電火花穿孔機加工大深徑比加工工藝

在電火花加工制造業中，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，當采用常規金屬鉆削工藝加工時，因鉆頭工具強度尺寸限制，當加工深徑比超過60時，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到150～200左右。為了解決生產中提出的大深徑比（≥200）的深小孔加工需求，我公司進行了一系列的工藝試驗，近期取得了一定的進展，已成功地實現了深徑比近500mm的深小孔加工。 
要實現大深徑比深小孔加工，標準的電火花高速小孔機床的規格已遠遠滿足不了加工的要求，必須開發新型的大深徑比電火花小孔機；從機床本身來說，要加大電極導向器到工作臺面的間隔距離，同時加大電極一次進給行程，開發使用的電極導向器，使其能夠滿足加工的需要。我們選用的試驗機床為SEJ-GK01型電火花高速小孔加工機床，并對該機床的立柱部分進行了升高加固處理，使電極導向器到工作臺面的距離達到了820㎜。試件材質為４５鋼冷拔棒料，經調質處理，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，試件在加工前要行調直，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，用精密直角尺測試卡具對工作臺的垂直度，對其進行找正，然后采用多點固定方式固定。 
將電極與試件找正、定心后，開始使用長度400mm電極管，試加工深度100～150mm，待穩定正常后，即可繼續加工。最后采用長度600mm電極管，盡可能往深處加工。每根電極達到電極夾頭與導向器接近極限位置時中止加工，更換電極，最終加工深度尺寸超過450㎜，這樣可減少調頭后的加工深度。調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左右的臺階（幾個試件加工后均有明顯或不明顯臺階）。估計是加工過程中試件變形，軸線彎曲，調頭加工時，軸心線不在同一直線上產生了臺階。目測試件端面孔的中心并無明顯偏差，有明顯臺階的試件在加工后，用φ2×600黃銅電極管穿過時十分困難，甚至無法通過；而用φ1.5×500黃銅電極管就可輕松通過；好的試件是φ2.2的成形孔用φ2×600黃銅電極管穿過時，可以輕松通過。為了減少加工時試件的彎曲變形，加工前試件要仔細校直，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，導致加工失敗。 
從試件加工情況看，因受試驗機床加工范圍及其它條件和工藝經驗的制約，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床結構、配套導向器研制及加工工藝方面作進一步研究探索，使深小孔加工的各項工藝指標有大幅度提高。