專利名稱：一種電加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加工各種導(dǎo)電材料的電加工設(shè)備，特別是用于高效率加工高硬度、高韌性、高強(qiáng)度和高脆性材料。
加工高硬度、高強(qiáng)度、高粘性、難加工材料如碳化鎢、金屬陶瓷、鈦基、鎳基、鐵基、鉬基合金、鈦合金、高鉻鑄鐵、白口鐵等難加工材料，尤其是表面凹凸不平、切削量大的粗加工，一直是機(jī)加工和電加工或其它加工方法的一大難題，傳統(tǒng)加工方法一般的生產(chǎn)率很低，成本高，能耗大，機(jī)床磨損快、需昂貴的刀具，磨料、或勞動(dòng)強(qiáng)度大，或加工成品率低，它成為金屬加工領(lǐng)域的一個(gè)急待解決的一大難題。
CN87106421A公開了一種放電和機(jī)械磨削聯(lián)合加工的方法及其設(shè)備，用于加工高硬度的金屬材料。但由于其有限的加工效率和精度，仍不能令人滿意。
本發(fā)明的目的在于提供一種加工各種導(dǎo)電材料的電加工設(shè)備，特別是用于高效率地加工高硬度、高韌性、高強(qiáng)度和高脆性材料。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的工作液。
本發(fā)明的這些和其它目的及優(yōu)點(diǎn)可以從下面的敘述中得以理解。
根據(jù)本發(fā)明的電加工設(shè)備包括機(jī)床、電源裝置和工作液系統(tǒng)。工具可旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)床上。一工件和工具與電源裝置的輸出端相連接。加工時(shí)，工具通過一電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，工作液系統(tǒng)將工作液淋噴在工具和工件上。粗加工時(shí)，工作電壓和電流分別為25V～28V和1600A～3000A;精加工時(shí)，為1V～9V和1A～90A


圖1為本發(fā)明設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
參見圖1，數(shù)字標(biāo)記1表示一機(jī)床，該機(jī)床可以是各種改型的常規(guī)機(jī)床、組合機(jī)床或?qū)Ｓ脵C(jī)床。一工件通過常規(guī)方式安裝到機(jī)床1上，并與電源的一個(gè)輸出端-在本實(shí)施例中為輸出端正極相連接，電源裝置將在下文中詳細(xì)敘述。工件可以是由任何高硬度、高韌性、高強(qiáng)度和高脆性的導(dǎo)電材料制成的，如碳化鎢、金屬陶瓷、白口鐵等。數(shù)字標(biāo)記5表示一工具，它可旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)床上，并與電源的另一個(gè)輸出端-在本實(shí)施例中為輸出端負(fù)極相連接。工具呈一圓盤形狀。它可以由各種導(dǎo)電材料制成，最好是銅或銅合金工具盤的厚度可以是1～40mm，最好是16～18mm，工具盤的直徑可以是5～2000mm。最好是在工具盤的圓周上設(shè)有至少一個(gè)斜槽。槽寬可以是4～5mm。數(shù)字標(biāo)記2表示用來使機(jī)床與工件、工具絕緣的絕緣裝置。
工作液系統(tǒng)6用來將工作液淋噴在工件和工具上，所述的工作液為無機(jī)水溶液。該工作液同常規(guī)冷卻液一樣，可用來冷卻工件和工具，防止熱量傳入工件和工具內(nèi)部。另外，在本發(fā)明中，工作液還具有“促爆”作用，即在強(qiáng)電流的作用下，當(dāng)工作區(qū)產(chǎn)生有大量熱量時(shí)，促使工件上熔化的材料脫離工件表面以完成加工。最好是用低濃度的電解質(zhì)水溶液。因?yàn)樗€具有防銹和防腐作用，從而能夠?qū)ぜa(chǎn)生良好的保護(hù)并能延長機(jī)床的使用壽命。有的低濃度電解質(zhì)水溶液甚至具有更好的防銹作用，如濃度為0.01%到5%(重量)的NaNO2水溶液，NaOH水溶液或濃度分別為0.01%到5%，最好是1%，(重量)的Na2CO3和NaNO2混合水溶液。由于工作液的電解作用對(duì)加工不起作用，工作液中所含溶質(zhì)的成分和數(shù)量在使用后仍保持不變。因而，使用過的工作液可以由工作液系統(tǒng)收集，經(jīng)過濾和稀釋后重新使用。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2說明本發(fā)明的電源裝置，圖中示出的是一個(gè)三相電源裝置。但應(yīng)理解到，電源裝置并不僅限于此。六相電源裝置，直流電源裝置和其它類型的電源裝置也是可以的。至于電源裝置的整流部分，則可以使用各種各樣的裝置，如半波整流或全波整流裝置。但三相半波整流較好，如本實(shí)施例中示出的。電源裝置提供具有低頻的電流，如本實(shí)施例中的每秒150次。電源裝置的最大工作電壓可以達(dá)到30V，相應(yīng)地，最大工作電流可以達(dá)到3000A。
