一种利用分散剂工作液与铜/镍电极的电火花小孔加工方法技术

一种利用分散剂工作液与铜/镍电极的电火花小孔加工方法，该加工方法包括如下步骤：1）水基分散剂工作液的配制：首先在一塑料桶中加入20L的自来水，用量筒取0.5L的T‑225分散剂倒入塑料桶中，用塑料棒或是橡胶棒搅拌3分钟，待充分融合后置于常温下以待使用；2）铜镍复合电极的制备：选用多孔黄铜管状电极作为基体在其外层通过电镀镀覆金属镍制成铜镍复合电极；3）进行电火花小孔加工：利用步骤1）研制的水基分散剂工作液和步骤2）制备的铜镍复合工具电极进行电火花小孔加工，脉冲电源正极接被加工件，负极接制备的铜镍复合电极，工作液压力为3.5MPa，加工电流的变化范围是5‑25A，电流脉冲宽度的范围是8‑80μs。 1

EDM small hole machining method using dispersant working fluid and copper / nickel electrode

An electric spark hole processing method using a dispersant working fluid and a copper / nickel electrode includes the following steps: 1) preparation of a water based dispersant working liquid: first, a 20L tap water is added to a plastic bucket, and a 0.5L T dispersing agent is poured into a plastic bucket and stirred for 3 minutes with a plastic rod or a rubber bar. After full fusion, it should be put under normal temperature for use; 2) preparation of copper nickel composite electrode: a copper nickel composite electrode made of porous yellow copper tube electrode as substrate through electroplating plating nickel coating on its outer layer; 3) preparation of water based dispersant working liquid and step 2 by step 1) The copper nickel composite tool electrode is used to process the EDM small hole. The pulse power source is connected with the machined part and the copper nickel composite electrode is prepared by the negative electrode. The working fluid pressure is 3.5MPa. The range of the changing range of the processing current is 5 25A, the range of the current pulse width is 8 and 80 mu s. One

