本发明涉及电加工，具体涉及一种提升电加工效率与表面质量的电加工方法及其装置。
背景技术：
1、电火花加工凭借其宏观作用力小、非接触加工、对材料适用范围广等诸多优势，目前，电火花加工技术已经广泛应用于航空、航天、模具、刀具、精密仪器、微细加工等领域，
2、但在航空发动机涡轮叶片封严槽、基准槽等深槽结构的电脉冲加工过程中，电极及叶片表面积碳的逐渐形成、吸附、堆积烧结，造成放电通道逐渐不稳定，导致加工效率逐渐降低、表面质量逐步变差。
3、目前航空发动机及燃气轮机的涡轮叶片均无法避开电加工工艺，电加工工序约占到总工序的1/3，电加工工序生产周期占总周期的一半。由于目前电加工参数与加工效率关系的相关研究未能取得突破性进展等，加工效率与加工表面质量间的矛盾比较凸出。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种提升电加工效率与表面质量的电加工方法及其装置，本发明设计独立的超声部件，并在工作液中加入超细微粉，通过超声波振动、超细微粉在电加工过程中的协同作用，加速排出电加工产物并防止积碳的堆积，从而有效地减少能量损耗及电极损耗，实现了对常规电加工的加工效率、加工质量的有效提升。
2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
3、本发明的第一个目的是提供一种提升电加工效率与表面质量的电加工方法，所述电加工方法具体如下：将工件放置于工作液箱中，向所述工作液箱中添加工作液，再在所述工作液中加入超细微粉，同时启动超声部件3震荡所述工作液，通过电极向所述工件放电进行电火花加工。
4、本发明的有益效果是：本发明在不改造机床结构的情况下，独立的超声部件，并在工作液中加入超细微粉，通过超声波振动、超细微粉在电加工过程中的协同作用，加速排出加工产物并防止积碳的堆积，从而有效地减少能量损耗及电极损耗，实现了对电加工的加工效率、加工质量的有效提升。通过试验可以发现，经同一加工条件下进行电火花加工后，工件加工表面及电极放电表面黑色积碳的堆积明显减少，电极表面被腐蚀量有效减少，这表明电火花放电过程在超声波振动、超细微粉的协同作用下提升了稳定性，积碳造成的能量损耗也同步降低。
5、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
6、进一步，所述工作液为煤油、矿物油、去离子水、乳化液中的至少一种。
7、进一步，所述超细微粉为石墨、sio2、al2o3中的至少一种。
8、采用上述进一步方案的有益效果是：本发明所选用的超细微粉为导电性超细微粉，超细微粉颗粒在极间放电间隙中做布朗运动，在放电间隙中均匀分布以参与尖端放电，扩大放电通道，提升放电均匀性。
9、进一步，所述超细微粉的粒径为1-20nm。
10、采用上述进一步方案的有益效果是：采用上述规格粒径的微粉在电加工过程中容易与微米级电加工产物区分，能够促进加工产物的排出，不会对机床的过滤系统造成额外的负担，降低对机床结构的改造成本，降低对机床主轴、机床的振动负荷，不影响机床精度、寿命。
11、进一步，所述超细微粉与工作液的质量体积比为（8-12）g：1l。
12、进一步，所述超声部件的额定功率1800-3500w，频率28-40khz。
13、采用上述进一步方案的有益效果是：超声部件在工作液中的振动效应使得超细微粉在工作液中均匀混合悬浮的同时，为超细微粉增加内能，使微细粉末颗粒在极间放电间隙中做剧烈的布朗运动，承担着沟通电场的作用，并且与运动带电粒子发生碰撞，使放电通道变宽，使得放电通道的当量电阻降低，破坏寄生电容减少，工件表面的能量冲击面积变宽，单位面积的热量降低，这样加工表面材料的熔化深度也会明显减小，产生的电腐蚀特征为大而浅，使得放电通道更加均匀地分布在加工表面上，从而有效提升了电加工效率、表面粗糙度、重熔层及重熔层与基体间组织致密性。
14、进一步，在电火花加工中，放电的脉冲宽度为10-120μs，脉冲间隔为10-50μs，电流峰值为2-8a。
