切削液对电火花线切割加工TiN／Si3N4纳米复相陶瓷工艺的影响.pdfVIP

切削液对 电火花线切割加工 TiN／Si3N4纳米复相陶瓷工艺的影响 北京航空航天大学 (100083) 张成茂 青岛科技大学 (266061) 张 明 本文通过实验研究了不同的切削液对电火花线切割 种切削液中加工速度随脉冲宽度不同的变化特性。由图 加工TiN／SiN 纳米复相陶瓷的加工速度和表面粗糙度 1、2可以看到，随着功率管个数和脉冲宽度的增加，加 的影响规律，对TiN／SiN4纳米复相陶瓷的推广应用提 工速度的变化特性基本一致，TiN／Si，N 纳米复相陶瓷 供了重要的参考价值。 的WEDM加工速度随着功率管个数和脉冲宽度的增加 1．实验条件 而呈上升趋势，但是蒸馏水作为切削液的加工速度整体 实验中使用的加工材料是TiN／SiN 纳米复相陶瓷 要比乳化皂水溶液要高。 这是因为乳化皂的水溶液中含有5％左右的乳化油， 材料，由中国科学院上海硅酸盐研究院提供，在 SIN 它的导热性比蒸馏水要低得多，因此对电极丝的冷却作 基体内加入TiN来提高材料的导电率。实验机床为 DK7732电火花线切割机，选用直径 6o．18mm的钼丝， 用不如蒸馏水好，且在实际的放电加工过程中大量高分 工作液为乳化皂的水溶液和蒸馏水。 子碳氢化合物在高温的作用下生成了十分粘稠以及含有 大量固体颗粒的胶体物质，使得对电极丝的冷却作用进 2．不同切削液对加工速度的影响 一 步降低，甚至反而对加工区域的电极丝起到了隔热和 为了比较不同切削液对加工速度的影响特性，我们 保温作用。同时胶体物质还会阻碍切削液介质，因此含 在不同的功率管个数和脉冲宽度的条件下对乳化皂的水 油性的切削液与蒸馏水相比，实际上使电极丝可以承受 溶液和蒸馏水两种切削液的加工速度进行了比较，实验 的放电能量大打折扣。在这样的切削液冷却条件下，希 结果如图1、2所示： 望通过增大加工能量、改变放电波形等措施来提高加工 速度，必将受到很大的局限。且这种放电蚀除产物在放 电间隙内的分布是不均匀的，一般在切缝的出口处会有 大量的蚀除产物堆积，造成此区域的电极丝基本得不到 冷却，因此在大电流加工时电极丝在靠近出口处的断丝 功率管个数 几率会大为增高。当使用蒸馏水进行加工时，从宏观上 E 妥 蕴 E 要脉冲汪宽度 看，采用蒸馏水加工时切缝 内蚀除产物较少，其原因是 图1 不同切削液对加工 图2 不同切削液对加工 蒸馏水本身没有产生大量高分子胶体物质的条件，这类 速度的影响 速度的影响 切削液一般具有较好的洗涤、渗透作用。 图1是在脉冲宽度57Ixs、脉冲间隔是脉冲宽度的4 同时由于乳化皂的水溶液中含有镁离子、钙离子、 倍率、开路电压75V的条