郭永丰,郑绍清,侯朋举

(哈尔滨工业大学特种加工与机电控制研究所,黑龙江 哈尔滨 150001)

陶瓷具有高硬度、高熔点、耐腐蚀、低热导率以及低密度的特点,因而在工业中有着越来越广泛的应用。采用陶瓷材料制成的模具、发动机涡轮和主轴,因其良好的特性而备受青睐。但也正因为陶瓷的硬度和熔点都很高,使传统切削加工较困难,刀具磨损严重,加工效率低,成本高。

电火花加工技术一般用来加工导电材料。1993年日本学者毛利尚武和福泽康教授发明了辅助电极法,它可实现电火花加工绝缘陶瓷[1]。辅助电极法是在工件表面附加导电层,利用放电过程中形成的导电膜构成辅助电极实现放电加工。在控制好加工工艺参数的情况下,辅助电极不断地熔蚀和生成,实现连续放电加工。此后,毛利尚武教授和福泽康教授研究了利用辅助电极法,针对不同材质的绝缘陶瓷的成形加工和单向走丝电火花线切割加工[2]。

在绝缘陶瓷的电火花加工过程中,当导电膜形成状态差时,导电膜电阻大,出现高电压放电现象,使常规的往复走丝线切割加工状态检测装置不再适用;而对间隙放电状态的检测能为电源参数和伺服进给参数的选择提供依据,有利于提高加工效率和质量。因此,针对绝缘陶瓷往复走丝电火花线切割加工间隙状态检测的研究是非常有必要的。

本文采用自行研制的往复走丝电火花线切割机床进行研究。对间隙电压进行采样,实时判别出每个脉冲的放电状态,并进行计数统计,获取在不同加工参数下各状态所占的比率,以此来研究绝缘陶瓷往复走丝电火花线切割加工工艺,总结其加工特点,并将它作为伺服进给和工艺参数选择的依据。……