一种超声电火花辅助铣削加工方法与流程

【技术领域】

本发明涉及机械加工方法领域，具体涉及一种超声电火花辅助铣削加工方法。

背景技术：

铣削加工技术是机械加工领域的基础，铣削是通过铣床带动切削刀具旋转而对工件外表面进行切削加工，常用手段是通过切削刀一直与工件表面接触进行切削，因此在切削过程中产生的阻力较大，不仅对铣刀损耗大，而且切削加工时也比较困难，难以切除。

技术实现要素：

本发明的目的旨在解决现有技术中切削刀一直与工件表面接触进行切削，因此在切削过程中产生的阻力较大，不仅对刀具损耗大，而且切削加工工件时也比较困难，难以切除的问题，本技术方案提供一种利用超声电火花辅助铣削的加工方法。

为实现上述目的，本技术方案如下：

一种超声电火花辅助铣削加工方法，包括如下步骤；

s1：刀具本体一端的放电电极组与工件之间保持放电间隙；

s2：为所述放电电极组供电，以使所述放电电极组对工件加工表面放电。

进一步的，所述超声电火花辅助铣削加工方法还包括如下步骤：

s3：在加工过程中，将超声波发生装置于工件的进给方向或刀具本体竖直方向产生的超声波传递给工件或刀具本体。

进一步的，所述放电电极组由供电装置供电，所述供电装置一端通过电刷搭接在刀具本体上与放电电极组电连接，另一端与工件电连接。

进一步的，在刀具本体的轴线方向上，所述放电电极组低于所述于刀具本体加工顶端以在切削加工时形成所述放电间隙。

进一步的，所述放电间隙距离为0.01-0.05mm。

进一步的，所述超声波发生装置包括超声波发生器，所述超声波发生器设有换能器，所述换能器设有变幅杆。

进一步的，在加工过程中，将超声波发生装置于刀具本体竖直方向产生超声波时，所述超声波发生装置还包括用于设置于铣床上的第一电磁感应线圈以及设于所述刀具本体的第二电磁感应线圈。

进一步的，所述刀具本体上设有第一切削刀与第二切削刀，所述放电电极组包括第一放电电极与第二放电电极。

进一步的，所述第一切削刀最外端与所述第二切削刀最外端之间的距离大于所述第一放电电极最外端与所述第二放电电极最外端之间的距离。

进一步的，所述第一切削刀与所述刀具本体之间设有绝缘垫片。

本发明的有益效果是：

1.本发明一种超声电火花辅助铣削加工方法，第一步，于刀具本体一端设置有放电电极组，且放电电极组与工件之间留有给放电电极组放电的放电间隙，第二步，向放电电极组通电，以使放电电极组对工件的加工表面进行放电，使得放电电极组、工件以及供电处之间组成回路，放电过程中，放电电极组通过空气作为介质放电于工件上，电极放电击穿放电电极组与工件之间的间隙产生高温，使待加工表面特性发生改变，软化工件表面，生成易切削的变性层，便于切除，也不会损坏刀具组，本申请主要通过放电电极组放电，产生高温，利用高能量的电火花对工件待切削局部区域进行加热使之软化，降低该区域的加工硬化程度，然后通过刀具本体对工件进行切除，从而延长刀具本体使用寿命、提高加工效率，实现材料高效精密去除。

2.本申请还设置有超声波发生器，将超声波发生器所产生的超声波通过换能器与变幅杆的传导，将超声波传递至铣削刀片组上或者工件上，使得刀具组或者工件产生高频振动，可以有效减少电火花放电过程中短路、拉弧等现象，有利于断屑，降低切削力，提高表面质量。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种超声电火花辅助铣削加工方法的操作步骤方框结构示意图；

图2是本发明的一种超声电火花辅助铣削加工方法的结构示意图一(超声波发生装置于工件的进给方向)；

图3是本发明的一种超声电火花辅助铣削加工方法的结构示意图二(超声波发生装置于刀具本体竖直方向)。

图4是本发明的一种超声电火花辅助铣削加工方法的结构示意图三(超声波发生装置仰视图)。

【具体实施方式】

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

当本发明实施例提及“第一”、“第二”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺序之意，应当理解为仅仅是起区分之用。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1与图3所示一种超声电火花辅助铣削加工方法，包括如下步骤；

s1：刀具本体1一端的放电电极组4与工件2之间保持放电间隙3；

s2：为所述放电电极组4供电，以使所述放电电极组4对工件2加工表面放电。

本发明一种超声电火花辅助铣削复合加工方法，第一步，于刀具本体一端设置有放电电极组，且放电电极组与工件之间留有给放电电极组放电的放电间隙，第二步，向放电电极组通电，以使放电电极组对工件的加工表面进行放电，使得放电电极组、工件以及供电处之间组成回路，放电过程中，放电电极组通过空气作为介质放电于工件上，电极放电击穿放电电极组与工件之间的间隙产生高温，使待加工表面特性发生改变，软化工件表面，生成易切削的变性层，便于切除，也不会损坏刀具组，本申请主要通过放电电极组放电，产生高温，利用高能量的电火花对工件待切削局部区域进行加热使之软化，降低该区域的加工硬化程度，然后通过刀具本体对工件进行切除，从而延长刀具本体使用寿命、提高加工效率，实现材料高效精密去除。

