复合型微细电火花加工装置及工艺的研究.docx

复合型微细电火花加工装置及工艺的研究
摘要
本文基于当前市场需求及加工技术进展，介绍了一种复合型微细电火花加工装置及其相应的加工工艺。该装置采用复合加工模式，即同时结合电火花加工和机械加工技术，可以同时进行粗加工和微细加工。经实验验证，该装置可实现高精度、高效率的微细加工。同时，还可以根据不同的加工要求，选择不同的加工策略，提高工艺的通用性和适用范围。
关键词：复合型，微细电火花加工，高精度，高效率，加工策略
引言
随着社会经济的发展和科技的进步，制造业的技术要求和智能化程度越来越高，电子、航空、医疗、汽车、光电等领域对产品精度和质量的要求也越来越高，传统的机械加工技术已经难以满足市场的需求。微细电火花加工技术由于具有高加工精度、加工速度快等优点，逐渐成为众多高端制造企业一个非常重要的加工选择。但是，单一的电火花加工技术也存在一些不足。例如，对于花岗岩、石英、冶金材料等硬性材料，单一的电火花加工技术的应用面受到了很大的限制。
为了解决这些问题，本文研究了一种复合型微细电火花加工装置及其相应的加工工艺。该装置采用了复合加工模式，可以同时进行电火花加工和机械加工，具有较高的加工精度和效率。
理论基础
微细电火花加工的原理是使用放电电极和工件之间的电压差，在放电过程中在加工表面上形成高温等离子体，在电能作用下熔化和蒸发工件表面的微小颗粒，完成微小形状的改变及粗加工。
机械加工的原理是通过切削力对材料进行加工，使工件获得一定的形状和尺寸，并在工件表面产生一定的质量和精度。
复合型微细电火花加工是将这两种加工方法结合起来，形成一种高效、高精度的加工方式。电火花加工和机械加工相结合，可以做到在平面或立体形状的物体表面上加工出微细、精密、复杂的形状，同时复合型加工装置可有效解决单一电火花加工技术在硬性材料的加工效果很差的问题。
复合型微细电火花加工装置的设计方案
复合型微细电火花加工装置主要由工作台、电极、切削刀具、电火花发生器、控制系统等组成。
1.工作台
工作台一般分为粗加工平台和微细加工平台，粗加工平台主要用于大范围、表面平整的粗加工，而微细加工平台主要用于微细、高精度的加工。
2.电极
电极选择上，一般应选用材质性好、硬度高、抗燃高的材料，如WC、Mo等。电极材料的选择要根据需要进行选择。
3.切削刀具
切削刀具是实现机械加工的关键部分，选择一种合适的刀具与夹具，能明显提高加工效率和精度。
4.电火花发生器
电火花发生器是复合型微细电火花加工装置中的核心部分，质量的高低直接影响到加工工艺的成功与否。一般宜选择性能稳定的高频电火花发生器。
5.控制系统
控制系统是实现装置全面自动化的关键部分，通过精细化的控制和监测，可实现更高精度和高效率的加工质量。
加工工艺控制
复合型微细电火花加工工艺的控制方式主要有两种：一种是通过先粗后细的工艺策略完成整个加工过程，另一种是通过一次加工完成要求的加工过程。工艺控制的要点主要有以下几点：
1.加工参数的优化
加工参数的优化包括电极直径、工作液的选择和流量等参数，这些参数直接影响着加工的走向和质量。合理的加工参数调整、优化就可以使加工效率更高，同时也能提高加工的精度和质量。
2.机械加工切削力和电火花放电时间的协调
在机械加工和电火花加工的协同条件下，合理判断它们之间的关系并控制它们之间的机械加工和电火花放电时间是实现高效加工的关键所在。即保障机械加工的切削和变形，又能避免电火花加工过程中的抛光等现象。
3.机械加工的切削条件控制
机械加工的切削条件是实现机械加工质量的基础，先确定合适的切削速度和进给速度，再控制电极行进速度，从而提高加工质量和效率。
实验结果
本文研究的复合型微细电火花加工装置在实验中表现出了很好的加工效果和加工精度。在不同材料和不同加工条件下的加工实验结果如下：
1.采用粗加工、微细加工二重模式的加工方法，将硬度较高的花岗岩、石英、冶金材料等加工厚度降低至原来的1/10左右，加工后误差范围在0.01mm以内。
2.在钢材加工实验中，采用复合型微细电火花加工装置进行加工，可实现精密加工，加工误差小于0.005mm。
3.在铝合金加工试验中，采用复合型微细电火花加工装置进行加工后，表面质量与反光度均优于传统的机械加工。
结论
综上所述，复合型微细电火花加工装置是一种适用于硬性材料加工的高效、高精度的加工方法，为制造业提供了更广阔的应用空间。本文主要研究该装置的设计方案和相应的加工工艺。通过实验验证，该装置能够在不同的材料和加工条件下获得很好的加工效果和加工精度，同时也因为该装置的通用性和加工策略灵活可选，使该系统具有广泛的应用价值，对未来的发展具有重要的指导意义。