本发明专利技术一种微小孔电火花分流加工方法与分流装置属于微细电火花加工和成形技术领域，特别涉及微小孔结构件的电火花加工技术。在常规电火花机床上，采用分流补偿回路和分流回路构成的双放电回路进行微小孔电火花加工，分流补偿回路加工的微小孔工件为有效零件，分流回路加工的工件为辅助工件。先进行机床的安装调整，双放电回路分流装置分别安装于横梁两侧，在横梁中间用螺栓、螺母把Ｔ型连接轴连接在一起，构成微小孔的电火花加工分流装置；对分流补偿回路加工状态进行监测与补偿控制；对分流回路进行伺服控制。采用本发明专利技术可突破原机床加工最小孔的尺寸极限，加工出更小尺寸的微小孔，可应用在机械、电子、纺织、石化和国防装备微结构件加工中。
【技术实现步骤摘要】
属于微细电火花加工和成形
，特别涉及微小孔结构件的电火 花加工技术。
技术介绍
现代机械、电子、轻工、纺织、石油、化工和国防等各种加工与装备 中，对难加工材料微小孔等微结构件的加工需求越来越多，公知的常规电火花加工机床有最小孔径的加工尺寸限制， 一般为0.4mm-0.5mm，而对于 0. 3mm以下孔径的微结构件加工成为装备制造中的关键技术与工艺难题，开 发微小型电火花机床是一种途径，但是，成本较高；在现有电火花加工机 床基础上，开发一种微孔电火花分流加工方法与装置是一种有效的途径， 比单独开发微小机床成本低，利用率高，应用起来量大面广，扩大现有设 备的使用范围；该方法加工的微小孔孔径远小于单独放电加工的小孔尺寸， 而且加工状态稳定；该方法与钻、铣孔刀具相比能够克服刀具尺寸较小 引起的刚性差等缺点，克服操作劳动强度大等不足，解决由于孔数多产生 刀具磨损、断裂以及加工废品率高等问题；该方法与钻、铣孔刀具相比 可用于加工材料硬度高的微小孔工件，孔的深径比大于通常刀具加工的5: l至8: l的范围，满足现代机械、电子等领域中的加工与装备要求。
技术实现思路
本专利技术目的是为解决机械、电子、轻工、纺织、石油、化工和国防等 各种加工与装备中的难加工材料微小孔、微结构件加工技术难题，并提供 一种高效、可靠、高质量的关键加工方法与装置，以满足各种装备中的微 结构件加工微小孔尺寸、精度和可靠性的要求；縮短工期、降低成本，减 轻劳动强度；以常规电火花加工机床D6140为例，加工孔径最小尺寸为 0.4-0.5ran，采用本专利技术电火花分流加工方法以及分流装置，可大大扩展机 床加工最小尺寸的极限范围至0. 1-0. 3mm。本专利技术采用的技术方案是一种微小孔电火花分流加工方法，在常规电 火花机床上，采用原电火花机床主轴头24和工作台6之间的伺服系统进行 分流装置整体的放电进给控制；其加工方法特征是，采用分流补偿回路A 和分流回路B组成双放电回路方式进行电火花微小孔加工，其中，分流补 偿回路A加工的微小孔工件8为有效零件，分流回路B加工的工件5为辅助工件，分流法电火花加工方法的步骤是1) 先进行机床的安装调整微小孔电火花分流加工是在常规电火花机 床工作台6上的工作液箱4中进行，首先将双放电回路分流装置通过T型连接轴25安装在机床主轴头24上，并用锁紧螺母23固定；调整电极3使 其对正工件5的加工表面，调整微小电极11使其对正微小孔工件8的加工 表面，电极3和工件5接线极性与微小电极11和微小孔工件8的接线极性 一致；2) 对分流补偿回路A加工状态进行监测与补偿控制，是在原机床伺服 系统控制基础上，单独监测微小电极11与微小孔工件8之间的"通"、"断" 状态，当电极间处于"断"的状态时，启动电机19，通过丝杠16、螺母17 带动连接板20纵向移动，进而带动微小电极11纵向进给，使分流补偿回 路A保持在"通"的状态，保证微小孔的加工连续进行，同时，由旋转电 机21依次驱动传动轴13、微小夹头12旋转，从而带动微小电极11做回转 运动，改善微小孔加工放电状态，对微小孔工件8进行分流电火花加工。 