微细孔电加工技术

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1、"$$#年%月航空精密制造技术456788!第,N卷第,期"#$"%$&’()*+$,$&’-"’./"+%.)$’0%*+1’&2&03#9:;<=’9;<微细孔电加工技术雷卫宁，朱荻!南京航空航天大学机电学院，南京"#$$#%&’摘要(概述微细孔放电加工技术和电化学加工技术的特点和研究进展。’关键词(电火花加工；电解加工；微细孔’中图分类号()*%%#，)*%%"’文献标识码(+’文献编号(#$$,-./.#!"$$#&$,-$$##-$.!"#$%&’()*$+,-,-.’/0,-#1’"#201231242456789

2、:2!;<4=245>42?1@A2BCDE+1@D4<9B2FAG+AB@D4<9B2FA6;<4=245"#$$#%&3452%&*$%6)81E1

3、电加工技术和传统的机械切削加工方法不同，电火花加工是利用工具与工件在非导电溶液中它不是主要靠机械能，而是用其它能量形式!如电、脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除金属以达到电化学、热等&来去除工作材料，达到加工目的。由零件的加工要求。电火花加工是小孔加工的一种重于加工过程中工件和工具之间不存在显著的机械切要方法。削力，加工材料不受硬度所限，其应用日趋广泛，尤对于加工!$L,O,KK的深小孔来说，现在多其在难加工材料上加工微细孔以及有特殊要求的斜采用电火花高速小孔加工技术。这一技术采用铜质小孔、深小孔、弯小孔、群孔等方面，电加工方

4、法与传管状电极，其中通入/O%PQ<高压工作液，用来迅统机械加工相比有着明显的优势，因而在航空航天、速排除蚀除产物，强化火花放电的蚀除作用。高压冲仪器仪表、精密模具、微型机械等领域得以广泛应液大大改善了加工条件，使得小孔加工高效、稳定。用。随着科学技术的发展，各种新材料不断出现，产在合理的电参数和伺服控制条件下，加工速度可达品日益趋于小型化和精密化，微细孔电加工技术应%$KKRK24，深径比可达,$$S#。目前这一技术已经用范围将愈来愈宽。相当成熟，国内外有多家企业生产这种电火花高速电加工技术主要包括电火花加工和电化学加工小孔

5、机床。两类技术。现将这两类技术在微细孔加工中的特点对于直径小于!$L,KK的微细孔加工来说，无及情况作一概述。论是常规的电火花加工、还是中间冲液的高速加工·!!·微细孔电加工技术方式都存在着一系列问题：由于电极内孔太小，无法工的研究，系统图如图7所示。采取冲液方式来有效排除蚀除物，因而排屑极为困难，加工过程不稳定；微细电极的制备和装夹精度的保证都是难题；微细孔加工对微进给驱动机构与控制系统、微能脉冲电源等均有特殊要求，这也是微细孔加工能否有效进行的关键所在。为此国内外许多研究人员开展了不懈研究和探索。下面分几方面作一介绍。!"

6、!电极的制备与装夹在传统的电火花加工中，工具电极一般专门制图7超声辅助电火花微细孔加工原理图作，之后采用二次装夹到电火花机床主轴上供加工使用。对于微细孔来说，这种方式存在着电极的安在加工过程中，电极上附加超声振动，利用工具电极装困难和变形误差，难以保证工具电极与工作台面这种反复振动所造成的抽吸、空化和扰动作用，来加的垂直度以及与回转主轴的同轴度。八十年代中速工作液循环，改善排屑条件和消除电离，从而提高期，日本的增泽隆久等人发明了线电极电火花磨削微细孔加工的稳定性和深径比。!"#$%!&’(")(*+’&*#&,*-.’/($’

7、&01&0/2技术，较好南京航空航天大学的研究人员采用工件激振的地解决了微细孔电极的制备与安装。采取!"#$制方式进行微细孔加工。即利用工件的微幅激振来改造电极的过程为：将工具毛坯先夹持固定于机床主善微细孔加工中的排屑和工作液循环，实验表明效轴上，利用安装在工作台上的线电极磨削装置对工果较好。用!8985:66的钨电极丝在加工89;66厚具毛坯进行电火花反拷修整。线状电极在连续运动的铜材工件时，加工时间<386&0。的同时，向工具作微进给。工具毛坯随主轴旋转，同有的研究者对工具电极的形状和运行状态进行时作轴向进给。这种加工方式

8、可获得数微米直径的了分析研究和实验，如把电极做成“扁丝”状%如图工具电极，并且没有工具安装误差。参见图3。:2或做成类似于钻头的外螺旋状。这样在电极旋转日本东京大学研究人员用该方法，并用4型精加工时有利于排屑和工作液的流动。哈尔滨工业大密轴承固定工作，成功地制作了最小直径!5