專利名稱：高效放電銑削加工的高效冷卻及排出蝕除物方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電加工(如電弧、電火花)領(lǐng)域中的一種高效放電銑削加工，具體涉及適合于這種加工的一種高效冷卻及排出蝕除物的方法。
背景技術(shù)：
在航空航天、軍工、燃?xì)廨啓C(jī)、模具等領(lǐng)域中有很多特殊材料的零部件需要進(jìn)行加工，比如鈦合金、高溫耐熱合金、不銹鋼等，這些材料粘性較強(qiáng)，導(dǎo)熱性差，機(jī)械加工性能很差，加工效率極低，刀具費(fèi)用也很大，因此嚴(yán)重制約了這些行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。
近年來，隨著電加工技術(shù)和工藝水平的飛速發(fā)展，針對(duì)上述特殊材料的銑削成形加工技術(shù)作為前沿電加工技術(shù)被提了出來。一般電火花成形加工需用與加工型腔形狀一致的復(fù)雜電極，電極的制造困難而且成本高，而電火花分層銑削作為一種新的工藝方法越來越受到人們的關(guān)注。它的基本原理是采用簡單幾何形狀的長電極(比如中空棒狀圓柱電極)，通過高效放電銑削方法來加工復(fù)雜工件和復(fù)雜型腔。這種方法給電火花加工工藝和設(shè)計(jì)帶來了突破性發(fā)展，這種設(shè)計(jì)思想和靈活的加工方法也越來越為廣大同行所認(rèn)可。特別是應(yīng)用于加工類似鈦合金、高溫耐熱合金這樣的導(dǎo)熱性差、粘性大的工件時(shí)其效果是機(jī)械切削加工所無法比擬的，尤其是采用高效放電加工方法對(duì)這些特殊材料的零件進(jìn)行粗加工，又有其得天獨(dú)厚的特點(diǎn)，同時(shí)也是電加工銑削工藝發(fā)展的一種很主要的趨勢。但是，采用簡單管狀電極進(jìn)行高效放電銑削加工中，由于加工電流的密度很大，加工蝕除物很多，為了保證高效加工的順利進(jìn)行，就必須對(duì)加工區(qū)域以及工件、電極進(jìn)行有效冷卻，同時(shí)，還要盡快將蝕除物從加工區(qū)域排出，并且盡量減少蝕除物與已加工側(cè)壁的粘附。
以往公知技術(shù)中，高速電火花小孔加工均采用高壓內(nèi)沖液冷卻方式，即將電極設(shè)計(jì)成中空管狀，管內(nèi)通入高壓冷卻液，該內(nèi)沖液一方面冷卻加工區(qū)域和電極，另一方面利用沖壓進(jìn)行排屑；在電火花成型加工中，一般都采用浸液冷卻方式，即將工件浸泡在冷卻液中；在電火花線切割加工中，一般采用外包液或外沖液冷卻方式，也有將工件浸泡在冷卻液中進(jìn)行加工。但實(shí)踐證明，如果將上述各種冷卻方法單獨(dú)應(yīng)用在高效放電銑削加工中，效果不夠理想，有的甚至很難維持正常加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效放電銑削加工的高效冷卻及排出蝕除物方法，該方法能夠有效解決高效放電銑削加工給冷卻和排出蝕除物帶來的難題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種高效放電銑削加工的高效冷卻及排出蝕除物方法，加工中，采用三種冷卻方式組合對(duì)加工區(qū)、電極和工件進(jìn)行冷卻及排出蝕除物，其中，第一種是浸泡冷卻，即將工件整體浸泡在冷卻液中；第二種是內(nèi)沖液冷卻及排出蝕除物，即從中空電極的管內(nèi)通入射向加工區(qū)域的高壓冷卻液；第三種是外包液冷卻及排出蝕除物，即從中空電極的管外壁通入射向加工區(qū)域的冷卻液。
上述方案中，所述第三種冷卻較好的實(shí)現(xiàn)方法是在電極導(dǎo)向器中設(shè)置外包冷卻通道，通道中通入高壓冷卻液形成外包電極下部的冷卻及排出蝕除物方式。
上述方案中，所述第三種冷卻可以采用下列方法來實(shí)現(xiàn)1、是利用電極導(dǎo)向器與電極的導(dǎo)向關(guān)系，在導(dǎo)向孔以下同軸設(shè)置一段大于電極直徑，且開口朝下的外包液冷卻通道，并向該通道通入冷卻液形成外包電極下部的冷卻及排出蝕除物方式。
2、是在電極下部，圍繞電極設(shè)置數(shù)個(gè)沿電極外側(cè)沖向加工區(qū)的外噴咀，并向該噴咀通入冷卻液形成外包電極下部的冷卻及排排出蝕除物方式。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果1、在高效放電銑削加工中，為了提高加工效率往往采用大電流，比如200A。由于電極截面積較小，電流密度很大，為了保證高效加工的順利進(jìn)行，就必須對(duì)加工區(qū)域以及工件、電極進(jìn)行有效冷卻，同時(shí)，還要盡快將蝕除物從加工區(qū)域排出，并且盡量減少蝕除物與已加工側(cè)壁的粘附。而現(xiàn)有技術(shù)中各種做法使用后效果均不理想。本發(fā)明將以上三種冷卻方法有效組合，并應(yīng)用在高效放電銑削加工中，獲得了滿意的實(shí)用效果。
