技术

    在电火花加工制造业中，通常将直径小于3mm的孔称为“小孔”,而深径比大于100的小孔称为“深小孔”，此类深小孔加工，当采用常规金属钻削工艺加工时，因钻头工具强度尺寸限制，当加工深径比超过60时，加工过程就显得比较困难，采用一般的电火花高速小孔（亦称细孔）加工工艺，因电极损耗大（通常为1：1 ~ 1：1.3），小孔加工的深径比一般只能达到150～200左右。为了解决生产中提出的大深径比（≥200）的深小孔加工需求，我所进行了一系列的工艺试验，近期取得了一定的进展，已成功地实现了深径比近400的深小孔加工。现将试验情况简介于下，请同行专家给予指正。
    要实现大深径比深小孔加工，标准的电火花高速小孔机床的规格已远远满足不了加工的要求，必须开发新型的大深径比电火花小孔机；从机床本身来说，要加大电极导向器到工作台面的间隔距离，同时加大电极一次进给行程，开发使用的电极导向器，使其能够满足加工的需要。我们选用的试验机床为D703型电火花高速小孔加工机床，并对该机床的立柱部分进行了升高加固处理，使电极导向器到工作台面的最大距离达到了820㎜。
    试件材质为４５钢冷拔棒料，经调质处理，尺寸为φ10×800。
    加工用工具电极为φ2mm×400mm、φ2mm×600mm多孔黄铜管。工作液为鸽灵高浓度水基电加工工作液，兑入饮用纯净水，浓度为5‰。
    根据工件加工要求，深800mm小孔试件可以采取两端加工的接刀方式，试件在加工前要先进行调直，使试件轴线直线度误差≤0.05mm。工件装卡采用800mm 高度V型直线卡具，用精密直角尺测试卡具对工作台的垂直度，对其进行找正，然后采用多点固定方式固定。
    将电极与试件找正、定心后，开始使用长度400mm电极管，试加工深度100～150mm，待稳定正常后，即可继续加工。最后采用长度600mm电极管，尽可能往深处加工。每根电极达到电极夹头与导向器接近极限位置时中止加工，更换电极，最终加工深度尺寸超过450㎜，这样可减少调头后的加工深度。调头二次加工采取与前述相同的工艺措施，待完全打透后，孔径尺寸在φ2.2～φ2.5之间，接刀处可能有0.1~0.3mm左右的台阶（几个试件加工后均有明显或不明显台阶）。估计是加工过程中试件变形，轴线弯曲，调头加工时，轴心线不在同一直线上产生了台阶。目测试件端面孔的中心并无明显偏差，有明显台阶的试件在加工后，用φ2×600黄铜电极管穿过时十分困难，甚至无法通过；而用φ1.5×500黄铜电极管就可轻松通过；质量最好的试件是φ2.2的成形孔用φ2×600黄铜电极管穿过时，可以轻松通过。为了减少加工时试件的弯曲变形，加工前试件要仔细校直，加工过程中要注意试件的充分冷却（加大冲液压力及附加冷却装置），防止温度过高，试件局部变形过大，导致加工失败。试验电参数选择如下表：

试件尺寸等参见附图。
    从试件加工情况看，因受试验机床加工范围及其它条件和工艺经验的制约，目前在小孔一次加工深度尺寸和小孔的直线度误差方面，还显不足，孔径及直线度误差大约在±0.20mm左右，虽然一般可满足作为线切割加工穿丝孔的要求，不过，今后我所拟在电火花高速小孔加工机床结构、配套导向器研制及加工工艺方面作进一步研究探索，力争使深小孔加工的各项工艺指标有大幅度提高。
    在本文即将结稿的时候，我们所进行的深度加工试验在总结本次工艺的基础上，又有了新的进展，成功实现了φ2 X 800mm的单端一次加工，这样就为实现两端二次加工的φ2 X 1600mm孔打下了基础，详情容后再行介绍。