáng)度、高耐磨性，而且還具有高熔點(diǎn)，抗腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)切削加工方式的 加工難度日益增大。如高溫合金，因其加工硬化傾向大，切削力大，切削溫度高等特點(diǎn) 導(dǎo)致刀具易磨損，表面質(zhì)量和精度不易保證。電火花加工利用電、熱能而不是機(jī)械能蝕 除材料，可以加工任何硬、脆、韌、軟及高熔點(diǎn)的導(dǎo)電材料，且專長(zhǎng)于難加工材料、復(fù) 雜型面零件的加工。然而，電火花加工由于能量主要來(lái)源于脈沖放電形成的放電通道內(nèi) 部，用于蝕除材料的能量受到脈沖電源能量輸出、加工表面質(zhì)量和精度要求、電極損耗 等因素的制約，因此電火花加工方法與傳統(tǒng)機(jī)械加工方法相比加工效率很低。為提高電火花加工的效率，并改善加工環(huán)境，研究人員在傳統(tǒng)電火花加工的基 礎(chǔ)上相繼提出了氣中電火花加工、液中充氣電火花加工、噴霧電火花加工等一系列新的 電火花加工方法，使電火花加工的應(yīng)用領(lǐng)域得到擴(kuò)展。傳統(tǒng)電火花加工工作介質(zhì)多為碳 氫化合物，如煤油或者礦物油等，這類工作介質(zhì)在電火花加工中可以形成碳保護(hù)膜保護(hù) 電極，減少電極損耗，但加工時(shí)所產(chǎn)生的氣體具有一定毒性，對(duì)人體有害，并且工作介 質(zhì)具有可燃性，若操作不慎或加工異常易引發(fā)火災(zāi)。為此，日本東京農(nóng)工大學(xué)的國(guó)枝正 典提出了氣中電火花加工方法，試圖解決電火花加工中的環(huán)境和安全問(wèn)題。氣中放電 加工時(shí)，部分熔融工件金屬材料飛濺粘附在工具電極上，補(bǔ)償了工具電極損耗，可得到 較低的電極損耗率。但由于其放電間隙較小，易發(fā)生短路或拉弧現(xiàn)象，使得放電狀態(tài) 變差、加工效率大大降低。為解決氣中電火花加工遇到的問(wèn)題，山東理工大學(xué)研究了 超聲輔助氣中電火花加工方法，對(duì)工件電極或工具電極施加超聲振動(dòng)，用于改善氣中放 電狀態(tài)，提高了氣中電火花放電效率，有效地避免了加工過(guò)程短路、電弧放電現(xiàn)象的發(fā) 生。但由于氣體對(duì)放電通道的壓縮效果較差，放電通道能量密度較低，加工效率通常僅 為液中放電的1/6左右，制約了氣中電火花加工的發(fā)展。為此，上海交通大學(xué)近期提出 了液中噴氣電火花加工方法和噴霧電火花加工方法。液中噴氣電火花加工相對(duì)于氣中電 火花加工，具有更高的加工效率、更好的表面質(zhì)量和同樣低的電極損耗；電極損耗基本 不受脈沖占空比、峰值電流和氣體壓力的影響。霧中電火花加工結(jié)合了液中和氣中電火 花加工方法的優(yōu)點(diǎn)使放電間隙大于氣中和液中電火花加工，電介質(zhì)容易擊穿形成放電通 道，高壓霧氣具有比干式加工更好的冷卻作用，可以提高放電通道的爆炸力，提高加工 速度。上述各種加工方法都是以工件和電極間的放電產(chǎn)生的能量為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行加工 的，能量大小主要依賴于脈沖電源的輸出。但電火花加工脈沖電源的能量利用率一般不到總能量的一半，此外，用于加工的能量只有部分能量分配給工件，還有一部分能量在 傳遞過(guò)程中散失到周邊介質(zhì)中，能量利用率不高。只能通過(guò)提高電源的輸出能量來(lái)提高 電火花加工效率，但電源的輸出能量越大，能量損失就越大，并且分配到工具電極上的 能量越大，對(duì)應(yīng)的電極損耗也就增加，同時(shí)工件的加工表面質(zhì)量也就越差。