加工時(shí)，根據(jù)機(jī)床的類型以及工件的形狀和被加工表面的形狀，工件可以是靜止的，或是直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的。工件的線速度小于1m/s。工具可通過一電機(jī)(未示出)旋轉(zhuǎn)。工具盤圓周表面上任意點(diǎn)的線速度應(yīng)大于10m/s，最好是大于30m/s。旋轉(zhuǎn)的工具產(chǎn)生頻率為150-30000rpm的機(jī)械脈沖，該機(jī)械脈沖有助于加工。在非接觸的加工中，工件和工具之間可以有0.01mm到0.1mm的間隙;或者，工件和工具可以瞬時(shí)接觸，以進(jìn)行機(jī)械引弧，這同樣有助于加工。粗加工時(shí)，為提高加工效率，可由電源裝置輸出高電壓和大電流，如工作電壓在25V到28V之間，相應(yīng)地，工作電流在1600A到3000A之間。在此條件下，每分鐘可從工件上去除300克材料，從而提高加工效率兩倍。精加工時(shí)，可采用1V到9V的工作電壓和1A到90A的工作電流。加工精度取決于工作電壓和電流的大小，而非電流裝置所產(chǎn)生的頻率。粗加工的加工精度可達(dá)0.05mm，精加工可達(dá)0.01mm。
以上所述為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式的說明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可在上述說明的基礎(chǔ)上，并且，以不背離本發(fā)明由所附的權(quán)利要求書所限定的范圍和精神以前提。對(duì)本發(fā)明的全部分作出改型和變型。
權(quán)利要求
1.一種電加工設(shè)備包括機(jī)床、電源裝置和工作液系統(tǒng)，工具可旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)床上，一工件和工具與電源裝置的輸出端相連接，加工時(shí)，工具由一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作液系統(tǒng)將工作液淋噴在工具和工件上，粗加工時(shí)，工作電壓和電流各為25V～28V和1600A～3000A。
2.如權(quán)利要求1所述的電加工設(shè)備，其中，精加工時(shí)，工作電壓和電流分別為1V～9V和1A～90A。
3.如權(quán)利要求2所述的電加工設(shè)備，其中，工作液為濃度分別為0.01%～5%(重量)的Na2CO3和NaNO2混合水溶液。
4.如權(quán)利要求3所述的電加工設(shè)備，其中，工作液為濃度各為1%(重量)的Na2CO3和NaNO2的混合水溶液。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的電加工設(shè)備包括機(jī)床、電源裝置和工作液系統(tǒng)。工具可旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)床上。一工件和工具與電源裝置的輸出端相連接。加工時(shí)，工具通過一電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，工作液淋噴在工具和工件上。粗加工時(shí)，工作電壓和電流分別為25V～28V和1600A～3000A；精加工時(shí)，為1V～9V和1A～90A。
文檔編號(hào)B23H1/00GK1061175SQ90108920
公開日1992年5月20日 申請(qǐng)日期1990年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月7日
發(fā)明者葉良才 申請(qǐng)人:葉良才