超聲放電復(fù)合加工是指輔以超聲振動(dòng)的復(fù)合電火花加工。目前,主要有超聲放電復(fù)合拋光和超聲放電復(fù)合打孔及表面精微加工等。超聲放電復(fù)合加工是通過采用超聲頻信號(hào)產(chǎn)生超聲振動(dòng),改善放電間隙狀況,強(qiáng)化電火花加工過程而實(shí)現(xiàn)的。
需要說明的是,因在前面章節(jié)已介紹了超聲振動(dòng)式的排屑與排氣及超聲波拋光等問題,為了避免重復(fù),故在此只介紹超聲放電復(fù)合打孔。
(1)超聲放電復(fù)合打孔的加工原理 超聲與電火花相結(jié)合的超聲放電復(fù)合打孔,是將超聲振動(dòng)部件固定在電火花加工機(jī)床的主軸頭下部,脈沖電源接到工具電極和工件上。加工面積的微孔加工。需要指出的是,在中工面積大和粗、中加工時(shí),不宜選用超聲放電復(fù)合加工。不合適的加工條件將使超聲電火花放電減少,非正常放電增多。
(2)超聲放電復(fù)合打孔的方法 實(shí)現(xiàn)超聲電火花同步復(fù)合打孔最簡(jiǎn)單的方法是采用RC線路脈沖電源。當(dāng)工具電極下端面上的振動(dòng)處于接近最高點(diǎn)前時(shí),RC線路脈沖電源即向電容、工具電極和工件充電;當(dāng)工具電極端面自最高點(diǎn)向下振動(dòng)時(shí),電容上已基本充電完畢,一旦電極商碩下行至合適的放電間隙(精微加工時(shí)約5μm),工作液間隙即被擊穿,電容上儲(chǔ)存的能量瞬間釋放而形成火花放電。待工具電極端面再次向上時(shí),RC線路又向電容器充電,至最高點(diǎn)時(shí)基本充滿,電極端面下行時(shí)再將放電,這樣時(shí)而復(fù)始,超聲每振動(dòng)一次,就能引發(fā)一次火花放電,每秒將有4萬~5萬將超聲頻率的接近百分之百的有效火花脈沖放電率。工具電極、主軸頭不用經(jīng)常頻繁地進(jìn)退伺服進(jìn)給,只有當(dāng)工件蝕除和工具電極損耗使間隙大于擊穿間隙成為較長(zhǎng)期的開路狀態(tài)時(shí),工具電極才伺服進(jìn)給一步,因而大大提高了加工效率和穩(wěn)定性。此方法克服了超聲振動(dòng)頻率和脈沖電源頻率相互脫節(jié)的缺點(diǎn)。
(3)超聲放電復(fù)合打孔的應(yīng)用與特點(diǎn)
1)微孔加工 可加工孔徑φ0.05~0.4mm、深度0.5~10mm,尺寸精度±0.005~±0.01mm,表面粗糙度Ra值3.2~0.1μm。
2)異形噴絲孔 可加工各種形狀的異形噴絲孔,取得利用超聲電火花復(fù)合加工提高生產(chǎn)率3~20倍的工藝效果。
3)加工深度與加工速度 在同樣加工條件下,超聲放電復(fù)合打孔的深度是電火花打孔深度的3倍以上,加工直徑0.25mm孔時(shí),超聲放電復(fù)合打孔的極限深度為10mm以上,深徑比高達(dá)40以上。超聲放電復(fù)合打孔與電火花孔相比,當(dāng)孔深小于0.4mm時(shí),前者所需加工時(shí)間是后者的1/4~1/5,當(dāng)孔深增加到1mm時(shí),加工時(shí)間則為后者的1/10~1/12。