2、本發(fā)明將上述浸泡液、內(nèi)沖液和外包液三種冷卻方法進(jìn)行有機(jī)組合，從效果上浸泡液的作用一是對(duì)工件整體進(jìn)行冷卻，二是防止加工中的飛濺；內(nèi)沖液的作用一是對(duì)加工區(qū)域局部和電極進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，二是利用其高壓冷卻液的沖力排出蝕除物；外包液的作用一是從外部加強(qiáng)對(duì)加工區(qū)域和電極進(jìn)行冷卻，二是利用其高壓冷卻液的沖力排出蝕除物，三是對(duì)被加工工件的側(cè)壁進(jìn)行沖刷，可以大大減少蝕除物與側(cè)壁之間的粘附。
3、一般來說高效放電銑削加工采用長的簡單電極加導(dǎo)向器導(dǎo)向進(jìn)行加工，本發(fā)明中內(nèi)沖液方式可以結(jié)合中空電極來實(shí)現(xiàn)，而外包液可以結(jié)合導(dǎo)向器設(shè)置冷卻通道來實(shí)現(xiàn)(參見附圖1所示)，因此實(shí)施容易。
4、由于本發(fā)明較好的解決了高效放電銑削加工中的冷卻和排出蝕除物的問題，對(duì)電加工領(lǐng)域中的高效放電銑削工藝的發(fā)展和應(yīng)用具有實(shí)際意義。


附圖1為本發(fā)明實(shí)施例原理示意圖。
附圖2為圖1的局部放大圖。
圖中，1、工件；2、浸泡液；3、中空電極；4、導(dǎo)向器；5、內(nèi)沖液；6、外包液。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例附圖1為采用簡單長電極進(jìn)行高效數(shù)控銑削放電加工的原理圖，被加工件1為發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片，材料為高溫耐熱合金，通過高效放電分層銑削加工的方法銑出渦輪葉片的空間曲面。這種粗加工型的高效銑削放電加工在數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)上，采用長徑比在80∶1的簡單中空電極3，加導(dǎo)向器4導(dǎo)向，對(duì)工件1進(jìn)行放電分層銑削成形加工。所述簡單中空電極3為棒狀圓柱電極，長度為1000mm，直徑為Φ6mm，簡單中空電極3的截面中心設(shè)有多孔。在放電銑削中電極繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，同時(shí)加工中，采用三種冷卻方式組合對(duì)加工區(qū)、電極和工件進(jìn)行冷卻及排出蝕除物，其中，第一種是浸泡冷卻，即將工件整體浸泡在冷卻液(浸泡液2)中；第二種是內(nèi)沖液5冷卻及排出蝕除物，即從中空電極3的管內(nèi)通入射向加工區(qū)域的高壓冷卻液；第三種是外包液6冷卻及排出蝕除物，即在電極導(dǎo)向器4中設(shè)置外包冷卻通道，通道中通入高壓冷卻液形成外包電極3下部的冷卻及排出蝕除物方式。
權(quán)利要求
1.一種高效放電銑削加工的高效冷卻及排出蝕除物方法，其特征在于加工中，采用三種冷卻方式組合對(duì)加工區(qū)、電極和工件進(jìn)行冷卻及排出蝕除物，其中，第一種是浸泡冷卻，即將工件整體浸泡在冷卻液中；第二種是內(nèi)沖液冷卻及排出蝕除物，即從中空電極的管內(nèi)通入射向加工區(qū)域的高壓冷卻液；第三種是外包液冷卻及排出蝕除物，即從中空電極的管外壁通入射向加工區(qū)域的冷卻液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效冷卻及排出蝕除物方法，其特征在于上述第三種冷卻是利用電極導(dǎo)向器與電極的導(dǎo)向關(guān)系，在導(dǎo)向孔以下同軸設(shè)置一段大于電極直徑，且開口朝下的外包液冷卻通道，并向該通道通入冷卻液形成外包電極下部的冷卻及排出蝕除物方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效冷卻及排出蝕除物方法，其特征在于上述第三種冷卻是在電極下部，圍繞電極設(shè)置數(shù)個(gè)沿電極外側(cè)沖向加工區(qū)的外噴咀，并向該噴咀通入冷卻液形成外包電極下部的冷卻及排排出蝕除物方式。
全文摘要
一種高效放電銑削加工的高效冷卻及排出蝕除物方法，其特征在于加工中，采用三種冷卻方式組合對(duì)加工區(qū)、電極和工件進(jìn)行冷卻及排出蝕除物，其中，第一種是浸泡冷卻，即將工件整體浸泡在冷卻液中；第二種是內(nèi)沖液冷卻及排出蝕除物，即從中空電極的管內(nèi)通入射向加工區(qū)域的高壓冷卻液；第三種是外包液冷卻及排出蝕除物，即從中空電極的管外壁通入射向加工區(qū)域的冷卻液。本發(fā)明將以上三種冷卻方法有機(jī)組合，有效的解決了高效放電銑削加工中冷卻和排除蝕除物的難題，對(duì)高效放電銑削加工工藝的發(fā)展和應(yīng)用具有實(shí)際意義。
文檔編號(hào)B23Q11/00GK1597216SQ20041004163
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者葉軍, 吳國興, 萬富榮, 盧高峰 申請(qǐng)人:蘇州中特機(jī)電科技有限公司