因此，目前 無(wú)論采用何種形式的電火花加工，其加工效率均較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)目前電火花加工效率低的問(wèn)題，通過(guò)極間新的能量輸入手段，發(fā) 明一種通過(guò)燃燒方式使被加工基體金屬材料快速蝕除的電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工 蝕除方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是—種電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法，其特征是在常規(guī)電火花加工過(guò) 程中，向加工區(qū)域間歇性地通入能與被加工金屬材料產(chǎn)生燃燒放熱效應(yīng)的氣體，使加工 處于電火花誘導(dǎo)可控燃燒與常規(guī)電火花加工交替進(jìn)行的狀態(tài)；首先在常規(guī)電火花放電作 用下，表層金屬材料達(dá)到燃點(diǎn)溫度以上并形成活化狀態(tài)時(shí)通入能產(chǎn)生燃燒放熱效應(yīng)的氣 體并發(fā)生燃燒反應(yīng)，生成燃燒產(chǎn)物，同時(shí)釋放出大量的熱，這些熱量隨后又直接作用于 基體材料，使成倍于已燃燒金屬材料體積的基體材料加熱至熔融狀態(tài)，燃燒產(chǎn)物和熔融 金屬材料在電火花放電的熱、爆炸力和氣流沖刷共同作用下拋離基體金屬，材料蝕除率 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)電火花加工，大大提高了加工效率；隨后結(jié)束供氣，在結(jié)束供氣的非供氣 階段或非供氣區(qū)域，通過(guò)常規(guī)電火花放電加工對(duì)表面進(jìn)行修整，從而保證表面質(zhì)量與精 度，隨著電極或工件的進(jìn)給再次通入能產(chǎn)生燃燒放熱效應(yīng)的氣體形成燃燒反應(yīng)，而后停 止供氣并進(jìn)行常規(guī)電火花加工，如此重復(fù)，燃燒與電火花加工兩種加工狀態(tài)始終交替進(jìn) 行直至加工結(jié)束。本發(fā)明在保證加工質(zhì)量和精度的前提下，實(shí)現(xiàn)了數(shù)倍、甚至數(shù)百倍于 常規(guī)電火花加工的材料蝕除率。本發(fā)明仍屬于宏觀無(wú)切削力加工方法，不受金屬材料硬 度、強(qiáng)度等力學(xué)性能的限制。所述的氣體為能與基體金屬材料發(fā)生燃燒放熱反應(yīng)的氣體為氧氣、氯氣、氮 氣、乙炔、氟氣中的一種或其組合。所述的氣體可從電極的中心、側(cè)面或兩者同時(shí)吹向加工區(qū)域。所述的氣體的工作壓力為0.01 9MPa。所述的電火花加工的工作介質(zhì)為水或非可燃水溶性工作液?？梢韵蚣庸^(qū)域噴射液體工作介質(zhì)以壓迫可燃?xì)怏w，強(qiáng)化燃燒作用，并加速蝕 除產(chǎn)物的排出。所述的被加工基體材料為金屬或合金。加工過(guò)程中使用的電極為旋轉(zhuǎn)電極或不旋轉(zhuǎn)成型電極，工件和電極的相對(duì)位置 發(fā)生改變，可以形成各種形式的加工方法，包括鉆孔、銑削、成型加工、車削或磨削。間歇?dú)怏w的產(chǎn)生可以通過(guò)氣流控制裝置的主動(dòng)間歇控制或者采用其他方式，如 對(duì)于旋轉(zhuǎn)或振動(dòng)電極可采用連續(xù)供氣但可用機(jī)械方法使燃燒區(qū)域強(qiáng)迫轉(zhuǎn)移從而達(dá)到在加 工區(qū)域?qū)崿F(xiàn)間歇性氣流供氣的效果。本發(fā)明的具體加工過(guò)程包括
