一种电火花高效掏料组合加工方法技术

本发明专利技术公开了一种电火花高效掏料组合加工方法，所述的管状空心电极用于在工件上高速打孔，为后续采用方形筒状电极高效加工提供准备；所述方形筒状电极为有一定壁厚的套筒电极，对需要掏料部位的四周材料进行蚀除，加工后在工件上留下与方形筒状电极横截面相同形状的沟槽；框形电极可以是环形、矩形或L形，对方型腔底面的材料进行蚀除，用框形电极加工后，掏料的料芯将整体脱离工件母体。本高效掏料方法在加工型腔时，只需蚀除型腔四周及底面材料，大大减少了材料的蚀除量，降低了加工成本，缩短了加工周期。缩短了加工周期。缩短了加工周期。

【技术实现步骤摘要】
一种电火花高效掏料组合加工方法


[0001]本专利技术属于
，具体涉及一种电火花高效掏料组合加工方法。

技术介绍

[0002]在航空航天领域中，由于有强度和重量的要求，大量采用难加工材料制成的整体结构件，如航空发动机整体涡轮叶盘、机匣等，这些零件从毛坯到零件，材料的去除量超过80%，由于其材料难以加工的特性，采用传统的数控铣削加工技术一直存在着加工周期长，刀具费用高的问题。一个整体结构件动辄需要加工数月，进口刀具的费用动辄就是数十万元。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种电火花高效掏料组合加工方法，以解决难加工材料零部件的大余量去除、型腔零件的料芯去除以及深型腔材料去除问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电火花高效掏料组合加工方法，具体步骤如下：步骤一：首先，在电火花加工设备上装夹管状电极，并且给管状电极通工作介质；步骤二：对需要掏料的部位进行定深的高速小孔电火花加工，在工件上表面沿预加工型腔的边缘打孔，此步骤可加强后续加工过程中工作介质在工件内部加工区域与外部未加工区域的交换效率，快速将加工区的蚀除产物带走，保持加工区域的放电稳定性；步骤三：换上方形筒状套型电极，使电极下表面对准工件上表面排列出型腔边缘轨迹的小孔，并在方形筒状套型电极内冲液对需要掏料的部位进行定深的高效电火花加工，加工过程中配合抬刀运动，加工到一定深度后，将筒状电极3抬起，在工件上加工出矩形沟槽；步骤四：S1、换上框形电极，将框形电极上预留的管口接通工作介质，而后，将框形电极底边沿一端沟槽伸入方形腔底部，框型电极侧面两边进入已加工沟槽的两侧，而后对方形腔底部进行放电加工；S2、在水平方向加工一段时间后，利用固定块把将要脱落的料芯位置固定，直至加工到掏料的料芯整体脱离工件母体，取出芯料，完成盲方形腔的加工。
[0005]优选的，所述的管状电极为中空管，其管内部用于通工作介质，其长度要大于型腔深度，在加工过程中，电极可以旋转。
[0006]优选的，所述方形筒状电极具有一定的壁厚，壁厚在0.5mm
‑
20mm范围内，电极壁内部可以有通工作介质的通道，通道直径小于壁厚，通道直径在0.1mm
‑
18mm范围内，通道数量至少一个。
[0007]上述任一方案中优选的是，所述管状电极壁厚0.5mm。
[0008]上述任一方案中优选的是，所述管状电极壁厚5mm。
[0009]上述任一方案中优选的是，所述管状电极壁厚10mm。
[0010]上述任一方案中优选的是，所述管状电极壁厚20mm。
[0011]上述任一方案中优选的是，所述通道直径为Φ0.1mm。
[0012]上述任一方案中优选的是，所述通道直径为Φ5mm。
[0013]上述任一方案中优选的是，所述通道直径为Φ10mm.上述任一方案中优选的是，所述通道直径为Φ18mm。
[0014]优选的，所述方形筒状电极中空内型腔通工作介质，其横截面形状为任意矩形，根据所需加工的型腔形状而定。
[0015]优选的，所述框形电极为中空的电极管，该电极管直径在Φ1.0mm
‑
20mm范围内，框形电极的一头为开口，另一头为封闭口，可通入工作介质，电极管的外径小于等于套型电极的壁厚，管壁上有用于通工作介质的小孔，孔的直径在Φ0.3mm
‑
15mm范围内。
[0016]上述任一方案中优选的是，电极管直径为Φ1.0mm。
[0017]上述任一方案中优选的是，电极管直径为Φ10mm。
[0018]上述任一方案中优选的是，电极管直径为Φ20mm。
[0019]上述任一方案中优选的是，孔的直径为Φ0.3mm。
[0020]上述任一方案中优选的是，孔的直径为Φ0.15mm。
[0021]优选的，所述管状电极、方形筒状套型电极以及框形电极的材料可以为任意导电材料。
[0022]优选的，所述工作介质可以是水、油、工作液、气体中的一种或者几种的组合。
