混粉电解电火花复合加工工艺研究.pdf

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1、《电加工与模具》2012年第5期工艺·装备混粉电解电火花复合加工工艺研究吴俊杰，谷安，吕传伟，甘金波(南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：在电解电火花加工技术的基础上，提出了在电解液中加入导电粉末加工非导电材料的新方法。通过对高硼硅玻璃非导电材料进行混粉电解电火花加工实验，对加工过程中各影响参数(电压、电解液浓度、粉末浓度)进行分析，结果表明：采用混粉电解电火花加工技术可高效地加工脆硬非导电材料的表面，并能获得较好的表面质量。关键词：电解电火花加工；非导电材料；混粉；导电颗粒中图分类号：TG661文献标识码：A文章编号：1009—

2、279X(2012)05—0064—03ResearchonPowder—mixedElectrochemicalDischargeMachiningProcessWuJunjie，GUAn，LnChuanwei，GanJinbo(NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Anewmachiningmethodbasedonelectrochemicaldischargemachining(ECDM)byputtingconductivepa

3、rticlesintotheECDMelectrolytetomachinenon—conductivematerialshasbeeninvestigatedinthispaper．Experimentsofpowder—mixedECDM(PM—ECDM)，whichPyrexglasshasbeenusedasworkpiece，havebeenconducted．Byanalyzingtheinfluenceparameterssuchasappliedvoltage，electrolyteconcentrationandpowdercon

4、centration，theexperimentresultsdemonstratedthatPM—ECDMcanacquirebettersurfacequalitycomparedwithECDM．Keywords：ECDM；non—conductivematerials；powder—mixed；conductiveparticles近年来，越来越多的特殊难加工材料被应用于开始发展J。ChisatoTsutsumi、KeisakuOkano等采航空航天、医疗器械等高端产品，如硬脆非导电材料用脉冲电源和直径0．5mm的钢电极，分别在在微机电部件

5、、传感器等微型机械中的应用。硬脆NaOH、NaNO和NaCI电解液中，对非导电的氧化非导电材料很难采用传统的切削方法进行加工，由铝陶瓷进行电解电火花复合打孔的实验研究。于其导电性能很差甚至不导电，也很难用传统的电本文将在电解电火花复合加工技术及混粉电火加工方法进行加工。花加工技术的基础上，综合二者的alto优越性，在电为了解决硬脆非导电材料的加工问题，有学者解电火花加工的工作液中加入石墨粉末，研究其加提出了一种新型复合加工方法，即电解电火花复合工性能，探索一种新的材料加工方法。加工⋯。由于电化学放电加工可应用于非导电材料1电解电火花加工原理(如：硅

6、、玻璃)，因此，对微细孔、微细流道和微细结电解电火花复合加工是一种加工非导电硬脆材构的加工极具优势。20世纪80年代末，毛利尚料的有效方法。电解电火花复合加工中的工具电极武等在研究中发现，在工作液中添加适量的si、Al和辅助电极之间由连续直流电源或脉冲直流电源供等微粉末，可明显改善电火花加工后的表面质量，达电；工具电极接负极，尖端浸入液面以下约几毫米；到近似镜面的效果，自此，混粉电火花镜面加工技术辅助电极接正极，和工具电极相距几厘米；工作液选收稿日期：2012—06—01用导电溶液(如：NaOH溶液)。加工时，工具电极周第一作者简介：吴俊杰，男，1

7、988年生，硕士研究生。围电解产生的气泡膜起到绝缘作用，隔离电极与工-——64。-——工艺·装备《电加工与模具》2012年第5期作液，当正负极施加电压升高、电极与电解液周围的本实验主要针对以上3个因素进行分析，研究加工电场强度达到击穿气泡膜的高度时，击穿气泡产生电压、电解液浓度和电解液中粉末浓度对表面质量火花，依靠此时的瞬时高温和冲蚀力来去除工件材的影响。具体方案如下：料，电极周围重新产生氢气泡蝴，继续加工工件。其加工原理见图1，整个加工过程分为电解析气、电位梯度升高、放电、消电离4个阶段。@氖气泡膜图2混粉电解电火花加工实验工作平台(1)将电解液

8、浓度分成3个水平，在相同的电蚀材料压和粉末浓度下分别进行盲孔加工，研究不同的NaOH溶液浓度下的加工效果。图1电解电火花加