混粉电解电火花复合加工工艺研究

混粉电火花加工混粉电火花加工即在电火花工作液中混入一定比例的导电或半导电微细粉末的方法，可以明显克服普通电火花加工的某些缺点，降低表面粗糙度，减小白硬层的厚度，消除微观裂纹，使加工后的表面达到类似镜面的效果，且可实现大面积稳定加工，可免除后续抛光处理。

直接用于精密模具型腔表面的最终加工。

同时，加工后的表面耐磨性和耐蚀性均得到提高，可延长模具的使用寿命，提高经济效益。

2006年我司混粉加工的工艺研发正式被纳入日程，它通过对现有设备进行技改，在加工液中混入超细粉末（炭粉颗粒2um），起到改善放电条件的作用，能够在加工出合格产品的同时，提高产品质量，且大幅提高加工效率。

填补了较大型腔且粗糙度R0.4以下的产品加工的空白，无论是在加工技术提升方面还是在增强产品自身市场竞争方面均能起到非常积极的作用。

混粉电火花镜面加工机理：混粉工作液使得火花放电间隙增大、使放电点分布趋于均匀，粉末间发生的“串联放电效应”导致放电间隙增大，同时由于放电粉末的均匀分布使得混粉工作液中的极间放电分散，最终反映到工件表面为形成相对均匀且较小的放电蚀坑。

粉末浓度的影响：翻阅外部资料，在粉末浓度达到16g/L时，光洁度和加工效率均能达到最佳状态。

为保证混粉电火花加工提供较好的加工表面质量和较高的加工速度，恰当的粉末浓度是十分重要的。

但由于粉末材料的密度高于电火花工作液的密度，粉末颗粒的沉淀是不可避免的，这会导致添加在工作液中的粉末总量并不直接对应着混粉工作液的实际浓度，而且在实际加工中粉末还会被消耗，因而要达到并维持最佳的粉末浓度是十分困难的。

实际操作中只需保证粉末浓度在一个恰当的范围内即可。

实际加工中综合考虑加工成本，我们选择的加工浓度一般在2~10g/L。

休止时间的影响（OFF）：对于放电面积不是很大的工件加工（S<400 mm2），在其他加工条件未变化的情况下，仅延长休止时间能有效调整加工稳定性，使得加工的工件最终成型面趋于平整，但以牺牲加工效率为前提，面积过大时适用性较差。

钛合金Ti-6Al-4V混粉电火花加工与表面改性研究Ti-6Al-4V钛合金是一种典型的α+β型两相钛合金,在航空、医疗器械、舰船等方面获得广泛的应用。

钛合金在许多方面具有较好的性能,如密度小、比强度高、高温变形性能好等,钛合金的广泛应用促进了我国经济的发展,同时在国防中发挥了重要的作用。

但同时钛合金自身又存在一些弊端,如硬度低、耐磨性能差和导热性差等。

为克服钛合金自身的缺点,本文利用混粉电火花加工来达到对钛合金表面改性的目的。

本文主要研究内容及结论如下:1、研究放电参数对电火花加工(Electrical Discharge Machining,简称EDM)和混粉电火花加工(Powder Mixed Electrical Discharge Machining,简称PMEDM)后Ti-6Al-4V钛合金材料的去除率和表面粗糙度的影响规律。

在一定放电参数下,改变峰值电流大小,在EDM和PMEDM两种条件下,试验分析得出随着峰值电流的增大材料去除率和表面粗糙度都有所增加,而且小电流加工时,经过PMEDM工件材料去除率要比EDM高,而在大电流条件下,经过EDM材料去除率相对要高。

工件经过PMEDM表面粗糙度始终低于EDM;在一定放电参数下,改变脉冲宽度的大小,增大脉冲宽度的值,EDM和PMEDM两种条件下,工件去除率的变化趋势大体相似,呈先增大后减小的趋势,并且经过PMEDM工件去除率要高于EDM加工,而表面粗糙度呈增大的趋势,PMEDM表面粗糙度要低于EDM工件表面。

2、对加工后Ti-6Al-4V钛合金表面形貌、断面组织及成分做了分析,无数个放电小凹坑组成了电火花加工工件表面,经过混粉电火花加工后工件表面形成的放电凹坑大而浅,有效的降低了工件表面粗糙度,加工后Ti-6Al-4V钛合金表层呈现出一层“白亮层”,即为强化层。

强化层的厚度随脉冲能量的改变而发生改变,脉冲放电能量较小时,强化层较薄,增大脉冲能量,研究发现当峰值电流为9A,脉冲宽度为30?s时强化层达到最优化,此时强化层较厚且均匀,当脉冲能量继续增大,强化层则会出现显微裂纹,对工件表面性能有一定影响。

超声振动辅助混粉电解电火花加工工艺研究吕传伟;谷安;李明义;郑汉卿【摘要】A machining method of non-conductive hard and brittle materials with ultrasonic vibration assisted powder -mixed electrochemical discharge machining is proposed. Through the experiment of milling pyrex glass in powder-mixed electrochemical discharge machining assisted with ultrasonic vibration,the effect rules of ultrasonic vibration on the milling surface quality is researched. The experiment results show that powder-mixed electrochemical discharge machining with ultrasonic vibration assisted can acquire better surface quality.%提出了一种使用超声振动辅助混粉电解电火花铣削加工硬脆性非导电材料的方法。

