[发明专利]高速电弧放电铣削加工用冲液系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种高速电弧放电铣削加工用冲液系统，属于机械加工领域。该冲液系统可根据加工轨迹的变化，通过控制单元和流量分配执行单元自动调整各喷嘴出口处的工作液液流特性，达到提高加工效率，保证加工精度的目的。

背景技术

目前，实现对具有高硬度、高强度、高韧性以及高脆性材料的高速、高效加工一直是材料加工领域的努力目标。传统的加工方法很难对其进行高效加工，且加工成本普遍较高。放电加工为以上材料的加工提供了一种有效的方法，相对于昂贵的高速铣削加工设备以及加工成本，电加工方法体现了其良好的经济性。电火花加工是一种通过电极与被加工工件之间的连续火花放电来去除材料的加工方法。由于工具电极与工件之间没有直接接触，所以电火花加工具有宏观作用力小，对机床刚性要求低以及容易实现精密加工等优点。但是目前的电加工设备普遍存在材料去除效率低的缺点。目前，随着人们对电弧放电特性的掌控，电弧加工受到了越来越多的关注。相对于火花放电，电弧放电可以传导更大的电流，放电通道内具有更高的能量密度。因此，电弧放电加工具有更强的材料去除能力。

电弧放电的时间通常比火花放电要长很多，如果不加控制，电弧放电可以一直持续不断。电弧放电加工时，如果电弧长时间作用于一点，很容易导致工件表面局部烧伤，不利于加工精度的提高。

另一方面，不同于火花放电，电弧放电可以发生在很大的空间距离上，这对提高电弧放电加工的加工精度也是非常不利的。电火花放电加工时，其放电间隙很小，通常不超过几百微米；而电弧放电时，工具电极和待加工工件之间的距离可以达到几个毫米，甚至更大。

所以，当采用电弧加工时，对电弧在时间上以及空间上的控制对于提高加工效率，保证加工精度具有很大的实际意义。

中国专利文献号CN 1657208A中记载了一种用于电火花加工的可实现大流量内冲液的集束电极。集束电极的有益效果在于，把整体式成形电极离散化为可由大量管状或棒状单元电极聚合而成，使得带有复杂轮廓、加工成本较高的成形电极的加工被简化为利用可大批量、低成本生产的简单管状或棒状单元电极的组合集束而成，因此大幅度降低电极成本，缩短制作时间。中国专利文献号CN 102091839 A中进一步公开了集束电极高速放电加工方法，上述加工方法采用集束电极实现强化高压、大流量多孔内冲液，运用流体动力断弧机制来保证电弧放电加工。

本发明人通过实验发现：当进行电弧放电铣削加工时，冲液方式对加工效果有很大的影响。采用合适的冲液方式可以在很大程度上提高材料去除效率和加工精度。

发明内容

本发明提供一种“高速电弧放电铣削加工用冲液系统”，该冲液系统可根据加工轨迹的变化，通过控制单元和流量分配执行单元自动调整流过各喷嘴的工作液液流特性，达到提高材料去除效率和保证加工精度的目的。

所述的工作液供给单元提供的工作液压力变化范围为0.1~10 MPa，流量变化范围为10~100 L/min。

所述的控制单元可根据当前的加工轨迹，自动生成控制指令，并将其发送给流量分配执行单元。

所述的流量控制执行单元是指：由多个比例阀并联组成的工作液分配装置，其中的一个比例阀与含有内冲液功能的机床主轴相连接，控制流过工具电极内部流道的工作液液流特性，其余的比例阀控制外冲液多路喷嘴出口处的液流特性，且比例阀与外冲液喷嘴一一对应。

所述的外冲液多路喷嘴是指：由8~16个喷嘴在圆周方向上均匀分布，每个喷嘴都可以独立向放电间隙的不同位置提供具有不同液流特性的工作液。

本发明的有益效果在于：利用布置在工具电极的圆周方向上的外冲液多路喷嘴向放电间隙的不同位置提供不同液流特性的工作液，使放电电弧得到有效的控制，提高了加工效率和加工精度。

附图说明

图1是高速电弧放电铣削加工用冲液系统结构示意图。

图2是高速电弧放电铣削加工键槽冲液示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。