摘 要：就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，傳統(tǒng)銑削加工手段已經(jīng)無法滿足當(dāng)代社會(huì)可持續(xù)發(fā)展需求，因而在此基礎(chǔ)上，為了打造良好的加工環(huán)境，應(yīng)注重在實(shí)踐加工活動(dòng)開展過程中引入超聲振動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電火花加工過程的有效調(diào)節(jié)，即增大脈沖放電區(qū)間、減小電弧放電、增加材料去除率，達(dá)到最佳的工藝加工狀態(tài)，提升整體加工水平。本文從超聲振動(dòng)輔助電火花銑削加工機(jī)理分析入手，旨在引導(dǎo)當(dāng)前加工工序開展過程中優(yōu)化傳統(tǒng)加工手段。

關(guān)鍵詞：超聲；電火花；銑削加工技術(shù)；機(jī)理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.001

振動(dòng)切削可以改善切削加工效果，振動(dòng)車削、振動(dòng)鉆削、振動(dòng)磨削等的研究較為廣泛并已實(shí)際應(yīng)用，但振動(dòng)銑削的研究甚少。本文就超聲振動(dòng)輔助電火花銑削加工技術(shù)與機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)答的分析。

1 超聲振動(dòng)輔助電火花銑削加工機(jī)理

超聲振動(dòng)輔助電火花銑削加工機(jī)理即融入快速原型制造技術(shù)、分層制造原理等，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分層加工處理，由此獲取加工元件。同時(shí)，在加工工序開展過程中為了滿足元件加工要求，應(yīng)于主軸頭安置工具電極，且與脈沖電源兩極相連，并將空氣、氧氣等介質(zhì)置入到管狀工具電極環(huán)境下，從而形成超聲振動(dòng)，同時(shí)通過對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的操控分層掃描指定軌跡，并做好脈沖放電連續(xù)作業(yè)工作，推進(jìn)電極工具伺服運(yùn)動(dòng)的展開，蝕除工件材料，達(dá)到工件加工目的。即在超聲振動(dòng)輔助電火花銑削加工工序開展過程中對(duì)空氣、氧氣等介質(zhì)的選擇提出了更高的要求，為此，相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)踐操控過程中應(yīng)提高對(duì)此問題的重視程度，同時(shí)注重采用內(nèi)充液式空心管狀電極，且結(jié)合底面放電方式，形成X、Y伺服運(yùn)動(dòng)，達(dá)到超聲振動(dòng)加工效果，并實(shí)現(xiàn)Z向的間接進(jìn)給，規(guī)避電極損耗等問題的凸顯，影響到銑削加工加工效果，滿足加工條件。

2 超聲振動(dòng)輔助電火花銑削加工技術(shù)分析

2.1 電火花銑削技術(shù)

電火花銑削技術(shù)，即EDM，注重運(yùn)用工具電極，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行伺服操縱，同時(shí)結(jié)合加工軌跡，做好放電加工工作，且通過機(jī)械化作業(yè)方式，銑削加工元件，達(dá)到工件加工目的，提高柔性化加工特點(diǎn)。例如，MasanorlKunieda等學(xué)者在銑削加工試驗(yàn)活動(dòng)開展過程中，即將空氣作為加工介質(zhì)，從而于放電間隙吹入高壓氣流，最終就此提升整體加工效率，同時(shí)通過電極損耗補(bǔ)償運(yùn)算，調(diào)整加工過程，達(dá)到最佳的工藝加工狀態(tài)。同時(shí)，在電火花銑削技術(shù)應(yīng)用過程中，要求相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)注重設(shè)置直流電源，且將工件、電極工具分別置于直流電源兩極，形成電弧，繼而在電弧作用下，按照加工軌跡要求，去除工件材料，規(guī)避傳統(tǒng)工件加工過程中凸顯出的效率較低等問題，達(dá)到高質(zhì)量加工狀態(tài)。此外，在電火花銑削技術(shù)應(yīng)用過程中亦應(yīng)保障加工運(yùn)動(dòng)沿Z軸垂直進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸位置的調(diào)節(jié)。

2.2 路徑規(guī)劃

在超聲振動(dòng)輔助電火花銑削加工作業(yè)過程中，為了滿足加工條件，要求相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行操控過程中，應(yīng)注重融入分層加工路徑規(guī)劃理念，同時(shí)在加工路徑規(guī)劃過程中，建構(gòu)三維模型，由此形成直觀性刀具軌跡，實(shí)現(xiàn)對(duì)電極損耗的有效補(bǔ)償。同時(shí)，在銑削加工路徑規(guī)劃過程中，亦應(yīng)引入3D曲面，繼而通過CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行微細(xì)銑削，提升整體工件加工質(zhì)量。例如，某工廠在工件加工過程中為了提升整體工件加工效率，即引入了CAD/CAM系統(tǒng)，同時(shí)在系統(tǒng)完善過程中增設(shè)了自動(dòng)檢測(cè)、補(bǔ)償電極損耗等功能，從而在工件加工過程中，形成各種自由曲面，且利用插補(bǔ)算法對(duì)加工曲面進(jìn)行描繪，并通過數(shù)控代碼數(shù)據(jù)的整合，提升整體作業(yè)效率。從以上的分析中即可看出，在銑削加工工序開展過程中，強(qiáng)調(diào)加工路徑的規(guī)劃是非常必要的，為此，應(yīng)提高對(duì)其的重視程度。

2.3 其他電火花加工技術(shù)

就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，在超聲振動(dòng)輔助電火花銑削加工作業(yè)中其他電火花加工技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，電火花沉積技術(shù)，即在電火花銑削加工放電環(huán)境下，增加工具電極材料，且通過對(duì)小電流小脈寬的應(yīng)用，減少工件蝕除，形成沉積。但在沉積作業(yè)過程中，要求相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)注重對(duì)正極分配能量、負(fù)極分配能量進(jìn)行控制。如，將正電極溫度控制在高于熔點(diǎn)的狀態(tài)下，而負(fù)電極溫度處于熔點(diǎn)與沸點(diǎn)之間，就此達(dá)到沉積目的。例如，直徑為0.19mm、140μm等微細(xì)圓柱體工件加工過程中均涉及到了電火花沉積技術(shù)的應(yīng)用；

第二，多級(jí)行星電火花加工技術(shù)，即通過大能量完成粗加工過程，而利用中能量進(jìn)行半精加工、小能量進(jìn)行精加工，且針對(duì)進(jìn)給速度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，達(dá)到最佳的工件加工狀態(tài)。

3 結(jié)論

綜上可知，基于現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，對(duì)工件加工精度提出了更高的要求。因而在此基礎(chǔ)上，為了提升工件加工效率，要求作業(yè)人員在實(shí)踐加工過程中應(yīng)注重引入超聲振動(dòng)輔助電火花銑削加工理念，同時(shí)針對(duì)加工軌跡進(jìn)行合理規(guī)劃，并融入電火花沉積技術(shù)、多級(jí)行星電火花加工技術(shù)等，滿足工件加工要求，且就此規(guī)避傳統(tǒng)工件加工中凸顯出的精度不足等問題。

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