电火花技术在蜂窝环形件表面精加工中探究

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1、电火花技术在蜂窝环形件表面精加工中探究　　摘要：本文以加工生产出符合技术要求的蜂窝表面为目的，以具有广泛应用于生产的电火花技术为手段，对电火花加工蜂窝生产流程进行系统深入研究。关键词：蜂窝；电火花；重熔层中图分类号：TG66文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）04-0056-020引言航空发动机广泛使用的密封件—蜂窝结构环是典型的薄壁低刚度工件。其正六边形蜂窝的壁厚只有（0.05-0.06）mm，自身刚度极差，其材质多为耐热合金。采用常规机械加工（车削或磨削）时，在机械切削力作用下，大部分材料无法自基体切除而倒向一边，将蜂窝孔堵塞，不能够满足使用要求

2、。而电火花磨削时电极与工件间作用力很小，不致引起低刚度工件的机械变形，而且蜂窝结构类型工件的蚀除余量很小，采用电火花磨削的加工效率还是较高的。实践证明，采用电火花磨削加工工艺，对蜂窝结构的成形效果很好，其加工效率高于机械磨削加工。1试验背景介绍6本试验用材料为蜂窝零件，数量4个，蜂窝材料为1Cr18Ni9Ti，厚度为0.05mm。此次试验采用的是180#电火花油。使用设备为数控电火花磨床，主要由机床本体、数控及脉冲电源系统，工作液循环过滤系统三部分组成。工作液箱用来盛放工作液，一般为煤油或为电火花专用工作液，其闪点必须在70°以上。2技术要求表面无划碰伤及烧伤现象，保

3、证蜂窝面轮廓度0.254，光度3.2，通过金相组织检查不允许存在显微裂纹、晶间腐蚀及晶间氧化、合金元素及碳化物贫化、重熔层厚度不超过0.05mm、麻坑深度不超过0.05mm。3试验准备采用紫铜电极，电极极性为正极。蜂窝结构的环形组件一般是由多个扇形段组合而成，通过在装配过程中定位，靠基准而组装在一起，所以在电火花磨削加工时也应该以零件的基准面为基准实行定位加工。只有这样，才能保证加工出的零件能够满足发动机的装配和使用要求。为了提高加工效率，夹具可以同时装夹16个零件，但是必须对称装夹。零件浸入电介质中，下冲液。另外为了有利于排渣，加工时电极自转并每周抬刀。4工艺流程6

4、①检查零件表面有无划碰伤。②检查夹具基准面，不允许有污物和锈蚀，打表找正夹具基准面跳动0.02max。③对称装夹4个零件，找正零件基准与夹具基准面间隙0.05max，用最大0.06mm的塞尺检查零件与夹具之间间隙，确保塞尺不能通过，塞尺使用前用千分尺检查。④检查电极不允许切削面有污物和划痕。⑤装夹电极，将电极棒装入电极旋转头，紧固弹簧夹头将其固定，将电极套在电极棒上，拧紧电极下方的螺帽，使电极固定在电极棒上不松动。⑥找正电极：打表找正切削面垂直度不大于0.01mm。5电参数的选取工艺参数的优选对蜂窝结构件的加工质量十分重要。由于工艺参数对产品的质量有着直接的关系，此次

5、选用4个样件，在不同的加工参数下进行实验。具体如表1所示。6操作注意事项①进给量大小。当采用电火花磨削加工时，加工尺寸难以检测。工具电极进给到X轴某个位置时，测量工件孔径总与预计值不符，有时偏大，有时又偏小，这一现象主要是进给不均匀。精加工阶段，应当频繁进给，每次进给量不应超过一定尺寸，防止各部分放电不均匀而导致圆度误差加大。对此我们在精加工过程中，每次进给量不超过0.02mm，从而防止各部分放电不均匀而导致圆度误差加大。6②工作液对零件表面质量的影响。在电火花加工中，工作液的排渣是一项非常重要的技术。如果对排渣处理得不好，会使加工速度明显下降，有时会使电极损耗大幅度

6、增加，更为严重的是会产生连续电弧放电，甚至烧毁电极与工件，因此可以说，排渣技术是十分重要的。为此，本试验中采取了以下工作：①下冲液。下冲液是在工件的下方安装一个油杯，将冲油口连接油杯侧壁进口，在工件底面开一进油孔与油杯上方的开口相通，加工过程中，新鲜的工作液不断地从油杯流入放电间隙，污染了的工作液从工件上口排出。但是存在以下几个问题：1）放电时产生的大量气体，有时会积存在油杯中，如果不及时排除，会产生“放炮”现象，使工件产生位移而使6夹具报废。所以在电极上钻几个小孔及时排气并且配合定时抬刀排气。2）下冲液不能太大。太大，虽清洁了放电间隙，但同时会使间隙中的温度下降，使

7、间隙中的有利于“复盖效应”的物质大量减少，这会增加电极的损耗，使电极出现凹形。因此，一般用弱冲液为好。②抬刀排渣。由于该设备有定时抬刀开关和放电时间，招刀时间调整功能，可以定时地，周期地抬起电极。当电极抬起时，新鲜的工作液会注入间隙；当电极下降时，会将间隙中带有蚀除物的工作液挤压出去，从而形成排渣。此方法可以避免电极的损耗增加。③避免加工过程中出现“大小头”现象。由于电火花磨削蜂窝密封环时，工具电极在Z向是固定的，工具电极的侧面母线若倾斜，将直接影响到工件的内孔尺寸。所以加工前用工具电极下端面触及蜂窝环上表面，坐标清零后，X向退刀，Z轴下降高度应超过