15、采用上述进一步的有益效果是：根据具体电加工的工件和电极材料、电极放电面积、加工表面质量及重熔层要求等要素决定上述具体的加工参数。
16、本发明的第二个目的是提供一种提升电加工效率与表面质量的电加工装置，电加工装置包括机床、电火花加工系统和油槽、工作液箱，机床用以固定工作液箱，电火花加工系统用于向工件施加电火花；油槽用于储存工作液，并通过油管向工作液箱输送工作液；工作液箱用以填充工作液；并固定工件进行电加工；
17、所述电加工装置还包括超声系统；所述超声系统包括超声部件（3）、超声控制器；
18、所述超声控制器设置于所述工作液箱的外侧，所述工作液箱与所述机床控制器通过导线连接；
19、所述超声部件包括把手、底座、箱体、超声振子；所述箱体底部与所述底座一体式连接；所述箱体上端与所述把手一体式连接；所述箱体为密封箱体，所述超声振子与所述箱体内侧面螺纹连接。
20、优选地，所述超声控制器还可以设于控制柜中。
21、优选地，所述超声振子与所述箱体内侧面螺纹连接后，还需粘接密封垫防止虚振。
22、本发明的有益效果是：超声部件为独立的附件模块，通过超声波辅助电加工放电，电极及试片周边工作液明显在超声波振动模块的振动下震荡，加速排出电加工产物并防止积碳的堆积，从而有效地减少能量损耗及电极损耗。同时，超声波的振动，会使混合在工作液中的微细导电粉末处于持续悬浮状态，且均匀地分布于电极-工件间放电间隙中。
23、进一步，所述箱体为振板制成的密封箱体；所述箱体的框架采用不锈钢板加固。
24、采用上述进一步方案的有益效果是：使超声部件浸没在工作液后，隔离内部环境与工作液。
25、进一步，所述振板的材质为304不锈钢板；所述振板的厚度为1-3mm；所述不锈钢板的厚度为4-6mm。
26、采用上述进一步方案的有益效果是：对超声部件进行加固。
1.一种提升电加工效率与表面质量的电加工方法，其特征在于，所述电加工方法具体如下：
2.根据权利要求1所述的一种提升电加工效率与表面质量的电加工方法，其特征在于，所述工作液为煤油、矿物油、去离子水、乳化液中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种提升电加工效率与表面质量的电加工方法，其特征在于，所述超细微粉为石墨、sio2、al2o3中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种提升电加工效率与表面质量的电加工方法，其特征在于，所述超细微粉的粒径为1-20nm。
5.根据权利要求4所述的一种提升电加工效率与表面质量的电加工方法，其特征在于，所述超细微粉与工作液的质量体积比为（8-12）g：1l。
6.根据权利要求5所述的一种提升电加工效率与表面质量的电加工方法，其特征在于，所述超声部件的额定功率1800-3500w，频率28-40khz。
7.根据权利要求6所述的一种提升电加工效率与表面质量的电加工方法，其特征在于，在电火花加工中，放电的脉冲宽度为10-120μs，脉冲间隔为10-50μs，电流峰值为2-8 a。
8.一种提升电加工效率与表面质量的电加工装置，电加工装置包括机床（9）、电火花加工系统和油槽（2）、工作液箱（10），机床（9）用以固定工作液箱（10），电火花加工系统用于向工件（7）施加电火花；油槽（2）用于储存工作液，并通过油管向工作液箱（10）输送工作液；工作液箱（10）用以填充工作液；并固定工件进行电加工，其特征在于，所述电加工装置还包括超声系统；所述超声系统包括超声部件（3）、超声控制器（1）；
9.根据权利要求8所述的一种提升电加工效率与表面质量的电加工装置，其特征在于，所述箱体为振板（36）制成的密封箱体；所述箱体的框架采用不锈钢板（34）加固。
10.根据权利要求9所述的一种提升电加工效率与表面质量的电加工装置，其特征在于，所述振板（36）的材质为304不锈钢板；所述振板（36）的厚度为1-3mm；所述不锈钢板（34）的厚度为4-6mm。