第一、電極與工件分別接脈沖電源正、負(fù)極，進(jìn)行常規(guī)電火花加工，形成高溫 火花放電區(qū)域，使表層金屬材料達(dá)到燃點(diǎn)，活化工件表層金屬材料。第二、通入氣體，與達(dá)到燃點(diǎn)的金屬材料發(fā)生燃燒放熱反應(yīng)。以鐵和氧氣反應(yīng) 為例，鐵與氧氣發(fā)生劇烈氧化反應(yīng)，釋放出大量的熱量。根據(jù)計(jì)算，鐵在氧氣中燃燒產(chǎn) 生的熱量可以使7 10倍的鐵加熱到其熔化溫度(約1500°C )。燃燒產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)大于 同體積鐵熔化需要的熱量，并且這些熱量直接作用于基體，使成倍于燃燒金屬材料體積 的基體金屬材料加熱至熔融狀態(tài)。第三、可控燃燒蝕除。常規(guī)電火花加工的能量主要來(lái)源于放電通道，放電通道 中的能量在傳遞到基體的過(guò)程中，部分熱量會(huì)散失在周圍介質(zhì)中。而燃燒產(chǎn)生的熱量將 直接作用于基體金屬材料，熱量散失很少，能量利用率大大提高。燃燒所釋放的熱量遠(yuǎn) 遠(yuǎn)大于同體積金屬材料熔化需要的熱量，導(dǎo)致基體溫度升高，使得基體金屬材料不斷達(dá) 到燃點(diǎn)，同時(shí)借助電火花放電的熱、爆炸力和氣體沖刷作用將部分表層熔化的金屬材料 和氧化產(chǎn)物排出，露出新的活化表面，繼續(xù)重復(fù)上述加工過(guò)程。因此，材料的蝕除率遠(yuǎn) 大于常規(guī)電火花加工。第四、電火花加工修整。為防止燃燒的不規(guī)則擴(kuò)散及燃燒產(chǎn)物任意堆積在金 屬材料表面，造成加工表面質(zhì)量和精度的不可控，應(yīng)在持續(xù)燃燒一段時(shí)間之后，停止供 氣，中斷燃燒反應(yīng)，而后進(jìn)行常規(guī)電火花加工，蝕除殘留在材料表面的燃燒產(chǎn)物，并修 整加工表面，保障加工表面的質(zhì)量與加工精度。第五、噴射液體工作介質(zhì)。整個(gè)加工過(guò)程中可以利用高壓液體工作介質(zhì)沖刷加 工區(qū)域，壓迫氣體，強(qiáng)化燃燒作用，并加速蝕除產(chǎn)物的排出。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明通過(guò)電火花的誘導(dǎo)作用，利用基體金屬材料燃燒釋放的大量化學(xué)能，加 速基體金屬材料的燃燒蝕除，大大提高了材料蝕除率；加工過(guò)程中借助電火花加工方法 對(duì)加工表面進(jìn)行交替修整，加工表面質(zhì)量和精度基本等同常規(guī)電火花加工方法。本發(fā)明在加工過(guò)程中利用了基體金屬材料燃燒過(guò)程釋放的熱量，大大增加了用 于蝕除金屬材料的能量。由于基體金屬材料燃燒的能量是在工件基體上直接釋放的，沒(méi) 有常規(guī)電火花加工中的能量散失，可加快反應(yīng)進(jìn)行。電極與工件有一定距離，且電極處 于氣體的流通冷卻狀態(tài)，燃燒能量很少能傳遞到電極上，因此電極損耗較小。整個(gè)加工 過(guò)程在間歇?dú)饬?如氧氣)的作用下，一方面可以防止因燃燒不可控制，造成加工形狀的 不規(guī)則和燃燒產(chǎn)物在金屬基體材料表面的堆積，另一方面可以利用在間歇?dú)饬魍Ｖ闺A段 或區(qū)域，通過(guò)常規(guī)電火花加工方法修整工件表面，保證零件的加工質(zhì)量與精度。本發(fā)明 仍屬于無(wú)宏觀切削力加工，因此對(duì)于大型結(jié)構(gòu)件可采用小型設(shè)備在大結(jié)構(gòu)件上進(jìn)行相對(duì) 運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行加工，可解決大型結(jié)構(gòu)件加工機(jī)床尺寸、剛性等問(wèn)題。由于采用了水或 非可燃水溶性工作液，不存在油性工作液加工中產(chǎn)生環(huán)境污染，火災(zāi)隱患等問(wèn)題，是一 種高效、低損耗、低成本、安全，無(wú)污染的加工方法。本發(fā)明與常規(guī)電火花加工相比可數(shù)倍甚至數(shù)百倍地提高材料蝕除效率，很好地 解決了金屬材料特別是難加工金屬材料加工效率低的難題，對(duì)降低金屬材料特別是難加 工金屬材料的加工成本，擴(kuò)大應(yīng)用范圍有很大的作用，并且對(duì)大型結(jié)構(gòu)件的加工具有重 要的意義。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)加工裝置示意圖。圖2是本發(fā)明的加工過(guò)程示意圖。
