张余升,荆怀靖,李敏明,唐春英,余祖元

(1.上海航天设备制造总厂,上海200245;2.大连理工大学现代制造技术研究所,辽宁大连116024)

随着科学技术和工业生产的发展,微小孔的应用日趋广泛,出现了越来越多带有微小孔的零件,如燃料喷油嘴、空气静力轴承、喷丝板、打印机喷头等[1-3],这类孔一般具有直径小、深径比大及难加工等特点,因此微细深孔加工技术已成为此类产品制造的关键技术,微细电火花加工也因此成为此类微细深孔加工的一种重要方法。

在微细电火花加工中电极损耗较大,在加工大深径比微细孔时,工具电极和工件之间的狭窄间隙内的流体阻力较大,气泡不易排出,易产生频繁的短路及拉弧等非正常放电现象,导致电极损耗进一步增大,使微细深孔的加工变得更困难。因此,如何获得大深径比的微细孔这一问题亟待解决。

1 微细孔电火花加工技术

微细孔已被广泛应用于生产和生活中的各个领域,如航空、航天、军事等方面的尖端零件和喷丝板、医疗器械、钟表等民用零件。由于孔径极小,这类微细孔一般深径比较大,且零件材料多为高强度、高硬度的难加工材料,如耐热钢、不锈钢、硬质合金、陶瓷等[4]。为了解决微孔加工的技术难题,人们在不断改进和提高传统加工方法的同时,也在不断地研究新的加工工艺和方法,目前大约有50余种加工方法[5],包括超声波加工、激光加工、电化学加工、微细冲压、微细电火花加工等。微细电火花加工虽然加工速度较低,但其不仅可加工微细孔,而且可加工复杂形状的三维结构[6],还可加工任何导电材料,也不受材料本身硬度及强度等因素的影响。……