通过对高硼玻璃进行超声振动作用下的混粉电解电火花铣削加工实验，研究了超声振动对电解电火花铣削加工表面质量的影响规律。

结果表明：采用超声振动辅助混粉电解电火花加工，可获得较好的表面质量。

【期刊名称】《电加工与模具》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P18-19,23)【关键词】电解电火花加工;超声振动;铣削加工;混粉【作者】吕传伟;谷安;李明义;郑汉卿【作者单位】南京航空航天大学机电学院，江苏南京 210016;南京航空航天大学机电学院，江苏南京 210016;南京航空航天大学机电学院，江苏南京 210016;南京航空航天大学机电学院，江苏南京 210016【正文语种】中文【中图分类】TG66硬脆性非导电材料具有高硬度、高脆性、高电阻、耐磨损、耐腐蚀、不导磁等优良特性，其应用领域也越来越广泛，特别是在汽车、航空航天、医疗器械等高科技领域发挥了重要作用。

粉末颗粒在混粉电火花加工中作用机理研究粉末颗粒在混粉电火花加工中具有多种作用机理。

电火花加工是一种将放电过程中产生的热能转化为局部高温和高能量的加工方法，可以对金属材料进行切割、加工、雕刻等操作。

而粉末颗粒的加入会对电火花加工的过程和结果产生显著影响。

首先，粉末颗粒的加入可以改变电火花通道的导电性质。

电火花加工是通过阴阳极上的电火花通道形成放电击穿，产生高温和高压，并使材料发生熔化或蒸发。

粉末颗粒的加入可以改变电火花通道的导电性质，增加电火花击穿的可能性。

粉末颗粒的导电性取决于其成分和形状，具有较好的导电性的颗粒能够更好地传导电流，加速电火花的形成。

其次，粉末颗粒的加入可以促进电火花过程中的热原子扩散和快速熔化。

在电火花加工的过程中，电火花的高温和高压会引起材料表面的熔化和蒸发，形成高温等离子体。

而粉末颗粒的加入可以提供额外的熔化物质，加速熔化过程。

同时，粉末颗粒在熔化过程中会释放出大量的气体，增加了电火花通道内气体的浓度，从而提供了更好的击穿条件。

第三，粉末颗粒的加入可以改善材料的表面质量。

电火花加工不仅可以切割材料，还可以在材料表面形成微小的凹坑。

而粉末颗粒的加入可以填充这些凹坑，改善材料表面的光洁度和平整度。

此外，粉末颗粒的加入还可以形成受热扩散层，使材料表面的硬度和耐磨性提高。

第四，粉末颗粒的加入还可以影响电火花加工的熔化效果。

粉末颗粒与材料原料混合后，可以增加材料的熔点和熔化焓，使得电火花能量更容易转化为熔融能量。

这样一来，电火花加工可以更好地实现材料的熔化和热补偿。

最后，粉末颗粒的加入还可以改变电火花加工的材料组织和性能。

粉末颗粒的溶解和扩散过程会引起材料的晶粒细化和固溶体形成，从而改善材料的力学性能和耐磨性能。

此外，粉末颗粒还可以在电火花颗粒落地时产生冲击和位错，进一步提高材料的塑性变形能力。

综上所述，粉末颗粒在混粉电火花加工中具有导电性改善、热扩散促进、表面质量改善、熔化效果提升以及材料组织和性能改善等多种作用机理。

电火花加工工艺及工艺改进探究摘要: 提出了一种用于普通电火花加工和混粉电火花加工的超声辅助装置, 并利用国产电火花机床进行了试验研究。

试验结果表明, 这一装置的使用对于改善电火花加工的加工质量和加工效率都有明显效果。

关键词: 电火花加工; 电火花机床Abstract:U lt rason ic equ ipmen t fo r EDM 2stoo l w as designed, w h ich can be u sed to aid o rdinary EDMand m ixed2pow der EDM. The experimen tal resu lt sindicated that the mach in ing quality and eff iciency of EDM 2stoo l cou ld be imp roved.一、电火花成型加工工艺及设备电火花成型加工是用成型电极，在电火花成型加工机床上，对工件进行仿形加工的工艺方法，主要有零件的穿孔加工及型腔加工。

1. 冲模的电火花加工冲模是生产上应用最多的一种模具，由于形状复杂和尺寸精度要求高，它的制造已成为生产中的关键技术之一。

特别是凹模，应用一般的机械加工方法很困难，甚至不可能，若靠钳工加工则劳动量大，且质量不易保证，常因淬火变形而报废。

采用电火花加工能较好地解决这一问题。

冲模采用电火花加工比传统的机械加工有如下优点；（1）可以在工件淬火后进行加工，避免了热处理变形的影响；（2）冲模的配合间隙和斜度均匀．刃口耐磨，提高了模具质量；（3）可加工机械加工难以加工的材料，从而扩大了模具材料的选用范围；（4）对于复杂的凹模可以不用镶拼结构，而采用整体式，大大简化了模具结构。

一副冲模应首先进行预加工并留适当的电蚀余量，经淬火处理后再进行电火花加工。

冲模的主要质量指标是尺寸精度、冲头与凹模的配合间隙δp、刃口高度h、刃口斜度β和落料斜角α，如图5－10，其中β角一般为50～l00。