其中圖2 (a)為電火花放電誘導(dǎo)活化材料示意圖；圖2(b)為活化區(qū)燃燒放熱、區(qū)域擴(kuò)大過(guò)程示意圖；圖2 (C)為蝕除產(chǎn)物和活化區(qū)域繼續(xù)擴(kuò)大過(guò)程示意圖；圖2(d)為關(guān)斷氧氣阻止燃燒不規(guī)則擴(kuò)散并進(jìn)行電火花修整的示意圖。圖3為高溫合金GH4169在相同時(shí)間內(nèi)采用本發(fā)明的電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電 銑削加工與常規(guī)電火花銑削加工的工件實(shí)體照片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1-3所示。一種電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法，屬于特種加工范疇。加工始終 處在電火花誘導(dǎo)可控燃燒與常規(guī)電火花加工交替進(jìn)行的狀態(tài)。加工開(kāi)始階段，放電能量 作為主要能量用于加工，小部分金屬材料被蝕除，并且電火花加工作為一種誘導(dǎo)方式， 放電加熱基體金屬表面材料，使表面活化，達(dá)到燃點(diǎn)?；罨谋砻娼饘俨牧显陂g歇供給 的氧氣(還可使用氯氣、氮?dú)狻⒁胰?、氟氣等或其組合，下同)作用下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 形成燃燒，釋放大量的化學(xué)能。能量向基體內(nèi)部傳導(dǎo)，內(nèi)部基體金屬材料溫度升高，并 且表面達(dá)到熔點(diǎn)的部分表層熔化的金屬材料和燃燒產(chǎn)物借助放電熱、爆炸力和氣體沖刷 作用拋離基體金屬材料，露出新的活化表面，繼續(xù)上述過(guò)程。金屬材料燃燒產(chǎn)生的化學(xué) 能作為此階段的主要能量來(lái)源，用于蝕除多余金屬材料。隨后在非供氣階段或非供氣區(qū) 域，在液體工作介質(zhì)環(huán)境中，通過(guò)電火花加工，修整工件表面，蝕除殘留燃燒產(chǎn)物及多 余金屬，從而保證加工表面質(zhì)量及精度。形成燃燒過(guò)程控制在(0.01 150秒)之內(nèi)，避免形成不可控燃燒，影響零件 加工精度。具體實(shí)施時(shí)可以利用氣流控制裝置進(jìn)行定時(shí)關(guān)斷，形成間歇?dú)饬?壓力在 0.01 9MPa之間)，控制燃燒反應(yīng)；也可以在持續(xù)通入氧氣的條件下，通過(guò)電極旋轉(zhuǎn)或 振動(dòng)等方式強(qiáng)迫燃燒區(qū)域發(fā)生轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)可控燃燒。加工過(guò)程中可以使用水或非可燃水 溶性工作液等作為工作介質(zhì)。還可在加工區(qū)域附近噴射液體工作介質(zhì)，壓迫氣體，強(qiáng)化 燃燒作用，并在常規(guī)電火花加工階段，加速加工產(chǎn)物的排除。電極材料應(yīng)該是導(dǎo)熱性能 好或熔點(diǎn)高的材料，可以是紫銅、石墨及不銹鋼等。電極可以旋轉(zhuǎn)也可以不旋轉(zhuǎn)。工件 和電極的相對(duì)位置發(fā)生改變，可以形成各種形式的加工方法，包括鉆孔、銑削、成型加 工、車削、磨削等形式。本發(fā)明的基體材料是能與氣體產(chǎn)生燃燒放熱反應(yīng)的金屬及合金 材料。通入的氣體不局限于氧氣，可以擴(kuò)展到能與工件材料產(chǎn)生燃燒放熱效應(yīng)的其他氣 體(如氯氣、氮?dú)狻⒁胰?、氟氣?或其組合。例1.如圖1、2所示。
