技术领域：
本发明涉及特种加工技术领域，涉及一种电火花加工和电弧加工复用水基工作液及其制备方法和应用。
背景技术：
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电火花加工技术无切削力，对材料的强度、硬度无要求，加工精度高，表面质量好，是目前镍基高温合金、钛合金等航空航天材料加工最常用的技术。但该技术加工效率低下。
电弧加工技术是一种难加工材料非接触高效加工技术。该技术具有加工效率高、损耗低、重熔层薄、绿色环保等优点。其存在的主要问题是加工精度低、表面加工质量差。已实现的应用主要为粗加工去余量。如果这两项技术可以在同一台设备上切换使用，将显著减少工序周转时间，提高生产效率。
目前现有的电弧铣削加工与电火花成型加工有各自鲜明的技术特点，加工介质有很大不同。具体来说，电弧铣削加工通过工作液的高速流动达到排屑和冷却电极的效果，因此，要求电弧加工工作液比热容比较大，通常在水基工作介质内外冲液条件下进行电弧放电蚀除材料。电火花成型加工通过放电位置的瞬间爆炸作用达到排屑效果，因此要求工作液有一定的粘度，因此，在油基介质中进行沉入式火花放电加工，过程中要避免电弧放电。所以，目前两种加工方式需要依赖各自的工艺装备进行实现，难以实现工艺流程的集成化。
技术实现要素：
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本发明针对以上现有技术存在的瓶颈问题，配制了一种电火花加工和电弧加工复用水基工作液，能够同时满足电火花加工和电弧加工的介质需求，在电弧粗加工完成后可直接在同一台设备上进行浸液式电火花精加工，减少工序周转时间，提高了生产效率。
本发明提供一种电火花和电弧加工复用水基工作液的制备方法，包括：
1)将去离子水、煤油和双氧水以体积比100-120∶10-12∶1混合；
2)于高速振荡中加入乳化剂，振荡处理20-50min，即得；其中，所述乳化剂选自亲油性乳化剂，所述乳化剂与加入的双氧水的体积比为1∶3-5。
在根据本发明的一个实施方案中，步骤2)中振荡频率为20-50khz。
在根据本发明的一个实施方案中，所述乳化剂为span80。
本发明还提供了根据上述的制备方法制备得到的电火花和电弧加工复用水基工作液。
本发明进一步提供了上述的电火花和电弧加工复用水基工作液在材料加工中的应用。
本发明还进一步提供了一种零件预制材料加工的方法，包括：
1)以如权利要求4所述的复用水基工作液作为电介质，以电弧加工电极为刀具，进行电弧加工零件预制材料，得到电弧加工产品；
2)电弧加工结束后，在同一台设备上，将刀具更换为电火花电极，进行电火花加工得到电火花加工产品，加工结束后秒表结束计时。
在根据本发明的一个实施方案中，所述电弧加工电极为石墨管状电极。
在根据本发明的一个实施方案中，电弧加工的冲液方式为石墨管的内部和外侧均为高速流动冲液；电火花加工的冲液方式为浸液式，零件顶端距离液面高度不小于50mm。
在根据本发明的一个实施方案中，电弧加工过程中峰值电流范围为200a-300a，冲液压力为0.3-0.7mpa，电极旋转速度为1000-3000r/min；优选地，所述电火花电极为紫铜仿形电极；电火花加工过程中峰值电流范围为0.2a-3a；更优选地，所述零件预制材料选自镍基高温合金材料gh4169。
在根据本发明的一个实施方案中，电弧加工仿形电极的长度比电弧加工的长度多1mm，宽度比电弧加工电极的直径宽1mm，加工深度比电弧加工的进给深度深0.5mm
本发明的有益效果是：
1)本发明提供的复用水基工作液，能够同时满足电火花加工和电弧加工的介质需求，在电弧粗加工完成后可直接在同一台设备上进行浸液式电火花精加工，弧加工和电火花加工均能稳定进行，减少工序周转时间，提高了生产效率；
2)使用本发明提供的利用水基工作液使总体生产效率提高30％以上。
具体实施方式：
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1配制复用水基工作液
1)在复用水基工作液槽中分别加入去离子水90l、煤油9l、双氧水0.8l；
2)开启两台置于工作液槽中的高速振荡器，振荡频率为20khz，边振荡边加入span80乳化剂0.2l，振荡30分钟，得到电火花加工和电弧加工复用水基工作液。
实施例2
使用实施例1中配制的复用水基工作液作为电介质，使用石墨管状电极作为刀具，进行电弧加工镍基高温合金零件，电弧加工镍基高温合金零件的加工长度为50mm，进给深度为2mm，电极外径为16mm，电弧加工过程中峰值电流为300a，冲液压力为0.7mpa，电极旋转速度为3000r/min，得到电弧加工产品，开始加工时秒表开始计时；
在同一台设备上，使用复用水基工作液作为电介质，更换紫铜仿形电极作为刀具，在经过电弧加工过的位置进行电火花加工。电火花加工紫铜仿形电极的尺寸为长度51mm，宽度17mm，加工深度为2.5mm。电火花加工过程中峰值电流为1a，得到电火花加工产品，加工结束后秒表结束计时，时间为6min。
对比例1
针对相同尺寸、相同材料的沟槽，使用传统电弧加工设备和水基工作液进行粗加工，再使用传统电火花设备和油基工作液进行电火花精加工，秒表记录加工时间为8.8min，表1为镍基高温合金沟槽两种方案加工结果对比，使用复用水基工作液的总体生产效率提高31.8％。
表1镍基高温合金沟槽两种方案加工效果对比
上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换、或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。
1.一种电火花和电弧加工复用水基工作液的制备方法，其特征在于，包括：
1)将去离子水、煤油和双氧水以体积比100-120∶10-12∶1混合；
2)于高速振荡中加入乳化剂，振荡处理20-50min，即得；其中，所述乳化剂选自亲油性乳化剂，所述乳化剂与加入的双氧水的体积比为1∶3-5。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中振荡频率为20-50khz。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为span80。
4.如权利要求1-3中任一项所述的制备方法制备得到的电火花和电弧加工复用水基工作液。
5.如权利要求4所述的电火花和电弧加工复用水基工作液在材料加工中的应用。
6.一种零件预制材料加工的方法，其特征在于，包括：
1)以如权利要求4所述的复用水基工作液作为电介质，以电弧加工电极为刀具，进行电弧加工零件预制材料，得到电弧加工产品；
2)电弧加工结束后，在同一台设备上，将刀具更换为电火花电极，进行电火花加工得到电火花加工产品，加工结束后秒表结束计时。
7.如权利要求6所述的材料加工的方法，其特征在于，所述电弧加工电极为石墨管状电极。
8.如权利要求7所述的材料加工的方法，其特征在于，电弧加工的冲液方式为石墨管的内部和外侧均为高速流动冲液；电火花加工的冲液方式为浸液式，零件顶端距离液面高度不小于50mm。
9.如权利要求7所述的超材料加工的方法，其特征在于，电弧加工过程中峰值电流范围为200a-300a，冲液压力为0.3-0.7mpa，电极旋转速度为1000-3000r/min；优选地，所述电火花电极为紫铜仿形电极；电火花加工过程中峰值电流范围为0.2a-3a；更优选地，所述零件预制材料选自镍基高温合金材料gh4169。
10.如权利要求6所述的材料加工的方法，其特征在于，电弧加工仿形电极的长度比电弧加工的长度多1mm，宽度比电弧加工电极的直径宽1mm，加工深度比电弧加工的进给深度深0.5mm。
技术总结