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電火花深小孔機加工工藝
發布時間:2013-12-05   點擊次數:2640次
  在電火花小孔加工加工制造業中,通常將直徑小于3mm的孔稱為“小孔”,而深徑比大于100的小孔稱為“深小孔”,此類深小孔加工,當采用常規金屬鉆削工藝加工時,因鉆頭工具強度尺寸限制,當加工深徑比超過60時,加工過程就顯得比較困難,采用一般的電火花高速小孔(亦稱細孔)加工工藝,因電極損耗大(通常為1:1~1:1.3),小孔加工的深徑比一般只能達到150~200左右。為了解決生產中提出的大深徑比(≥200)的深小孔加工需求,我所進行了一系列的工藝試驗,近期取得了一定的進展,已成功地實現了深徑比近400的深小孔加工?,F將試驗情況簡介于下,請同行專家給予指正。
  
  要實現大深徑比深小孔加工,標準的電火花高速小孔機床的規格已遠遠滿足不了加工的要求,必須開發新型的大深徑比電火花小孔機;從機床本身來說,要加大電極導向器到工作臺面的間隔距離,同時加大電極一次進給行程,開發使用的電極導向器,使其能夠滿足加工的需要。我們選用的試驗機床為D703型電火花高速小孔加工機床,并對該機床的立柱部分進行了升高加固處理,使電極導向器到工作臺面的zui大距離達到了820㎜。
  
  試件材質為45鋼冷拔棒料,經調質處理,尺寸為φ10×800。
  
  加工用工具電極為φ2mm×400mm、φ2mm×600mm多孔黃銅管。工作液為鴿靈高濃度水基電加工工作液,兌入飲用純凈水,濃度為5‰。
  
  根據工件加工要求,深800mm小孔試件可以采取兩端加工的接刀方式,試件在加工前要先進行調直,使試件軸線直線度誤差≤0.05mm。工件裝卡采用800mm高度V型直線卡具,用精密直角尺測試卡具對工作臺的垂直度,對其進行找正,然后采用多點固定方式固定。
  
  將電極與試件找正、定心后,開始使用長度400mm電極管,試加工深度100~150mm,待穩定正常后,即可繼續加工。zui后采用長度600mm電極管,盡可能往深處加工。每根電極達到電極夾頭與導向器接近極限位置時中止加工,更換電極,zui終加工深度尺寸超過450㎜,這樣可減少調頭后的加工深度。調頭二次加工采取與前述相同的工藝措施,待完全打透后,孔徑尺寸在φ2.2~φ2.5之間,接刀處可能有0.1~0.3mm左右的臺階(幾個試件加工后均有明顯或不明顯臺階)。估計是加工過程中試件變形,軸線彎曲,調頭加工時,軸心線不在同一直線上產生了臺階。目測試件端面孔的中心并無明顯偏差,有明顯臺階的試件在加工后,用φ2×600黃銅電極管穿過時十分困難,甚至無法通過;而用φ1.5×500黃銅電極管就可輕松通過;質量的試件是φ2.2的成形孔用φ2×600黃銅電極管穿過時,可以輕松通過。為了減少加工時試件的彎曲變形,加工前試件要仔細校直,加工過程中要注意試件的充分冷卻(加大沖液壓力及附加冷卻裝置),防止溫度過高,試件局部變形過大,導致加工失敗。試驗電參數選擇如下表:
  
 
脈沖寬度μs
脈沖間歇μs
功放組數
平均電流A
加工深度mm
加工時間min
1
20 
60 
12 
20 
120
15
20 
40 
10 
16 
120-300
70 
16 
20 
18 
300-420 
100 
  
  
  試件尺寸等參見附圖。
  
  從試件加工情況看,因受試驗機床加工范圍及其它條件和工藝經驗的制約,目前在小孔一次加工深度尺寸和小孔的直線度誤差方面,還顯不足,孔徑及直線度誤差大約在±0.20mm左右,雖然一般可滿足作為線切割加工穿絲孔的要求,不過,今后我所擬在電火花高速小孔加工機床結構、配套導向器研制及加工工藝方面作進一步研究探索,力爭使深小孔加工的各項工藝指標有大幅度提高。
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