电火花加工电蚀产物排出装置的制作方法

本发明属于特种加工技术领域，具体涉及一种电火花加工电蚀产物排出装置。

背景技术：

电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。

紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。这样，虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少，但因每秒有成千上万次脉冲放电作用，因此，可蚀除较多的金属，具有一定的生产率。在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除工件金属，一边使工具电极不断地向工件进给，最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。

工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等。

电火花加工也适用于深孔加工，特别适用于小深孔的加工。这时所用的电极常常是带有内孔的圆管。工作液从电极中孔流入，流过切削部位后，又从电极与所加工深孔内壁的间隙流出，流出时带走电蚀产物。当孔的深度与孔的直径之比大于10时，电蚀产物不容易排出，影响加工效率，降低加工精度。

技术实现要素：

本发明的目的：针对深径比大于10的深孔，设计电火花加工电蚀产物排出装置，解决其加工过程中电蚀产物不容易排出这一技术难题，提高深孔加工效率和加工精度。

本发明通过以下方案实现。

工件1需要加工深孔，电极2是深孔加工工具。工作液从电极内孔3流入。电极与已加工的深孔内壁之间存在间隙，工作液流过放电部位后，从电极与深孔内壁的间隙流出。工作液流出的同时带走部分电蚀产物。为提高排除电蚀产物的能力，设置了液力箱4，有压液体从液力箱的进液口5流入液力箱。液力箱分别与外锥体6、内锥体7固定连接。外锥部分置于内锥部分以内，两锥面形成环形缝隙8。液力箱内具有液力的液体充满压力箱后，从环形缝隙8流出。环形缝隙与电极轴线形成的夹角a为锐角。定义液体在两锥面所形成环形缝隙内的流动方向为方向一，同时定义液体在圆柱电极与深孔内壁之间流动的方向为方向二。则在本发明中，方向一与方向二所形成的夹角为锐角。上述液力箱、外锥体、内锥体可以分别是一套，也可以是两套或多套。具体数量根据孔的深度及排除电蚀产物的需要而决定。为了取得更好的排除电蚀产物的能力，可以采用现有技术调整环形缝隙8的间隙大小和几何形状。

本发明的工作原理如下：当液力箱内具有压力的液体从环形缝隙8流出时，由于环形缝隙过流面积较小，因此，此处液体流速较大。根据液体能量守恒定律，液体动能增大，则其压力能下降。在环形缝隙出口处，液体压力较低，便于借助大气压力驱动电蚀产物排出，防止电蚀产物堵塞，保证电火花加工正常连续地进行。

综上所述，本发明具有以下创新点：

1.电火花加工电蚀产物排出装置，包括电极2、液力箱4、外锥体6、内锥体7，环形缝隙8，工作液从电极内孔3流入，从电极与深孔内壁的间隙流出；具有压力的液体从液力箱4的进液口5流入液力箱，液力箱、外锥体6、内锥体7使液体半封闭；外锥部分置于内锥部分以内，两锥面形成环形缝隙8；液力箱内具有压力的液体从环形缝隙8流出；环形缝隙与电极轴线形成的夹角a为锐角；液力箱、外锥体、内锥体为一套、两套或多套。

2.电火花加工电蚀产物排出装置，其液力箱、外锥体、内锥体固定连接或被制作为一体。

3.电火花加工电蚀产物排出装置，其环形缝隙8的间隙大小和几何形状可调整。

本发明的有益效果：在采用电火花方法加工深孔时，利用半封闭液体流出环形缝隙所产生的负压作用，提高加工系统排除电蚀产物的能力，避免电蚀产物堆积降低深孔轴向进给速度，保证加工过程的正常进行，同时，防止电蚀产物不对称堆积引起深孔的偏斜。

附图说明

图1为电火花加工电蚀产物排出装置示意图。图中：1-工件，2电极，3-电极内孔，4-液力箱，5-进液口5，6-外锥体6，7-内锥体，8-环形缝隙。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施方式作进一步说明，具体实施方式不对本发明做任何限制。

实施方式一：电火花加工电蚀产物排出装置，包括电极2、液力箱4、外锥体6、内锥体7、环形缝隙8，工作液从电极内孔3流入，从电极与深孔内壁的间隙流出；具有压力的液体从液力箱4的进液口5流入液力箱，液力箱、外锥体6、内锥体7使液体半封闭；外锥部分置于内锥部分以内，两锥面形成环形缝隙8；液力箱内具有压力的液体从环形缝隙8流出；环形缝隙与电极轴线形成的夹角a为锐角。电火花加工电蚀产物排出装置，包括一套液力箱、外锥体、内锥体，三者固定连接。

实施方式二：电火花加工电蚀产物排出装置，其液力箱、外锥体、内锥体被制作为一体或其两任意两个零件被制作为一体。

实施方式三：电火花加工电蚀产物排出装置，其液力箱、外锥体、内锥体为两套。

实施方式四：电火花加工电蚀产物排出装置，其液力箱、外锥体、内锥体为三套或多套。

实施方式五：电火花加工电蚀产物排出装置，其外锥体、内锥体锥度相等或不相等。

实施方式六：电火花加工电蚀产物排出装置，其外锥体、内锥体锥形部分为标准圆锥或非标准圆锥。

技术特征：

技术总结
本发明属于特种加工技术领域，具体涉及一种电火花加工电蚀产物排出装置，针对深径比大于10的深孔，解决加工过程中电蚀产物难以排出这一技术问题。本发明包括电极、液力箱、外锥体、内锥体、环形缝隙。工作液从电极内孔流入，从电极与深孔内壁的间隙流出；具有压力的液体从液力箱的进液口流入液力箱；液力箱、外锥体、内锥体使液体半封闭；外锥部分置于内锥部分以内，两锥面形成环形缝隙；液力箱内具有压力的液体从环形缝隙流出；环形缝隙与电极轴线形成的夹角A为锐角；液力箱、外锥体、内锥体为一套、两套或多套。本发明借助流体特性，提高加工系统排除电蚀产物的能力，保证加工正常进行，并可防止深孔偏斜。

技术研发人员：沈兴全;于大国
受保护的技术使用者：中北大学
技术研发日：2018.10.13
技术公布日：2019.01.11