一種基于液態(tài)金屬和多孔質(zhì)陶瓷的軟電極電火花加工裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電火花加工裝置，尤其涉及一種基于液態(tài)金屬和多孔質(zhì)陶瓷的軟電極電火花加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電火花加工是利用兩電極間脈沖放電時產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導電材料的特種加工方法，又稱放電加工或電蝕加工，英文簡稱EDM。由于利用電火花加工方式能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件，并且加工時無切削力，不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷，因此這種加工方法廣泛用于加工具有復(fù)雜形狀的型孔、型腔的模具和零件以及各種硬、脆材料，如硬質(zhì)合金和淬火鋼等;傳統(tǒng)的電火花加工一般采用導電性較好的銅作為工具電極，然而在電火花放電瞬間，銅電極也會出現(xiàn)少量的損耗。隨著加工的微細化，為了保證加工精度，銅電極需要做的非常細，這就更加增大了電極相對損耗比。當工具電極損耗較多時，會嚴重影響加工精度。為了解決電火花加工這方面的缺陷，國內(nèi)外學者做了大量研究與嘗試。孫鐘明等人針對電極損耗對微細孔、型腔等加工精度的影響，討論了電極損耗的預(yù)測和補償方法，提出了基于放電模擬的微細電極損耗預(yù)測方法;郝永平等人針對引信保險機構(gòu)的組成零件進行微細電火花銑削加工者電極損耗產(chǎn)生的影響進行分析，重點討論了加工參數(shù)以及分層銑削厚度對電極損耗的影響；曾昭奇等人討論了微細電火花加工在氣體介質(zhì)中電極損耗的情況，并根據(jù)實際損耗情況進行相應(yīng)補償，結(jié)果證明與油中電火花銑削相比，氣中電火花加工時電極損耗更低，加工表面質(zhì)量更好;王元剛等人利用電磁場理論及ComsolMul-tiphysics軟件對微細電火花加工圓柱電極的損耗進行了理論分析和計算模擬，為電極損耗補償策略和加工精度的提高提供了理論依據(jù)。盡管很多學者進行了大量研究，但主要集中在電極損耗估計測量與補償?shù)确矫?，沒有從根本上解決電極損耗的問題，而且上述這些研究方法較為復(fù)雜，獲得的效果卻不是很明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了徹底解決電極損耗問題，進一步提高加工精度，本發(fā)明提出了一種基于液態(tài)金屬和多孔質(zhì)陶瓷的軟電極電火花加工裝置。
[0004]本發(fā)明提供了一種基于液態(tài)金屬和多孔質(zhì)陶瓷的軟電極電火花加工裝置，包括軟電極，所述軟電極包括多孔質(zhì)陶瓷和液態(tài)金屬，所述多孔質(zhì)陶瓷設(shè)有盲孔，所述液態(tài)金屬設(shè)置在所述盲孔內(nèi)，經(jīng)所述多孔質(zhì)陶瓷滲出的液態(tài)金屬為工具電極。
[0005]作為本發(fā)明的進一步改進，所述軟電極電火花加工裝置還包括加工工件、數(shù)控機床、脈沖電源和供液裝置，其中，所述脈沖電源分別與所述液態(tài)金屬、加工工件電連接，所述供液裝置與所述盲孔連接。
[0006]作為本發(fā)明的進一步改進，所述供液裝置包括容器、導管和蠕動栗，所述容器內(nèi)盛放有液態(tài)金屬，所述導管的一端與所述容器連接，另一端與所述盲孔連接，所述導管與所述蠕動栗連接。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述容器內(nèi)的液態(tài)金屬的頂面覆蓋有煤油。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述軟電極電火花加工裝置還包括工控機和放電狀態(tài)檢測單元，其中，所述工控機分別與所述脈沖電源、數(shù)控機床電連接，所述放電狀態(tài)檢測單元分別與所述液態(tài)金屬、加工工件電連接。