電火花穿孔機(jī)加工大深徑比加工工藝

在電火花加工制造業(yè)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(dāng)采用常規(guī)金屬鉆削工藝加工時(shí)，因鉆頭工具強(qiáng)度尺寸限制，當(dāng)加工深徑比超過60時(shí)，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(xì)孔）加工工藝，因電極損耗通常為1：1 ，小孔加工的深徑比一般只能達(dá)到150～200左右。為了解決生產(chǎn)中提出的大深徑比（≥200）的深小孔加工需求，我公司進(jìn)行了一系列的工藝試驗(yàn)，近期取得了一定的進(jìn)展，已成功地實(shí)現(xiàn)了深徑比近500mm的深小孔加工。 
要實(shí)現(xiàn)大深徑比深小孔加工，標(biāo)準(zhǔn)的電火花高速小孔機(jī)床的規(guī)格已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了加工的要求，必須開發(fā)新型的大深徑比電火花小孔機(jī)；從機(jī)床本身來說，要加大電極導(dǎo)向器到工作臺(tái)面的間隔距離，同時(shí)加大電極一次進(jìn)給行程，開發(fā)使用的電極導(dǎo)向器，使其能夠滿足加工的需要。我們選用的試驗(yàn)機(jī)床為SEJ-GK01型電火花高速小孔加工機(jī)床，并對(duì)該機(jī)床的立柱部分進(jìn)行了升高加固處理，使電極導(dǎo)向器到工作臺(tái)面的距離達(dá)到了820㎜。試件材質(zhì)為４５鋼冷拔棒料，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，尺寸為φ10×800。加工用工具電極為φ2mm×400mm、φ2mm×600mm多孔黃銅管。工作液為去離子水。根據(jù)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(jìn)行調(diào)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(cè)試卡具對(duì)工作臺(tái)的垂直度，對(duì)其進(jìn)行找正，然后采用多點(diǎn)固定方式固定。 
將電極與試件找正、定心后，開始使用長(zhǎng)度400mm電極管，試加工深度100～150mm，待穩(wěn)定正常后，即可繼續(xù)加工。最后采用長(zhǎng)度600mm電極管，盡可能往深處加工。每根電極達(dá)到電極夾頭與導(dǎo)向器接近極限位置時(shí)中止加工，更換電極，最終加工深度尺寸超過450㎜，這樣可減少調(diào)頭后的加工深度。調(diào)頭二次加工采取與前述相同的工藝措施，待*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(tái)階（幾個(gè)試件加工后均有明顯或不明顯臺(tái)階）。估計(jì)是加工過程中試件變形，軸線彎曲，調(diào)頭加工時(shí)，軸心線不在同一直線上產(chǎn)生了臺(tái)階。目測(cè)試件端面孔的中心并無明顯偏差，有明顯臺(tái)階的試件在加工后，用φ2×600黃銅電極管穿過時(shí)十分困難，甚至無法通過；而用φ1.5×500黃銅電極管試件是φ2.2的成形孔用φ2×600黃銅電極管穿過時(shí)，可以輕松通過。為了減少加工時(shí)試件的彎曲變形，加工前試件要仔細(xì)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(dǎo)致加工失敗。 
從試件加工情況看，因受試驗(yàn)機(jī)床加工范圍及其它條件和工藝經(jīng)驗(yàn)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，我公司擬在電火花高速小孔加工機(jī)床結(jié)構(gòu)、配套導(dǎo)向器研制及加工工藝方面作進(jìn)一步研究探索，使深小孔加工的各項(xiàng)工藝指標(biāo)有大幅度提高。