一種模具鋼Crl2電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法，它包括以下步驟第一步、構(gòu)建加工系統(tǒng)。如圖1所示，管狀電極與氣流控制裝置連接，電極可 旋轉(zhuǎn)，高壓氧氣在氣流控制裝置的作用下轉(zhuǎn)變成間歇可調(diào)的間歇性氧氣流。電極與Crl2 分別接脈沖電源的兩極，產(chǎn)生電火花放電，采用水作為工作介質(zhì)，液面距離加工區(qū)域 20_以上，形成一定的水壓以強(qiáng)化燃燒作用，利用水液流(壓力視氣體壓力而定)沖刷 加工區(qū)域，加快蝕除產(chǎn)物的排出。第二步、電火花放電誘導(dǎo)燃燒加工。該加工方法從微觀看具有四個(gè)過(guò)程1、如圖2(a)所示，在電火花放電加工的作用下，電極與工件之間形成放電通 道，少量材料被蝕除，形成放電凹坑，凹坑及附近金屬材料由于溫度較高，形成活化區(qū) 域，表面材料達(dá)到燃點(diǎn)；2、如圖2(b)所示，活化區(qū)域材料在氧氣的作用下，發(fā)生劇烈的燃燒反應(yīng)，并 釋放出大量的熱量。熱量用于熔化、氣化工件材料并不斷向基體傳遞，活化區(qū)域擴(kuò)大；3、如圖2(c)所示，在氧氣的持續(xù)作用下，由于金屬燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能遠(yuǎn)大于同 體積金屬熔化需要的熱量，能量不斷聚積，燃燒區(qū)域的溫度不斷升高，燃燒區(qū)域的壓強(qiáng) 不斷增大，被加工工件基體材料溫度上升到熔點(diǎn)，被加工工件基體材料表層熔化材料和 燃燒產(chǎn)物因電火花放電的熱、爆炸力和氣流沖刷作用而拋離基體材料；通入氧氣的壓力 可在0.01 9MPa之間選擇，氣壓及流量增加，金屬材料的蝕除量也增加，氣流控制裝置 的作用是實(shí)現(xiàn)間歇通氣，通氣的持續(xù)時(shí)間為(0.01 150)秒，間隔時(shí)間為(0.01 150) 秒。4、如圖2(d)所示，氧氣在氣流控制裝置下，停止輸入，燃燒終止，加工區(qū)域 恢復(fù)至常規(guī)電火花加工的狀態(tài)。在脈沖電源放電的作用下，繼續(xù)蝕除部分殘留在工件表 面的產(chǎn)物及金屬，以及對(duì)燃燒表面進(jìn)行修整，保障加工表面質(zhì)量與精度。重復(fù)上述過(guò)程 直至加工完成。第三步、伺服進(jìn)給及軌跡控制。電極相對(duì)于工件做伺服運(yùn)動(dòng)，并采用軌跡控制 蝕除加工材料，完成工件加工。對(duì)于模具鋼&12采用電火花誘導(dǎo)可控燃燒銑削與常規(guī)電火花銑削的一個(gè)應(yīng)用實(shí) 例，如表1所示。表1&12電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電銑削與常規(guī)電火花銑削方法對(duì)比加工方法電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電銑削 常規(guī)電火花銑削 加工材料 模具鋼Crl2 氣體 工業(yè)用氧(純度99.9%)
權(quán)利要求
1.一種電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法，其特征是在常規(guī)電火花加工過(guò)程 中，向加工區(qū)域間歇性地通入能與被加工金屬材料產(chǎn)生燃燒放熱效應(yīng)的氣體，使加工處 于電火花誘導(dǎo)可控燃燒與常規(guī)電火花加工交替進(jìn)行的狀態(tài)；首先在常規(guī)電火花放電作用 下，表層金屬材料達(dá)到燃點(diǎn)溫度以上并形成活化狀態(tài)時(shí)通入能產(chǎn)生燃燒放熱效應(yīng)的氣體 并發(fā)生燃燒反應(yīng)，生成燃燒產(chǎn)物，同時(shí)釋放出大量的熱，這些熱量隨后又直接作用于基 體材料，使成倍于已燃燒金屬材料體積的基體材料加熱至熔融狀態(tài)，燃燒產(chǎn)物和熔融金 屬材料在電火花放電的熱、爆炸力和氣流沖刷共同作用下拋離基體金屬，材料蝕除率遠(yuǎn) 遠(yuǎn)大于常規(guī)電火花加工；隨后結(jié)束供氣，在結(jié)束供氣的非供氣階段或非供氣區(qū)域，通過(guò) 