张 雷,王玉魁,耿雪松,王振龙

(哈尔滨工业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨 150001)

微细电火花加工可以不受材料刚度和硬度的限制,而在所需材料上加工高精度、大深宽比微细三维结构,满足日益增长的产品微小型化及形状复杂化的需求。在工程实际中,深小孔件应用极广,却属难加工的机械零件,很难甚至无法用常规的机械加工方法完成。因此,微细电火花加工成为深小孔加工的一种主要手段。一般情况下,小孔的直径范围为0.1～2.0 mm,微孔为直径小于0.1 mm的孔,深孔是指深径比大于10以上的孔[1]。

微细电火花加工中,工作液在放电间隙中的流动状态决定了电蚀产物在间隙内的分布,因此间隙流场的状态直接影响着电蚀产物能否顺利排出,从而将对加工速度产生极大的影响,尤其在深小孔加工中,影响更为明显。因此,在深小孔微细电火花加工中,为了提高加工速度,除了在加工中加入抬刀控制外,往往还利用削边电极进行深小孔加工。在此方面,2004年,日本 Serkan CETIN等人利用Star-cd软件建立了电火花加工间隙流场的模型,分析电极往复运动过程中流场的变化,并计算了电蚀产物在流场中的分布。但此研究将间隙流场简化为二维情况,只适用间隙很小可忽略厚度或流场为完全轴对称的结构(如圆柱电极)的情况[2]。2009年,美国Masahiro Fu jiki等人进行了准干式电火花铣削中电极朝向和流体流动率的研究。文中使用Fluent预测绝缘工作液的流动率,并定性地与EDM实验测得的材料去除率进行比较,找到了准干式电火花铣削最合适的升角[3]。……