[0023]优选的，所述工作介质的压力为0.01Mpa
‑
9Mpa。
[0024]上述任一方案中优选的是，所述工作介质的压力为0.01Mpa。
[0025]上述任一方案中优选的是，所述工作介质的压力为4Mpa。
[0026]上述任一方案中优选的是，所述工作介质的压力为9Mpa。
[0027]优选的，所述的待加工工件的基本材料可以为导电金属和/或导电合金材料。
[0028]本有益效果：本专利技术大大提高了加工区域与非加工区域的工作介质交换效率，从而改善了极间消电离的状态，提高了电火花加工的稳定性，降低了电极损耗，缩短了加工周期，同时，该方法实现起来简单，节约能耗，成本低廉，增加了型腔的最大可加工深度，有利于尤其适合于难加工材料零部件的大余量去除、型腔零件的料芯去除以及深型腔材料的去除，因此用最快的方法将整体构件的大部分加工余量掏出，可以大大缩短加工周期并节省刀具的使用费用，此外对于难加工材料制作的模具型腔以及一些深型腔，如果能快速将其原来需要用电火花加工蚀除的材料先掏出一部分，也可以大大提高零件的加工效率并降低生产成本，对生产实践具有重要的意义。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的加工流程示意图；图2为本专利技术的加工状态示意图。
[0030]图中：1、工件；2、管状电极；3、方形筒状套型电极；4、5、框形电极；6、固定块；7、料芯。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]本专利技术提供了如图中所示的一种电火花高效掏料组合加工方法，具体步骤如下：步骤一：首先，在电火花加工设备上装夹管状电极，并且给管状电极通工作介质；步骤二：对需要掏料的部位进行定深的高速小孔电火花加工，在工件上表面沿预加工型腔的边缘打孔，此步骤可加强后续加工过程中工作介质在工件内部加工区域与外部未加工区域的交换效率，快速将工作区的蚀除产物带走，保持加工区域的放电稳定性；步骤三：换上方形筒状套型电极，使方形筒状电极下表面对准排列出型腔边缘轨迹的小孔，并在方形筒状套型电极内冲液对需要掏料的部位进行定深的高效电火花加工，加工过程中配合抬刀运动，加工到一定深度后，将筒状电极3抬起，在工件上加工出矩形沟槽；步骤四：S1、换上框形电极，将框形电极上预留的管口接通工作介质，而后，将框形电极底边沿一端沟槽伸入方形腔底部，框型电极侧面两边进入已加工沟槽的两侧，而后对方形腔底部进行放电加工；S2、在水平方向加工一段时间后，利用固定块把将要脱落的料芯位置固定；此处固定块可以为磁块和/或金属块，当加工有磁性，可以直接利用磁块进行吸附固定，防止其脱落后压到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电火花高效掏料组合加工方法，具体步骤如下：步骤一：首先，在电火花加工设备上装夹管状电极，并且给管状电极通工作介质；步骤二：对需要掏料的部位进行定深的高速小孔电火花加工，在工件上表面沿预加工型腔的边缘打孔，此步骤可加强后续加工过程中工作介质在工件内部加工区域与外部未加工区域的交换效率，快速将加工区的蚀除产物带走，保持加工区域的放电稳定性；步骤三：换上方形筒状套型电极，使电极下表面对准工件上表面排列出型腔边缘轨迹的小孔，并在方形筒状套型电极内冲液，对需要掏料的部位进行定深的高效电火花加工，加工过程中配合抬刀运动，加工到一定深度后，将筒状电极3抬起，在工件上加工出矩形沟槽；步骤四：S1、换上框形电极，将框形电极上预留的管口接通工作介质，而后将框形电极底边沿一端沟槽伸入方形腔底部，框型电极侧面两边进入已加工沟槽的两侧，而后对方形腔底部进行放电加工；S2、在水平方向加工一段时间后，利用固定块将用磁铁或其他粘接块把将要脱落的料芯位置固定，直至加工到掏料的料芯整体脱离工件母体，取出芯料，完成盲方形腔的加工。2.根据权利要求1所述的一种电火花高效掏料组合加工方法，其特征在于：所述的管状电极为中空管，其管内部用于通工作介质，其长度大于型腔深度，在加工过程中，电极可以旋转。3.根据权利要求1所述的一种电火花高效掏料组合加工方法，其特征在于：所述管状电极具有一定的壁厚，壁厚在0.5mm
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志东，邱明波，冯子龙，沈理达，田宗军，谢德巧，夏斯伟，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：