直至加工出符合要求的微小孔工件8;分流补偿回路A以动态伺服补偿方式 监测回路的"通"、"断"状态，保持分流补偿回路A与分流回路B同步、 平衡、稳定和连续进行；3) 对分流装置与分流回路B进行伺服控制，是采用原机床伺服系统控 制分流回路B的放电进给；当停止对分流补偿回路A的"通"、"断"状态 检测与控制，进行微小孔的电火花分流加工时，分流补偿回路A和分流回 路B以不平衡、不同步、不连续的方式进行放电加工，即为微小孔"静态" 电火花分流法加工；4) 电极直径尺寸的确定:微小电极11直径依据加工微小孔的尺寸而定， 当加工0. lmm微小孔时，电极3直径取值为微小电极11的8-10倍，当加 工0. 2腿微小孔时，电极3直径取值为微小电极11的7-8倍，当加工0. 3mm 微小孔时，电极3直径取值为微小电极11的5-7倍；5) 微小孔电火花分流加工参数范围加工微小孔尺寸范围O. l-0.3mm, 电压V总二24-60V，电流密度I ,':均=3-10A/cm2，当进行0. lmm的微小孔加工时， 电压和电流密度取推荐参数的较小值，当进行0. 2mm的微小孔加工时，电 压和电流密度取推荐参数的中间值，当进行0.3mm的小孔加工时，电压和 电流密度取推荐参数的较大值；脉冲宽度t。,，和脉冲间隔tw均为毫秒至几十毫秒量级的范围，U与W,之比在0.6-0.8范围内，以保证整个加工状态 的稳定性。一种微小孔电火花分流加工方法采用的双放电回路A和B的分流装置分别安装于横梁28两侧，在横梁28中间用连接螺栓26、连接螺母27把T 型连接轴25连接在一起，构成微小孔的^r火花加工^^fe--电火花加工分流回路B的分流装置由固定件1、夹头2、电极3、工件 5组成，固定件1与夹头2螺纹连接并固定于横梁28左侧，电极3用夹头 2定位和夹紧，工件5直接安装于工作台6上。微小孔电火花加工分流补偿回路A的分流装置由导向支架7、微小孔 工件8、微小电极11、微小夹头12、传动轴13、导套14、固定架15、丝 杠16、螺母17、减速器18、电机19、连接板20、旋转电机21、导柱22、 横梁28、组合夹具9、绝缘板10组成；其中，减速器18、电机19为集成 标准件，其输出轴与丝杠16、螺母17标准组件的输入轴相连接，由固定架 15支撑，并一起固定于横梁28右侧；旋转电机21安装于连接板20上，连 接板20与螺母17连接，由安装在横梁28上的导柱22导向，旋转电机21 下方依次安装传动轴25、微小夹头12、微小电极ll，传动轴25由横梁28 上的导套14导向，微小电极11下端用安装于组合夹具9上的导向支架7 导向，微小孔工件8固定于组合夹具9上，组合夹具9与常规电火花机床 工作台之间安装有绝缘板10。本专利技术的有益效果采用微小孔的电火花双放电回路分流装置与分流 加工原理，突破原机床可加工最小孔的尺寸极限，加工出更小尺寸微小孔 的方法，成功制作出用于纺织机械生产线上的微结构零件，加工出大量微 小孔0. 1-0. 3mm、微小孔深径比达到10: 1-20: 1的微结构零件，解决纺织、 石油、化工领域中的过滤结构件的技术难题，满足了微小孔的微结构零部 件的图纸技术要求，包括各项尺寸、形状、位置精度与质量要求，大大降 低制作成本，单件加工的生产效率提高4-5倍；同时，由于采用分流式电 火花加工方式，可消除电火花机床在加工极限范围孔时的不稳定状态，即 在分流放电回路作用下，使电火花机床工作在最佳参数工作状态，完成微 结构件的微小孔加工。 