电火花加工阵列穿丝孔的试验研究

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

带有细蝎密的沟、缝 、槽的工件广泛用于航空航天、仪器仪表、精密模具和家用电器等领域中l1l，部分以阵列结构出现，材料多为铝合金。

细小的沟、缝、槽结构通常采用电火花线切割加工方法实现，待加工的阵列型腔零件，如图1所示。在线切割加工型腔前，须预制穿丝孑L，以利丝的引入与加工口。

小孑L加工主要存在两种加工方法：机械加工和特种加工。机械法在加工孔径方面，对于直径 4mm以下的凶已很难进行加工，孔径越小，加工难度就越大，不仅钻头容易发生折断，而且孔加工后容易出现崩边。电火花加工是靠火花放电产生的局部、瞬时高温把材料蚀除下来的，它摆脱了机械加工中工具材料必须比工件材料硬的约束，因此非常适合凶加工 。

人们往往不太重视预制穿丝孑L的加工精度、加工质量，认为只要能将丝穿过零件 ，零件的加工精度应由机床来保证目。实际上，预制穿丝孔的加工精度、加工质量，对后续零件加工质量起决定性的作用，这-点对于线切割加工阵列结构零件显得尤为重要。因此，对加工阵列穿丝孔进行试验研究意义十分重大。

图 1预制阵列穿丝孑L示意图Fig.1 General View of Precast Wire Threading Hole来稿日期：2012-04-27作者简介：郭维城，(1980-)，男，内蒙古，讲师，硕士研究生，主要研究方向：特种加工技术；郭永丰，(1963-)，男，内蒙古，教授，博士生导师，博士研究生，主要研究方向：特种加工技术228 机械 设 计与 制造No.2Feb.20l3表2入IZIL径测量数据表Tab.2 Inlet Diameter Measurement Data入口、出口孑L径变化，如图4所示。图线显示 ：出口孔径变化趋势较平缓，入口孔径变化趋势剧烈；与电极直径相比，出Il；fL的平均直径最大变化了0.193mm，最小变化了O.15mm，人口孔的平均直径最大变化了0.265mm，最小变化了0.131mm。

人口、出口孔径对比O 77 076 075 、、- -o.74 、 7rO.73 、 i0.72 、 i 黧 ，/、 I - V ，J-，l ～-----O66 / 、 / 。 、 io.65 ， v l064 - - 、 、 ， - 0.630.620.610.6 I 1 l 2 I 3 14 5I 6l 7 I 8 I 9 I10- ◆人口 9.765 9.74 0.651 0if/7 0.7020. 0.631j 0.6389.738 0.747- - I.- 出 口 0.65 0.6770.67606880.6690 6740.671 0.6770.678f0.693测量孔代号图 4人口、出口孔径变化Fig.4 The Inlet and Exit Diameter Changes表 4测量孑L壁数据表Tab.4 Measurement of Holo Wal DataI± 出旦I测量位置 l 2 3 4 5 6 7 8 9距离 1 1.022 0.922 0.878 0.811 0.870 0.826 0.845 0.869 0.785距离 2 1.032 0.922 0.833 0.896 0.8l1 0.952 0.883 0.821 0.772距离 3 1.043 0.884 0.829 0.859 0.825 0.827 0.885 0.872 0.789距离 4 1.032 0-90l 0.800 0.852 0.864 0，826 0.896 0.879 0.788距离 5 1.074 0.936 0.931 0.905 0.917 0.957 0.901 0.877 0.865距离 6 1.o4l 0.963 0.918 0.911 0.91O 0.956 0.918 0.915 0.864距离 7 1.Oll 0.952 0.838 0.928 0.91O 0.954 0.949 0.934 0.873距离 8 1.085 0.930 0.958 0.928 0.903 0.902 0.928 0.938 0.868距离 9 1079 0.928 0.939 0.912 0.904 0.917 0.914 0.916 0.888平均值 1.047 0.926 0.880 0.889 0.879 0.902 0.902 0.891 0.832孑I崖 七率 3.63% 4.54% 9.09%8.77%7.74%8.43%6.32% 7.86%7.21%用相邻孔孔壁变化率与孔径最大值的乘积来描述加工孑L的垂直度。用 DK7732电火花数控线切割机床将上述图 3(j)最右侧10个孔剖开，9个孔壁沿人El至出口方向，每隔 5mm测-个数据，得到(9x9)数据表，如表 4所示。

孔壁变化率max l堡 I× 。%，从表4中可知孑L壁变化率最大值为9.09%，从表2中可知最大孔径为0.765mm，算得垂直度小于0.07mm。

§- ，I--4 ， u 用电火花高速小孑L机在铝合金2A14上加工穿丝孑L，宜选用窄脉宽大电流加工，最佳电参数为脉冲宽度 1档，脉冲间隙4挡，峰值电流4挡。随着加工孔深度的增加，电极相对于导向器的长度增加，电极旋转摆动剧烈以及电极内冲液造成电极振动，使得人IFfL径较出口孔径变化剧烈，同时由于加工过程使电极头放电变细，造成入口孔径比出n；fL径大，形成了喇叭口。因此，加工-个孔分两次进给并适当减小冲液压力可减小孑L径变化、减小喇叭口。测量加工后孔的入口直径小于0.77mm，出口直径小于0.69ram，垂直度小于0.07mm，能满足后续线切割加工阵列型腔要求。试验证明，合理安排加工工艺对提高穿丝；fL；bl工效率具有重要的意义，在保证力I1工孔质量的基础上，400ram长的电极装夹-次可连续加工 5个孔，减少了电极更换次数，节省了辅助时间，提高了加工效率。