大深径比钨小孔的复合电加工工艺探索

文中针对高熔点、大深径比的钨小孔加工,结合电火花/电化学复合加工的特点,采用多项工艺措施,实现了大深径比钨小孔的低电极损耗加工,并给出了小孔加工深度与直径的变化趋势,还对电极的表面成分进行了分析,发现其表面附有的钨含量明显增加,证实了电极表面材料在弱电解质溶液中的动态变化,即电极低损耗的原因。     

数控电火花小孔机铣削加工技术应用研究

1．电火花小孔机加工简介 电火花小孔机结构如图1所示。电火花打孔特点是采用空心的管状电极,加工时空心管中通高压去离子水并且做高速旋转运动,利用电极端面对零件进行电蚀加工,主要用于孔径Ф0．25～Ф3mm、大深径比或薄壁群孔类零件加工。航空零件重点应用于叶片气膜孔及火焰筒、隔热屏的群孔加工。     

超大深径比深小孔的工艺方法和电极研制

深径比超过1000的深小孔加工是世界难题,尤其是直径小于3mm的深小孔。在分析普通电火花深孔加工和专业电火花深小孔加工机床对超大深径比小孔加工仍存在排残屑、散热、稳定性差和导向困难等基础上,为克服上述问题而发明了一种其导向、稳定性与加工深度无关的自导向、自稳定的特殊电极,并给出了可靠的工艺实施方案方法,独特的工件倒置安装方式,表述了加工规律和试验结果。     

纵扭超声振动电火花微小孔加工研究

针对传统电火花机床加工微小孔时效率较低、深径比较小等问题,提出了将纵扭超声振动与传统电火花加工技术相结合的微小孔加工方案,设计了纵扭超声振动系统,进行了无超声振动铜块微小孔极限深度加工、纵扭超声振动铜块和铝合金块微小孔极限深度加工实验。结果表明:纵扭超声振动的引入提高了微小孔加工的深径比,同时也提高了加工速度,减少毛刺的产生。     

大深径比微小孔快速电火花加工系统研究

电火花加工因具有宏观作用力小、可控性好等优点,被广泛应用于微小孔加工领域,但对于快速加工大深径比微小孔仍存在散热困难、排屑不畅、电极损耗大及加工过程不易控制等技术难点。为此,在分析电火花加工机理及加工特点的基础上,研发了一台用于快速加工大深径比微小孔的电火花机床。该设备通过采用立式布局,应用电极旋转、工件振动的旋振式机构,实现在加工过程中快速散热和排屑;通过采取工业控制计算机搭载数据采集卡和运动控制器的方式,实现了加工过程的检测控制功能一体化。针对电火花加工过程中放电信号严重畸变以及放电状态不稳定导致加工状态难检测的问题,提出了两级模糊逐级映射放电状态检测方法,同时为了实现机床的快速响应和精确控制,设计了双闭环加工控制系统。实验表明,该机床适合于大深径比微小孔的快速加工,且性能稳定,可靠性高。     

削边电极对小深孔电火花加工速度影响的实验研究

针对电火花小深孔加工过程中,因电蚀产物排泄不畅而导致的加工速度慢、电极磨损严重、"二次放电"引起的锥孔等现象,为了增大排屑空间,对普通单孔管电极进行磨削处理,小深孔的加工实验研究结果表明:随着孔的深径比增加,经磨削处理过的电极的加工速度得到了显著提高,实验范围内加工最大深径比30:1的孔,比普通电极的加工速度提高了43.4%。     

基于成形电火花机床的深微孔加工

为解决直径0.1±0.01 mm,深度2 mm的深微孔加工问题,在成形电火花加工机床上,采用块电极反拷磨削方式实现了直径0.07~0.08 mm,长度3.5 mm的微细电极在线制作。利用机床的接触感知功能,实现了微细电极的在线测量。采用制作好的微细电极进行小孔加工,通过慢速进给、快速回退以及工件倒置装夹的方式,实现了深度2mm的深微孔加工,深径比达20∶1。     

复合PAAS工作液与工件半浸液的深小孔电火花加工工艺

现有电火花小孔机床在加工大深径比小孔时存在加工稳定性差、小孔质量差、相对电极损耗率大等技术难点。深入分析D703F电火花小孔加工机床的原理及特点,实验证明使用一定浓度分散剂聚丙烯酸钠(PAAS)作为工作液可大幅提高小孔加工速度、降低相对电极损耗,但随着加工小孔深径比变大,孔内加工环境变差、散热困难,PAAS工作液会产生碳化现象反而阻碍了正常加工。用PAAS工作液和工件半浸液复合的方法,使工件在加工时能良好散热,减缓PAAS工作液的碳化现象,正常发挥分散作用,从而达到高速加工大深径比小孔的目的。     

大深径比微小深孔超声电火花加工工艺研究

针对难加工材料的大深径比微小深孔加工这一工艺难题,设计并制造了基于工件振动的超声电火花复合加工装置。该装置包括一个已优化的压电振子和一台普通电火花机床。为提高加工效率,对压电振子进行了优化分析,使压电振子具有合适的纵振模态、固有频率和较大的振幅,压电振子中陶瓷片具有合理地安装位置。选择模具钢作为加工材料进行大深径比微小深孔的加工实验,比较研究了超声电火花复合加工装置和普通电火花机床加工大深径比微小深孔的加工效率。实验表明,超声电火花复合加工装置的加工效率更高。研究了超声激励电压、脉冲电流、脉冲宽度以及脉冲间隙等参数对大深径比微小深孔加工效率的影响,得出各参数较优的设置值。根据实验结果可以看出,超声电火花复合加工装置可以有效地加工出直径为0.5mm、深径比为60的微小深孔,适用于难加工材料的大深径比微小深孔加工。     

复合电极与分散剂工作液电火花小孔加工工艺研究

小孔加工是电火花加工的一种应用技术,在难加工和异形孔加工中有着独特的优势,目前已被广泛应用。这种技术存在的缺陷是随着被加工孔深径比的增加,加工效率下降,工具电极损耗加大,不能最大限度地满足生产需要。为了克服以上缺陷,提出复合电极与分散剂工作液电火花小孔加工工艺。制作了复合电极和分散剂工作液,在D703F电火花小孔加工机床上进行了加工实验,结果表明:合理选用复合电极和分散剂工作液,可以有效提高加工速度、降低电极相对损耗,而被加工孔的深径比也有显著提高,该工艺可为合理选择工具电极和工作液提供具体工艺参数并且对实现"高效低损耗"加工具有一定现实意义。