(南京航空航天大學機電學院,南京 210016)
隨著科技的進步,新材料、新結構不斷涌現,特別是在航空航天領域,隨著飛行器性能要求的不斷提高,鈦合金、高溫合金、高強度鋼及復合材料的使用比例越來越高,并且結構件已經呈現出整體結構、復雜結構、切削加工量大、薄壁件多、加工精度高等特點。
磨削是難加工材料最常用的機械加工方式,然而在磨削加工時,工件表面易產生磨削燒傷和裂紋,從而對零件的使用性能產生不利影響,同時砂輪也易發生堵塞和損耗,降低了砂輪的耐用度。對于切削過程,難加工材料硬度高、強度大,切削變形抗力大幅度增加,刃口附近的接觸應力也明顯增大;難加工材料導熱系數小,切削時產生的切削熱不易傳出,致使切削區溫度升高;難加工材料切削加工中塑性變形大,在較大的切削力及較高的切削溫度的作用下,已加工表面硬化現象嚴重;切削過程中產生的較大塑性變形、切削力及較高切削溫度,增加了切屑和刀具前刀面或加工表面與刀具后刀面的摩擦,加劇了刀具前刀面或后刀面的磨損,從而造成嚴重的粘接磨損、擴散磨損及氧化磨損。另外,對于超耐熱合金等難加工材料,在切削過程中也會出現由于加工硬化而引起的較嚴重的邊界磨損。因此,傳統機械加工對難加工材料切削加工非常困難,且加工成本較高,加工薄壁件時易發生變形[1]。
電火花加工不受制于材料的力學性能,已成為難加工材料的重要加工手段,但常規電火花加工材料蝕除率很低,不能滿足高效加工的需求,嚴重影響了其在難加工材料領域的應用[2]。……