一种具有液体背衬的电火花-电解复合加工微小孔方法技术

本发明专利技术公开了一种具有液体背衬的电火花‑电解复合加工微小孔方法，属于特种加工的领域。本发明专利技术特征在于：在工件空心内部或工件背面垂直于加工方向通入辅助液体，形成液体背衬，通过调节液体背衬的液流方向或压力实现不同效果。通入辅助液体存在两种方式，即单向液流方式或双向液流方式；其中单向液流方式是指辅助液体从一侧流入从另一侧流出，其中两侧压力不同；其中双向液流方式是指辅助液体从两侧流入，其中两侧压力相同；本发明专利技术利用液体背衬可实现无重铸层、小锥度、高精度、高稳定性的微小孔加工。

【技术实现步骤摘要】
一种具有液体背衬的电火花-电解复合加工微小孔方法
本专利技术涉及微小孔加工方法，属于特种加工的领域，具体涉及一种具有液体背衬的电火花-电解复合加工微小孔方法。
技术介绍
随着航空航天，精密仪器零件的不断更迭，出现了很多微小孔结构，单按航空发动机来说：航空发动机发展向高推重比、高转速的发展，对涡轮叶片的耐高温性及耐疲劳性能提出很高的要求。对此，涡轮叶片常采用高温合金并通过气膜冷却孔的方法进行冷却。叶片内部通入的高压冷气经气膜冷却孔，输送到叶片表面形成温度较低的冷却薄膜。发动机内全部涡轮叶片有数万个这种微小孔，直接影响到了航空发动机成品率、工作效率、使用寿命。目前微小孔的加工已成为涡轮叶片加工的关键技术之一。电火花穿孔加工基于火花放电蚀除工件材料，具有以柔克刚，微细精密的特点，但加工时微小孔出口处缺液易形成干放电，加工后存在重铸层，对耐疲劳性能产生严重影响。电解加工，基于阳极溶解的原理，通常采用管电极作为工具电极，具有生产效率高，无重铸层，无残余应力的特点，但高浓度的电解液会对工件表面产生严重的杂散腐蚀现象，破坏工件表面质量。...

【技术保护点】
1.一种具有液体背衬的电火花-电解复合加工微小孔方法，将待加工工件固定在夹具上，管电极工作液经管电极内部高速流向加工区域，基于火花放电与阳极溶解，在脉冲电源的作用下不断蚀除工件材料，同时通过电解作用去除大部分重铸层；加工产物在管电极工作液的作用下，经管电极与工件的间隙，快速流出加工区域，实现穿孔；其特征在还包括以下过程 ：/n步骤1、通入辅助液体，形成背衬/n若待加工工件为空心零件则在空心零件内部通入辅助液体；若待加工工件为非空心零件则在工件背面垂直于加工方向通入辅助液体；辅助液体采用低电导率电解质溶液；/n辅助液体流动方向以及两侧压力可调，调节两侧压力，至少使辅助液体的液面高度上升至待加工微...

【技术特征摘要】
1.一种具有液体背衬的电火花-电解复合加工微小孔方法，将待加工工件固定在夹具上，管电极工作液经管电极内部高速流向加工区域，基于火花放电与阳极溶解，在脉冲电源的作用下不断蚀除工件材料，同时通过电解作用去除大部分重铸层；加工产物在管电极工作液的作用下，经管电极与工件的间隙，快速流出加工区域，实现穿孔；其特征在还包括以下过程：
步骤1、通入辅助液体，形成背衬
若待加工工件为空心零件则在空心零件内部通入辅助液体；若待加工工件为非空心零件则在工件背面垂直于加工方向通入辅助液体；辅助液体采用低电导率电解质溶液；
辅助液体流动方向以及两侧压力可调，调节两侧压力，至少使辅助液体的液面高度上升至待加工微小孔出口部位处，形成液态支撑；
通入辅助液体存在两种方式，即单向液流方式或双向液流方式；其中单向液流方式是指辅助液体从一侧流入从另一侧流出，其中两侧压力不同；其中双向液流方式是指辅助液体从两侧流入，其中两侧压力相同；
步骤2、辅助液体采取单向液流方式或双向液流方式加工
2-1单向液流方式：为通入液体背衬压力大于0.5MPa，与小于0.5MPa的方式：
2-1-1液体背衬压力大于0.5MPa，形成支撑作用较强，当微小孔打穿时，液体汇聚至打穿的微小孔，压力突变，液体背衬夹带电加工产物从微小孔入口中喷出，促进了产物排出，形成反冲液；随出口孔径变大，喷出的反冲液逐渐增多，对微小孔出口的修锐作用不断增强；同时由于液体背衬采用低电导率电解质溶液，在反冲的过程中发生微弱的电解作用，去除出口的重铸层，修整微小孔锥度，提高加工质量；
2-1-2液体背衬压力低于0.5MPa，微小孔打穿时，大量包含蚀除产物的工作液，几乎全部因强制对流经由打穿的微小孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐正扬，耿天宇，张辰翔，张璟阳，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32