一、引言
電火花微小孔機床在工業(yè)中被廣泛使用,如汽車發(fā)動機噴油嘴、渦輪發(fā)動機葉片冷卻孔等。微細電火花技術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、技術特點
針對深微小孔加工過程中電蝕產物積聚影響放電穩(wěn)定性導致深孔加工深度有限的難題，為實現(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作用產生氣泡驅動電蝕產物排出，使深孔加工如淺孔加工一樣，放電過程不受孔底電蝕產物積聚的影響而穩(wěn)定進行；另外，電火花放電引爆電化學作用產生的氫氣和氧氣發(fā)生微爆，促進材料的蝕除，可進一步提高微孔加工速率。實驗結果表明，在加工效率方面，該方法采用外徑0.15mm，內徑0.06mm的硬質合金管電極在純鎢材料加工5個20mm深通孔，單孔加工時間9-10min，而傳統(tǒng)電火花單孔加工時間為23-31min。在穿孔能力方面，穿孔深度隨著穿孔時間呈現(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，加工過程變得不穩(wěn)定，加工時間從20min增加至40min，孔的深度幾乎沒有變化，但孔內部"腰鼓"現(xiàn)象明顯，孔內部直徑(0.5mm)遠大于孔口直徑(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，同時表面存在尺度遠大于電火花放點凹坑的不規(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作用產生的氫氣和氧氣，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，內孔0.06mm，長度300mm的硬質合金管電極，在厚度120mm純鎢合金表面進行穿孔試驗。經過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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