赵万生,顾 琳,徐 辉,李 磊,向小莉

(上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室,上海200240)

为了提高电火花加工的材料去除率,国内外的研究人员做出了大量研究和尝试。赵万生、顾琳等基于成形电极离散化的思路提出了集束电极电火花加工的方法,实现了具有多孔强化内冲液功能的三维成形电极的快速制备[1];李磊等进行施加大电流的集束电极电火花加工性能实验,发现在强化内冲液的作用下,碳钢的材料去除率(MRR)可达789.8 mm3/min,远高于传统电火花加工[2-3]。

与电火花放电相比,电弧具有更高的能量,因此利用电弧理论上可获得远高于电火花加工的效率。要利用电弧放电实现有效的材料去除加工,关键是要有让电弧移动并最后拉断的有效方式,这里称为“断弧机制”。高效放电铣削加工是一种采用旋转管状电极、以类似铣削的方式通过电弧放电的高效材料去除方法[4]。苏州电加工机床研究所研制的高效放电铣削加工机床的加工效率最高可达3 000 mm3/min[5]。由于该加工方法使用管状电极且工作在大电流下,在获得高材料去除率的同时电极损耗率也较高。魏斌等也开展了基于电弧放电加工的研究[6],他们采用电解液作为工作液,利用电弧放电和电极旋转来实现材料的高效蚀除。韩福柱利用移动电弧方式,采用直流电源可获得较高的材料去除率和较好的表面粗糙度,但由于施加的放电电流较小,材料去除率并不是很高[7]。……