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述數(shù)控機床上設(shè)有工作箱，所述工作箱內(nèi)填充有惰性氣體，所述多孔質(zhì)陶瓷、加工工件分別設(shè)置在所述工作箱內(nèi)。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述液態(tài)金屬混合有鹽酸。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:以液態(tài)金屬(Galinstan)作為工具電極，將其盛放在多孔陶瓷盲管中，由于多孔質(zhì)陶瓷的作用，液態(tài)金屬會從多孔質(zhì)陶瓷中滲透出來，附著在外部，形成軟電極，在一次放電結(jié)束后，尖端的液態(tài)金屬會有少量損耗，然后在毛細作用下，新的液態(tài)金屬將會繼續(xù)滲透出來，從而保證持續(xù)放電，多孔質(zhì)陶瓷本身不參與電火花放電，因此工具電極的形狀不會發(fā)生改變，從而很好的改善了工具電極被損耗的問題，提高了加工精度。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種基于液態(tài)金屬和多孔質(zhì)陶瓷的軟電極電火花加工裝置的軟電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明一種基于液態(tài)金屬和多孔質(zhì)陶瓷的軟電極電火花加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明一種基于液態(tài)金屬和多孔質(zhì)陶瓷的軟電極電火花加工裝置的軟電極對加工工件表面進行銑削加工的示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合【附圖說明】及【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。
[0016]如圖1所示，一種基于液態(tài)金屬和多孔質(zhì)陶瓷的軟電極電火花加工裝置，包括軟電極，所述軟電極包括多孔質(zhì)陶瓷2和液態(tài)金屬3，所述多孔質(zhì)陶瓷2設(shè)有盲孔，所述液態(tài)金屬3設(shè)置在所述盲孔內(nèi)，經(jīng)所述多孔質(zhì)陶瓷2滲出的液態(tài)金屬3為工具電極。
[0017]如圖2所示，所述軟電極電火花加工裝置還包括加工工件1、數(shù)控機床6、脈沖電源5和供液裝置，其中，所述脈沖電源5分別與所述液態(tài)金屬3、加工工件I電連接，所述供液裝置3與所述盲孔連接。
[0018]如圖2所示，所述供液裝置包括容器9、導管12和蠕動栗11，所述容器9內(nèi)盛放有液態(tài)金屬3，所述導管12的一端與所述容器9連接，另一端與所述盲孔連接，所述導管12與所述蠕動栗11連接，所述蠕動栗11經(jīng)導管12將液態(tài)金屬3從容器9內(nèi)蠕動抽向多孔質(zhì)陶瓷2的盲孔，所述導管12優(yōu)選為塑料導管。
[0019]如圖2所示，位于所述容器12內(nèi)的液態(tài)金屬3的頂面覆蓋有煤油10。
[0020]如圖2所示，所述軟電極電火花加工裝置還包括工控機4和放電狀態(tài)檢測單元7，其中，所述工控機4分別與所述脈沖電源5、數(shù)控機床6電連接，所述放電狀態(tài)檢測單元7分別與所述液態(tài)金屬3、加工工件I電連接。
[0021]如圖2所示，所述數(shù)控機床6上設(shè)有工作箱13，所述工作箱13內(nèi)填充有惰性氣體8，所述多孔質(zhì)陶瓷2、加工工件I分別設(shè)置在所述工作箱13內(nèi)。所述工作箱13優(yōu)選為透明玻璃箱。
[0022]如圖2所示，所述液態(tài)金屬3混合有鹽酸。
[0023]本發(fā)明中利用一端封閉的多孔質(zhì)陶瓷2盛放液態(tài)金屬3，在毛細作用和供液系統(tǒng)的壓力作用下使液態(tài)金屬3滲出并附著在多孔質(zhì)陶瓷2外壁構(gòu)成工具電極，多孔質(zhì)陶瓷2末端通過塑料導管與盛放液態(tài)金屬3的容器12相連，利用蠕動栗