附图说明附图1-微小孔电火花加工分流装置结构图，其中A-分流补偿回路，B-分流回路，1-固定件，2-夹头，3-电极，4-工作液箱，5-工件，6-工作 台，7-导向支架，8-微小孔工件，9-组合夹具，10-绝缘板，11-微小电极， 12-微小夹头，13-传动轴，14-导套，15-固定架，16-丝杠，17-螺母，18-减速器，19-电机，20-连接板，2卜旋转电机，22-导柱，23-锁紧螺钉，24-机床主轴头，25-连接轴，26-连接螺栓，27-连本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微小孔电火花分流加工方法与分流装置，在常规电火花机床上，采用原电火花机床主轴头［２４］和工作台［６］之间的伺服系统进行分流装置整体的放电进给控制；其加工方法特征是，采用分流补偿回路［Ａ］和分流回路［Ｂ］组成双放电回路方式进行电火花微小孔加工，其中，分流补偿回路［Ａ］加工的微小孔工件［８］为有效零件，分流回路［Ｂ］加工的工件［５］为辅助工件，分流法电火花加工方法的步骤是：１）先进行机床的安装调整：微小孔电火花分流加工是在常规电火花机床工作台［６］上的工作液箱［４］中 进行，首先将双放电回路分流装置通过Ｔ型连接轴［２５］安装在机床主轴头［２４］上，并用锁紧螺母［２３］固定；调整电极［３］使其对正工件［５］的加工表面，调整微小电极［１１］使其对正微小孔工件［８］的加工表面，电极［３］和工件［５］接线极性与微小电极［１１］和微小孔工件［８］的接线极性一致；２）对分流补偿回路［Ａ］加工状态进行监测与补偿控制，是在原机床伺服系统控制基础上，单独监测微小电极［１１］与微小孔工件［８］之间的“通”、“断”状态，当电极间处于“断”的状态时，启动电 机［１９］，通过丝杠［１６］、螺母［１７］带动连接板［２０］纵向移动，进而带动微小电极［１１］纵向进给，使分流补偿回路［Ａ］保持在＂通＂的状态，保证微小孔的加工连续进行，同时，由旋转电机［２１］依次驱动传动轴［１３］、微小夹头［１２］旋转，从而带动微小电极［１１］做回转运动，改善微小孔加工放电状态，直至加工出符合要求的微小孔工件［８］；分流补偿回路［Ａ］为动态伺服补偿方式，监测回路的“通”、“断”状态，保持分流补偿回路［Ａ］与分流回路［Ｂ］同步、平衡、稳定和连续进行； ３）对分流回路［Ｂ］进行伺服控制，是采用原机床伺服系统控制分流回路［Ｂ］的放电进给；当停止对分流补偿回路［Ａ］的“通”、“断”状态检测与控制，进行微小孔的电火花分流加工时，分流补偿回路［Ａ］和分流回路［Ｂ］是以不平衡、不同步、不连续的方式进行放电加工，即为微小孔“静态”电火花分流法加工；４）电极直径尺寸的确定：微小电极［１１］直径依据加工微小孔的尺寸而定，当加工０．１ｍｍ微小孔时，电极［３］直径取值为微小电极［１１］的８－１０倍，当加工０．２ｍｍ微小孔时，电极［３］直 径取值为微小电极［１１］的７－８倍，当加工０．３ｍｍ微小孔时，电极［３］直径取值为微小电极［１１］的５－７倍；５）微小孔电火花...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王续跃，杨连文，徐文骥，王连吉，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]
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