基于流体动力断弧的高速电弧放电加工

详细信息    查看全文 | 下载全文 | 推荐本文 |

• 作者：赵万生顾琳徐辉李磊向小莉
• 会议时间：2012-08-01
• 关键词：高速电弧放电加工 ; 流体动力断弧 ; 多孔内冲液 ; 镍基高温合金
• 作者单位：上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室,上海,200240
• 母体文献：2012年全国电火花成形加工技术研讨会论文集
• 会议名称：2012年全国电火花成形加工技术研讨会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国机械工程学会
• 语种：chi

摘要

本文提出了一种可用于难加工材料大余量高速蚀除的新的放电加工方法--基于流体动力断弧的高速电弧放电加工。与传统的电火花加工方法相比,高速电弧放电加工采用具有更高能量密度的电弧放电而不是火花放电来实现材料的蚀除;与其它利用电弧进行材料去除的工艺方法相比,高速电弧放电加工可以使用成形电极实现三维复杂型腔的沉入式加工,因此具有更广泛的应用前景。为了避免持续稳定的电弧烧伤工件和电极,高速电弧放电加工采用具有多孔结构的集束或者叠片电极。通过施加大流量的内冲液在间隙中形成速度极高的工作液流场,在高速流动的工作液作用下,放电等离子体弧柱被吹偏并最后拉断,断弧瞬间所产生的剧烈爆炸作用将熔融的工件金属抛出熔池,达到高效蚀除材料的效果。这种依靠高速流场实现断弧的原理我们称之为"流体动力断弧机制",该机制是实现高速电弧放电加工方法的关键。初步实验表明,对于镍基高温合金等难切削材料,高速电弧放电加工的材料去除率(MRR)远高于传统的电火花加工,甚至高于铣削加工。例如加工镍基高温合金(GH4169)的材料去除率可达11300mm3/min,而电极损耗率(TWR)低于3%。由此可见高速电弧放电加工在难切削材料的高效去除加工方面具有明显的技术优势。