专利名称：磁场电火花复合加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明磁场电火花复合加工工艺，属于特种加工技术领域，适应于加工非导磁的金属材料，具体来讲，涉及一种磁能和电能两种能量复合的工艺。
背景技术：
随着机械产品质量的不断提高，迫切需要解决的问题，就是提高零件的表面质量。有效改善零件加工方法对新产品的研制、推广和社会经济等起着非常重大的作用。随着新材料、新结构的出现，如各种难切削材料的加工；各种复杂表面的加工；各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工问题。这些，仅仅依靠传统切削加工方法就很难实现。为了解决上述问题，随之发展起了特种加工方法。特种加工方法的特点是不主要依靠机械能，而是依靠其它能量(如电、磁、化学、光、声、热等能量)去除金属或非金属材料。
电火花加工就是主要利用电能来加工金属材料的一种特种加工方法，这种加工方法在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产。电火花加工在特种加工中是比较成熟的工艺，在民用、国防生产部门和科学研究中已经获得了广泛的应用。电火花加工与传统的机械切削相比有其可加工难切削材料及可加工特殊和复杂零件的优点，但在实际应用中又有加工速度慢，工艺规律难掌握，电极易损耗等局限性。基于这些原因，作者提出磁场电火花复合加工方法，以其实现提高加工速度，改善零件表面质量，减少电极损耗等目的。目前，国内外学者和工程技术人员对磁力、电火花、超声波等各种能量单独作用对机件的成型、光整的机理和工艺规律都有研究，成型的加工机床已在应用；机械电火花复合加工，电火花超声波复合加工，磁场电化学复合加工等两种能量的复合也有研究，但磁场和电火花复合加工还未见报道。
该技术主要通过磁场、电火花的复合来解决电火花加工中的速度低下、特别是电火花小孔加工中排屑困难、加工不稳定、电极易损耗等问题；通过试验对一些加工的微观机理问题进行研究，同时，对其加工工艺进行优化，以达到指导和应用于生产实践的目的。
发明内容
本发明磁场电火花复合加工工艺其目的在于，解决上述现有技术中存在的问题，从而公开一种工艺简单、生产成本低廉、加工效率高、有效降低零件的表面粗糙度值、电火花加工过程中排屑容易、加工效果好、易于实现的磁场电火花复合加工工艺的技术方案。
本发明磁场电火花复合加工工艺，其特征在于是一种磁能和电能两种能量复合的工艺，就是在电火花加工机床上附加一套供磁装置，其具体工艺为I、工艺步骤首先设计电磁铁供磁装置，加在电火花加工机床的电极两端，调试安装，磁场间隙为20毫米，磁场强度为480-520毫特斯拉，加工工具接脉冲电源负极，加工工件接脉冲电源正极，加工液为自来水；其次对加工工艺参数进行优化，主要是电、磁参数；接下来测试其加工速度，测量表面粗糙度，观察加工碎屑的排除情况；II、工艺参数的确定加工工件为非导磁的不锈钢和铜板，加工厚度为1-30毫米，电火花加工机床的调整功率管开起数从2-4个，脉冲宽度从2-4之间变化进行对比试验；伺服电机用2或4档，电火花加工正极为工件，负极为直径0.3-3毫米的紫铜。
本发明磁场电火花复合加工工艺的优点在于解决了电火花加工中的速度低下、特别是电火花小孔加工中排屑困难、加工不稳定、电极易损耗的问题，所以该发明的技术方案具有工艺简单、生产成本低廉、加工效率高、有效降低零件的表面粗糙度值、电火花加工过程中排屑容易、加工效果好、易于实现的磁场电火花复合的优点。
四
图1为磁场电火花复合加工试验装置示意中的标号为1为电火花小孔机，2为工具电极，3为加工工件，4为附加磁场装置五具体实施方式
实施方式1在小孔机上1毫米厚的不锈钢板，进行对比试验；试验条件电火花加工正极为工件，负极为直径2毫米的紫铜，磁极间隙为20毫米，磁场强度为510毫特电磁场，加工介质为自来水。
试验数据单独电火花加工时，最大加工速度为每分钟0.91毫米，磁场电火花复合后最大加工速度为每分钟4.055毫米，速度增加为原来的4.5倍。
实施方式2在小孔机上8.6毫米厚的不锈钢板，进行对比试验；试验条件电火花加工正极为工件，负极为直径2毫米的紫铜，磁极间隙为20毫米，磁场强度为510毫特电磁场，加工介质为自来水。
试验数据单独电火花加工时，最大加工速度为每分钟1.6毫米，磁场电火花复合后最大加工速度为每分钟7.53毫米，速度增加为原来的4.6倍。
实施方式3在小孔机上2毫米厚的紫铜板，进行对比试验；试验条件电火花加工正极为工件，负极为直径2毫米的紫铜，磁极间隙为20毫米，磁场强度为510毫特电磁场，加工介质为自来水。
试验数据单独电火花加工时，最大加工速度为每分钟7.74毫米，磁场电火花复合后最大加工速度为每分钟16.45毫米，速度增加为原来的2.1倍。
实施方式4在小孔机上8.6毫米厚的不锈钢板，进行对比试验；试验条件电火花加工正极为工件，负极为直径1毫米的紫铜，磁极间隙为20毫米，磁场强度为510毫特电磁场，加工介质为自来水。
试验数据单独电火花加工时，最大加工速度为每分钟4.03毫米，磁场电火花复合后最大加工速度为每分钟14.54毫米，速度增加为原来的3.6倍。
权利要求
1.一种磁场电火花复合加工工艺，其特征在于是一种磁能和电能两种能量复合的工艺，就是在电火花加工机床上附加一套供磁装置，其具体工艺步骤为I、工艺步骤首先设计电磁铁供磁装置，加在电火花加工机床的电极两端，调试安装，磁场间隙为20毫米，磁场强度为480-520毫特斯拉，加工工具接脉冲电源负极，加工工件接脉冲电源正极，加工液为自来水；其次对加工工艺参数进行优化，主要是电、磁参数；接下来测试其加工速度，测量表面粗糙度，观察加工碎屑的排除情况；II、工艺参数的确定加工工件为非导磁的不锈钢和铜板，加工厚度为1-30毫米，电火花加工机床的调整功率管开起数从2-4个，脉冲宽度从2-4之间变化进行对比试验；伺服电机用2或4档，电火花加工正极为工件，负极为直径0.3-3毫米的紫铜。
全文摘要
一种磁场电火花复合加工工艺，属于特种加工技术领域，适应于加工非导磁的金属材料，具体来讲，涉及一种磁能和电能两种能量复合的工艺。其特征在于是首先设计电磁铁供磁装置，加在电火花加工机床的电极两端，调试安装，磁场间隙为20毫米，磁场强度为480－520毫特斯拉，加工工具接脉冲电源负极，加工工件接脉冲电源正极，加工液为自来水；其次对加工工艺参数进行优化，主要是电、磁参数；接下来测试其加工速度，测量表面粗糙度，观察加工碎屑的排除情况，解决了电火花加工中的速度低下、特别是电火花小孔加工中排屑困难、加工不稳定、电极易损耗的问题，所以该发明的技术方案具有工艺简单、生产成本低廉、加工效率高、有效降低零件的表面粗糙度值、电火花加工过程中排屑容易、加工效果好、易于实现的磁场电火花复合的优点。
文档编号B23H7/14GK1817536SQ20061001243
公开日2006年8月16日 申请日期2006年3月15日 优先权日2006年3月15日
发明者杨世春, 曹明让, 熊光煜, 陈红玲 申请人:太原理工大学