一、引言
電火花微小孔機(jī)床在工業(yè)中被廣泛使用,如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片冷卻孔等。微細(xì)電火花技術(shù)作為深微孔加工的主要工藝之一；具有成本低、精度高的優(yōu)勢。但對于大深度的微孔加工，受孔底電蝕產(chǎn)物積聚的影響，隨著微孔加工深度的增加，放電穩(wěn)定性急劇惡化，導(dǎo)致微孔加工深度有限，難以滿足極大深徑比的加工需求。
二、技術(shù)特點(diǎn)
針對深微小孔加工過程中電蝕產(chǎn)物積聚影響放電穩(wěn)定性導(dǎo)致深孔加工深度有限的難題，為實(shí)現(xiàn)純鎢材料深度120mm，孔徑<0.25mm超深微孔的加工，利用氣泡輔助排屑的電火花微孔加工方法。
三、研究開發(fā)介紹
該方法通過利用電化學(xué)作用產(chǎn)生氣泡驅(qū)動(dòng)電蝕產(chǎn)物排出，使深孔加工如淺孔加工一樣，放電過程不受孔底電蝕產(chǎn)物積聚的影響而穩(wěn)定進(jìn)行；另外，電火花放電引爆電化學(xué)作用產(chǎn)生的氫氣和氧氣發(fā)生微爆，促進(jìn)材料的蝕除，可進(jìn)一步提高微孔加工速率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在加工效率方面，該方法采用外徑0.15mm，內(nèi)徑0.06mm的硬質(zhì)合金管電極在純鎢材料加工5個(gè)20mm深通孔，單孔加工時(shí)間9-10min，而傳統(tǒng)電火花單孔加工時(shí)間為23-31min。在穿孔能力方面，穿孔深度隨著穿孔時(shí)間呈現(xiàn)線性增，,38min即在純鎢材料上加工出深度55mm，直徑0.2mm通孔，解剖結(jié)果顯示該孔圓柱度好，不存在"腰鼓"現(xiàn)象。而在相同條件下，傳統(tǒng)電火花加工孔至深度約20mm時(shí)，加工過程變得不穩(wěn)定，加工時(shí)間從20min增加至40min，孔的深度幾乎沒有變化，但孔內(nèi)部"腰鼓"現(xiàn)象明顯，孔內(nèi)部直徑(0.5mm)遠(yuǎn)大于孔口直徑(0.2mm)。在表面微觀形貌方面，通過將加工的孔沿軸線剖開后置于掃描電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)電火花加工的表面由電腐蝕凹坑疊加構(gòu)成，表面可看到明顯的再凝固相。而采用本方法加工形成的表面，表面幾乎看不到再凝固相，同時(shí)表面存在尺度遠(yuǎn)大于電火花放點(diǎn)凹坑的不規(guī)則凹坑。這證明了微爆炸作用的存在。這些大尺寸的凹坑是由電火花放電引爆電化學(xué)作用產(chǎn)生的氫氣和氧氣，釋放的能量在工件表面蝕除材料形成的。利用氣泡輔助排屑的電火花微孔加工方法，使用外徑0.15mm，內(nèi)孔0.06mm，長度300mm的硬質(zhì)合金管電極，在厚度120mm純鎢合金表面進(jìn)行穿孔試驗(yàn)。經(jīng)過132min的加工，120mm的純鎢被打通，孔入口直徑為0.22mm，電極長度損耗為110mm。
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