專利名稱：在電火花加工中加速排出被去除材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械制造領(lǐng)域，特別涉及一種在電火花加工細微深孔過程 中加速排出被去除材料的方法。
背景技術(shù)：
為了在電火花加工中順利排出被去除材料，通常的做法是采用循環(huán)加 工液方法強行排出加工區(qū)的被去除材料，但隨著孔深增加，加工液難以進 入孔內(nèi)，導(dǎo)致這種方法難以奏效。此時則常常另外輔助采用諸如對工件或 工具施加超聲波振動，或使工具搖動等某一項措施，來促進被去除材料的 排出。盡管這樣，在用電火花方法加工細微深孔時，被去除材料仍然難以 被順利排出。這些被去除的材料以微小顆粒形式懸浮于加工液中，且常在 放電間隙中呈非均勻分布，極易導(dǎo)致局部短路或放電失常，從而造成加工 質(zhì)量和加工效率的下降，甚至導(dǎo)致加工過程難以繼續(xù)進行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)難題是在用電火花方法加工細微深孔時，加速被 去除材料從加工區(qū)的排出，提高加工質(zhì)量和加工效率，保證加工正常進行。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在電火花加工細微深孔過程中，在對工件4 或工具電極5施加超聲波振動的同時，還使工具電極5與工件4之間進行 周期性的相對運動，用兩種方法同時輔助加工，從而加速排出加工區(qū)中的 被去除材料。具體步驟是
1) 對工件4施加超聲波振動或?qū)ぞ唠姌O5施加超聲波振動；即通過
將工件4與超聲發(fā)生器3固定在一起對工件4施加超聲波振動，或通過將 工具電極5與超聲發(fā)生器3固定在一起對工具電極5施加超聲波振動；振 動的方向均與工具電極5的進給和退回方向相同，頻率均為19kHz至50kHz， 幅度均為2微米至100微米；
2) 使工具電極5與工件4之間進行周期性相對運動；即將工件4經(jīng)超 聲發(fā)生器3固定于XY驅(qū)動單元2上，通過XY驅(qū)動單元2驅(qū)動工件4實現(xiàn) 工具電極5與工件4之間的周期性相對運動，或?qū)⒐ぞ唠姌O5經(jīng)超聲發(fā)生 器3固定于XY驅(qū)動單元2，通過XY驅(qū)動單元2驅(qū)動工具電極5實現(xiàn)工具電 極5與工件4之間的周期性相對運動;周期性相對運動所在的平面均與工具電極5的進給方向垂直，運動的軌跡均與待加工孔的截面形狀一致，相對運動的幅度均為3微米至5毫米之間，周期均為0. 01秒至10秒之間。
本發(fā)明具有以下明顯效果通過在加工中對工件4或工具電極5施加超聲波振動，同時使工具電極5與工件4之間進行周期性相對運動，可在加工細微深孔過程中為工具電極5與工件4之間提供不斷變化的非均勻分布的間隙，從而加速被去除材料從加工區(qū)中的順利排出，提高加工質(zhì)量和加工效率，保證加工正常進行。本發(fā)明適用于任意截面形狀的細微深孔的加工。


圖1為對工件施加超聲波振動電火花加工裝置示意圖。圖2為對工具電極施加超聲波振動電火花加工裝置示意圖。其中l(wèi)一底座;2 — XY驅(qū)動單元；3 —超聲發(fā)生器；4一工件；5 —工具電極；6 —升降臂；7 —立柱。
具體實施例方式
結(jié)合附圖和技術(shù)方案詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
，下面以圖l、圖
2所示的兩種電火花加工裝置為例，來說明本發(fā)明的具體實施。
圖1為對工件4施加超聲波振動、同時通過驅(qū)動工件4實現(xiàn)工具電極5與工件4之間周期性相對運動的電火花加工裝置示意圖，主要由底座l、 XY驅(qū)動單元2、超聲發(fā)生器3、工件4、工具電極5、升降臂6和立柱7組成。其中XY驅(qū)動單元2可實現(xiàn)平面上的任意二維運動；升降臂6可沿立柱7上升和下降；工件4固定于超聲發(fā)生器3的上表面；超聲發(fā)生器3的底面固定于XY驅(qū)動單元2上；工具電極5可借助升降臂6沿立柱7向下進給和向上升起退回。
在加工過程中，超聲發(fā)生器3沿工具電極5的進給與退回方向?qū)ぜ?其施加振動，振頻為19kHz至50kHz，振幅為2微米至100微米，同時令XY驅(qū)動單元2驅(qū)動超聲發(fā)生盔3和工件4 一起在水平面即垂直于工具電極5的進給方向的平面上進行相對于工具電極的周期性運動，運動的軌跡與待加工孔的截面形狀一致，幅度為3微米至5毫米之間，周期為0. 01秒至10秒之間。