常規(guī)電火花放電加工對(duì)表面進(jìn)行修整，從而保證表面質(zhì)量與精度，隨著電極或工件的進(jìn) 給再次通入能產(chǎn)生燃燒放熱效應(yīng)的氣體形成燃燒反應(yīng)，而后停止供氣并進(jìn)行常規(guī)電火花 加工，如此重復(fù)，燃燒與電火花加工兩種加工狀態(tài)始終交替進(jìn)行直至加工結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法，其特征是所述氣 體為能與基體金屬材料發(fā)生燃燒放熱反應(yīng)的氣體為氧氣、氯氣、氮?dú)狻⒁胰?、氟氣中?一種或其組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法，其特征是所述的 氣體可從電極的中心、側(cè)面或兩者同時(shí)吹向加工區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法，其特征是所述的 氣體的工作壓力為0.01 9MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法，其特征是所述的 電火花加工的工作介質(zhì)為水或非可燃水溶性工作液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法，其特征是可以向 加工區(qū)域噴射液體工作介質(zhì)以壓迫可燃?xì)怏w，強(qiáng)化燃燒作用，并加速加工產(chǎn)物的排出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法，其特征是所述的 被加工基體材料為金屬或合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法，其特征是加工過(guò) 程中使用的電極為旋轉(zhuǎn)電極或不旋轉(zhuǎn)成型電極，工件和電極的相對(duì)位置發(fā)生改變，可以 形成各種形式的加工方法，包括鉆孔、銑削、成型加工、車削或磨削。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法，其特征是間歇?dú)?體的產(chǎn)生可以通過(guò)氣流控制裝置的主動(dòng)間歇控制或者采用其他方式，如對(duì)于旋轉(zhuǎn)或振動(dòng) 電極可采用連續(xù)供氣但可用機(jī)械方法使燃燒區(qū)域強(qiáng)迫轉(zhuǎn)移從而達(dá)到在加工區(qū)域?qū)崿F(xiàn)間歇 性氣流供氣的效果。
全文摘要
一種電火花誘導(dǎo)可控燃燒及放電加工蝕除方法，其特征是在常規(guī)電火花加工過(guò)程中，向加工區(qū)域間歇性地通入能與被加工金屬材料產(chǎn)生燃燒放熱效應(yīng)的氣體，使加工始終處于電火花誘導(dǎo)可控燃燒與常規(guī)電火花加工交替進(jìn)行的狀態(tài)。在常規(guī)電火花加工的作用下，表層金屬材料達(dá)到燃點(diǎn)以上并形成活化狀態(tài)，與通入的氣體發(fā)生燃燒反應(yīng)，生成燃燒產(chǎn)物，同時(shí)放出大量的熱。這些熱量直接作用于金屬基體材料，使成倍于燃燒材料體積的金屬基體材料加熱至熔融狀態(tài)。燃燒產(chǎn)物和熔融金屬材料在電火花放電的熱、爆炸力和氣流沖刷共同作用下拋離基體。本發(fā)明可解決大型結(jié)構(gòu)件加工機(jī)床尺寸、剛性等問(wèn)題，同時(shí)具有高效、低損耗、低成本、安全，無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23H5/00GK102009237SQ20101054552
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者劉志東, 汪煒, 沈理達(dá), 王祥志, 田宗軍, 邱明波, 黃因慧 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)