进一步的，所述超声电火花辅助铣削加工方法还包括如下步骤：

s3：在加工过程中，将超声波发生装置5于工件2的进给方向或刀具本体1竖直方向产生的超声波传递给工件2或刀具本体1；如图2所示，超声波发生装置5设置于工件2的进给方向，如图3所示，超声波发生装置5设置于刀具本体1竖直方向，当超声波发生装置5产生超声波后传递至工件2或刀具本体1，使得工件2或刀具本体1产生高频振动，在切削待加工工件时，同时刀具本体1对待加工工件进行打磨抛光，使得待加工工件的光洁度和精度更高，并且铣削刀片组3在振动加工时，便于产生的残屑排出，避免积削瘤的产生，并且在振动切削时可减少铣削刀片组3的阻力，降低铣削刀片组3的磨损，也可以有效减少电火花放电过程中短路、拉弧等现象。

进一步的，所述放电电极组4由供电装置6供电，所述供电装置6一端通过电刷7搭接在刀具本体1上与放电电极组4电连接，另一端与工件2电连接，将所述电刷7与所述放电电极组4电连接，由于刀具本体1在工作时会不停旋转，因此于刀具本体1与供电装置6之间设置有电刷7，电刷7与刀具本体1接触，从而使得电刷7与刀具本体1电连接，从而组成回路。

进一步的，在刀具本体1的轴线方向上，所述放电电极组4低于所述于刀具本体1加工顶端以在切削加工时形成所述放电间隙3，进一步定义放电间隙3。

如上所述，由于电火花成形加工中，电极与工件必须保持一定间隙，由于工件不断被削除，电极也有一定的损耗，间隙将不断扩大，如果电极不及时进给补偿，放电过程会因间隙过大而停止，反之，间隙过小又会引起拉弧，因此需要设计有自动控制间隙进给装置及时随着工件的削除而调节。

如上所述，所述放电间隙3距离为0.01-0.05mm，由于电火花成形加工中，电极与工件必须保持一定放电间隙，放电过程会间隙过大会导致断路，间隙过小又会引起拉弧，因此放电间隙距离优选为0.01-0.05mm。

进一步的，所述超声波发生装置5包括超声波发生器51，所述超声波发生器51设有换能器52，所述换能器52设有变幅杆53，换能器52与变幅杆53的组合将超声波放大，增一步增强刀具本体1或工件2高频振动，便于产生的残屑排出，避免积削瘤的产生。

进一步的，在加工过程中，将超声波发生装置5于刀具本体1竖直方向产生超声波时，所述超声波发生装置5还包括用于设置于铣床上的第一电磁感应线圈8以及设于所述刀具本体1的第二电磁感应线圈81，如图3所示，由于刀具本体1工作是会旋转，因此通过第一电磁感应线圈8与第二电磁感应线圈81将超声波传递。

进一步的，所述刀具本体1上设有第一切削刀101与第二切削刀102，所述放电电极组4包括第一放电电极41与第二放电电极42。

进一步的，所述第一切削刀101最外端与所述第二切削刀102最外端之间的距离大于所述第一放电电极41最外端与所述第二放电电极42最外端之间的距离，如图4所示，刀具本体1旋转时，刀具本体1旋转的外圈包围放电电极组4旋转的外圈，保证放电电极组4与待加工工件2之间存在有间隙放电。

进一步的，所述第一切削刀101与所述刀具本体1之间设有绝缘垫片103，通过绝缘垫片103防止刀具本体1与供电装置连通而短路。

本发明的有益效果是：

1.本发明一种超声电火花辅助铣削复合加工方法，第一步，于刀具本体一端设置有放电电极组，且放电电极组与工件之间留有给放电电极组放电的放电间隙，第二步，向放电电极组通电，以使放电电极组对工件的加工表面进行放电，使得放电电极组、工件以及供电处之间组成回路，放电过程中，放电电极组通过空气作为介质放电于工件上，电极放电击穿放电电极组与工件之间的间隙产生高温，使待加工表面特性发生改变，软化工件表面，生成易切削的变性层，便于切除，也不会损坏刀具组，本申请主要通过放电电极组放电，产生高温，利用高能量的电火花对工件待切削局部区域进行加热使之软化，降低该区域的加工硬化程度，然后通过刀具本体对工件进行切除，从而延长刀具本体使用寿命、提高加工效率，实现材料高效精密去除。

2.本申请还设置有超声波发生器，将超声波发生器所产生的超声波通过换能器与变幅杆的传导，将超声波传递至铣削刀片组上或者工件上，使得刀具组或者工件产生高频振动，可以有效减少电火花放电过程中短路、拉弧等现象，有利于断屑，降低切削力，提高表面质量。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请实施的范围，其他凡其原理和基本结构与本申请相同或近似的，均在本申请的保护范围之内。