超聲發(fā)生器3也可改為固定于工具電極5與升降臂6之間，同時將工件4改為直接固定于XY驅(qū)動單元2的上表面，其他部分不做改變，從而可改為對工具電極5施加超聲波振動，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。圖2為對工具電極5施加超聲波振動、同時通過驅(qū)動工具電極5實現(xiàn)工具電極5與工件4之間周期性相對運動的電火花加工裝置示意圖，主要由底座1、工件4、工具電極5、超聲發(fā)生器3、 XY驅(qū)動單元2、升降臂6和立柱7組成。其中超聲發(fā)生器3固定于XY驅(qū)動單元2的底面；工具電極5固定于超聲發(fā)生器3的下表面；工具電極5連同超聲發(fā)生器3和XY驅(qū)動單元2可一起隨同升降臂6沿立柱7向下進給和向上升起退回。
在加工過程中，超聲發(fā)生器3沿工具電極5的進給與退回方向?qū)ぞ唠姌O5施加振動，振頻為19kHz至50kHz，振幅為2微米至100微米，同時令XY驅(qū)動單元2驅(qū)動超聲發(fā)生器3和工具電極5 —起在水平面即垂直于工具電極進給方向的平面上進行相對于工件的周期性運動，運動的軌跡與待加工孔的截面形狀一致，幅度為3微米至5毫米之間，周期為0. 01秒至10秒之間。
超聲發(fā)生器3也可改為固定于底座1與工件4之間，同時將工具電極5改為直接固定于XY.驅(qū)動單元2的下表面，其他部分不做改變，從而可改為對工件4施加超聲凌振動，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。
對工件或工具電極施加超聲波振動可以促進加工區(qū)中被去除材料的排出，而工具電極與工件之間的周期性相對運動可為排出加工區(qū)中的被去除材料提供非均勻分布的間隙，從而加速被去除材料的排出。
權(quán)利要求
1、在電火花加工中加速排出被去除材料的方法，其特征是，在電火花加工細微深孔過程中，在對工件或工具電極施加超聲波振動的同時，還使工具電極與工件之間進行周期性的相對運動，用兩種方法同時輔助加工，從而加速排出加工區(qū)中的被去除材料；具體步驟是1)施加超聲波振動有兩種方式，對工件(4)施加超聲波振動或?qū)ぞ唠姌O(5)施加超聲波振動即通過將工件(4)與超聲發(fā)生器(3)固定在一起對工件(4)施加超聲波振動；或通過將工具電極(5)與超聲發(fā)生器(3)固定在一起對工具電極(5)施加超聲波振動；振動的方向均與工具電極(5)的進給和退回方向相同，頻率均為19kHz至50kHz，幅度均為2微米至100微米；2)使工具電極(5)與工件(4)之間進行周期性相對運動也有兩種方式即將工件(4)經(jīng)超聲發(fā)生器(3)固定于XY驅(qū)動單元(2)，通過XY驅(qū)動單元(2)驅(qū)動工件(4)實現(xiàn)工具電極(5)與工件(4)之間的周期性相對運動；或?qū)⒐ぞ唠姌O(5)經(jīng)超聲發(fā)生器(3)固定于XY驅(qū)動單元(2)，通過XY驅(qū)動單元(2)驅(qū)動工具電極(5)實現(xiàn)工具電極(5)與工件(4)之間的周期性相對運動；周期性相對運動所在的平面均與工具電極(5)的進給方向垂直，運動的軌跡均與待加工孔的截面形狀一致，相對運動的幅度均為3微米至5毫米之間，周期均為0.01秒至10秒之間。
全文摘要
本發(fā)明一種在電火花加工細微深孔過程中加速排出被去除材料的方法，本發(fā)明屬于機械制造領(lǐng)域，特別涉及一種在電火花加工細微深孔過程中加速排出被去除材料的方法。在電火花加工細微深孔過程中，在對工件或工具電極施加超聲波振動的同時，還使工具電極與工件之間進行周期性的相對運動，用兩種方法同時輔助加工，從而加速排出加工區(qū)中的被去除材料；施加超聲波振動有兩種方式，即對工件施加超聲波振動或?qū)ぞ唠姌O施加超聲波振動使工具電極與工件之間進行周期性相對運動也有兩種方式。本發(fā)明是在電火花加工細微深孔過程中，加速被去除材料從加工區(qū)中的順利排出，從而提高加工質(zhì)量和加工效率。本發(fā)明適用于任意截面形狀的細微深孔的加工。
文檔編號B23H9/14GK101456095SQ20091001002
公開日2009年6月17日 申請日期2009年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月5日
發(fā)明者余祖元, 李劍忠, 郭東明 申請人:大連理工大學(xué)