【技术实现步骤摘要】
一种利用分散剂工作液与铜/镍电极的电火花小孔加工方法
本专利技术一种利用分散剂工作液与铜/镍电极的电火花小孔加工方法。
技术介绍
电火花加工技术自上世纪40年代问世以来，经过不断地发展，已经成为一种比较成熟的技术，广泛应用于民用、国防等领域，在现代制造工业中有着不可替代的地位和作用。与其它传统加工方法相比，电火花加工中的工具和工件不产生直接接触，因此对工具材料的刚度和强度要求较低，可以实现以柔克刚，适合于任何难切削导电材料的加工，不受被加工材料硬度的限制。高速电火花小孔加工是上世纪80年代后期发展起来的一种新型、高效的深小孔加工工艺，它可以用于线切割零件的预穿丝孔、喷嘴以及耐热合金等难加工材料的小、深孔加工，并且其应用领域日益扩大。高速电火花小孔加工一般采用空心的铜管作为工具电极，高压水基工作液作为加工介质，工作液（1～10Mpa）通过中空管状电极直接注入到加工区，使火花放电间隙中的电蚀产物（如金属小屑，气泡等）被高速流动的工作液迅速冲走，以解决电火花小孔加工过程中排屑困难的问题。尽管采用高压冲液和电极旋转等措施，但是当加工小孔深度较大时，沉积在加工区底部的小碎屑不容易被高压水冲走,容易造成加工碎屑堆积，加工速率降低，甚至不能加工，使加工小孔的深径比受到了限制。电火花小孔加工的另一问题是工具电极的损耗，加工中工具电极会不同程度的电蚀，这不仅会增加工具成本，而且工具电极的损耗对尺寸精度和形状精度都会有影响，由于集肤效应等的影响，使圆柱形工具电极沿径向外边缘的电蚀量大于内部，使工具电极的加工端变为锥形，最终导致被加工小孔的锥度变大，加工质量变差。为了改善小孔加工时的排屑条件，保证加工过程稳定，提高加工速度和加工质量，许多研究中采用电磁或超声振动的方法，使工具电极在沿轴向进给的同时产生振动，即所谓的电磁或超声电火花复合加工，在一定程度上取得了不同程度的效果。但无论电磁振动或超声振动法，往往需要增加附加装置，造成加工成本的上升。因此，亟需寻找既成本低廉又能很好地改善排屑条件，提高加工速度、深径比、降低工具电极损耗和提高加工质量的方法。目前电火花小孔加工用工具电极大都使用冷拔的多孔黄铜管，常用的工作液有煤油、机油、去离子水、乳化液等。工作液主要功能是压缩放电通道区域，提高放电能量密度，加速蚀除物排出。工作液不仅对加工效率、精度、电极损耗等工艺指标直接产生影响,而且环保、安全、经济性、使用寿命,也对工作液提出了更高要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种能改善排屑能力，提高加工速度和深径比，在减小工具电极相对损耗的同时，提高孔加工精度的分散剂工作液与铜/镍电极的电火花小孔加工方法。本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的，一种利用分散剂工作液与铜/镍电极的电火花小孔加工方法，该加工方法包括如下步骤：1）水基分散剂工作液的配制：首先在一塑料桶中加入20～25L的自来水，用量筒取0.5～1.0L的T-225分散剂倒入塑料桶中，用塑料棒或是橡胶棒搅拌3～5分钟，待充分融合后置于常温下以待使用；2）铜镍复合电极的制备：选用多孔黄铜管状电极作为基体在其外层通过电镀镀覆金属镍制成铜镍复合电极；3）进行电火花小孔加工：利用步骤1）研制的水基分散剂工作液和步骤2）制备的铜镍复合工具电极进行电火花小孔加工，脉冲电源正极接被加工件，负极接制备的铜镍复合电极，工作液压力为3.5MPa，加工电流的变化范围是5-25A，电流脉冲宽度的范围是8-80μs，被加工工件范围为所有的可导电金属固体材料。作为优选：所述的步骤2）中，复合工具电极的制备是：基体电极选用：直径为φ2mm冷拔的多孔黄铜管，外层金属选用：金属镍元素，镀层厚度：0.015—0.025mm，电镀工艺过程是：首先对黄铜电极表面进行除油清洁，而后在浓度为10%的硫酸溶液中进行活化操作，时间3-5s，最后把普通黄铜管状电极置入已配置好的电镀液槽中，并接入直流电源的负极作为阴极；作为阳极的镍料接入直流电源的正极，镀镍开始。作为优选：所述的步骤2）中，电解液配制及选用是：硫酸镍200-250g.L-1，氯化镍30-35g.L-1，硼酸30-35g.L-1，糖精0.5-0.8g.L-1，温度50-60℃，十二烷基磺酸钠0.05-0.08g.L-1。本专利技术与现有技术相比较，具有以下显著特点：(1)采用分散剂工作液和铜/镍复合工具电极进行电火花小孔加工时，能够提高工件的小孔加工速度，与使用黄铜电极和自来水工作液相比，加工速度可以提高50%—70%。(2)在提高加工速度的同时降低了工具电极的损耗，使得相对电极损耗也大幅度的降低，降幅可达150%—200%。(3)采用分散剂工作液和铜/镍复合电极后，使得电蚀产物顺利排出，因此大大提高了小孔加工的深径比。(4)分散剂工作液的配制和复合工具电极的制备简单可靠，成本低，为其在电火花小孔加工中的推广应用提供了条件。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术所述的利用分散剂工作液与铜/镍电极的电火花小孔加工方法，该加工方法包括如下步骤：1）分散剂工作液配制工艺:首先准备一个25~35L的塑料桶和一个1L的量筒；在塑料桶中加入20~25L的自来水，用量筒取0.5~1.0L的T-225分散剂倒入塑料桶中，用塑料棒或是橡胶棒搅拌3~5分钟，待充分融合后置于常温下以待使用；所述的T-225分散剂能够很好地分散那些难溶解于液体的固体小颗粒并且环保、无腐蚀、易长期保存，此外，自来水取之方便，分散剂价格便宜所需量少，因此经济性能好；2）铜/镍复合工具电极的制备：选用多孔黄铜管状电极作为基体在其外层镀覆其他金属材料制备为复合工具电极；基体工具电极选用：直径为φ2mm冷拔的多孔黄铜管，外层金属选用金属镍元素，方法是电镀，镀层厚度：0.02mm；电解液配制及选用是：硫酸镍200-250g.L-1，氯化镍30-35g.L-1，硼酸30-35g.L-1，糖精0.5-0.8g.L-1，温度50-60℃，十二烷基磺酸钠0.05-0.08g.L-1。电镀工艺过程：首先对黄铜电极表面进行除油清洁，而后在浓度为10%的硫酸溶液中进行活化操作，严格掌握时间3-5s，最后把普通黄铜管状电极置入已配置好的电镀液槽中，并接入直流电源的负极，作为阴极；作为阳极的镍料接入直流电源的正极，镀镍开始。3）进行电火花小孔加工：利用步骤1）研制的水基分散剂工作液和步骤2）制备的铜/镍复合电极进行电火花小孔加工，脉冲电源正极接被加工工件，负极接制备的铜镍复合电极，工作液压力为3.5MPa，加工电流的变化范围是5-25A，电流脉冲宽度的范围是8-80μs，被加工工件范围为所有的导电的金属固体材料。本专利技术进行如下测量与计算：小孔加工完毕后，关闭电火花加工机床，测量孔的深度、电极的损耗量，用数字秒表记录其加工时间，计算出单位时间内加工孔的深度，即为电火花小孔加工的加工速度。同时计算出电极的相对损耗和深径比。本专利技术不需要对电火花小孔加工机床进行任何改造，仅仅利用新型的水基分散剂工作液和黄铜管状电极的外表面电镀一层熔点高于内部基础材料的金属镍，形成复合电极，这种电镀工艺成熟，工作液核心原材料价格低廉，配制简单实用，经济而易实现，且利用较少的投入就能较大幅度地提高电火本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用分散剂工作液与铜/镍电极的电火花小孔加工方法，其特征在于该加工方

【技术特征摘要】
1.一种利用分散剂工作液与铜/镍电极的电火花小孔加工方法，其特征在于该加工方法包括如下步骤：1）水基分散剂工作液的配制：首先在一塑料桶中加入20～25L的自来水，用量筒取0.5～1.0L的T-225分散剂倒入塑料桶中，用塑料棒或是橡胶棒搅拌3～5分钟，待充分融合后置于常温下以待使用；2）铜镍复合电极的制备：选用多孔黄铜管状电极作为基体在其外层通过电镀镀覆金属镍制成铜镍复合电极；3）进行电火花小孔加工：利用步骤1）研制的水基分散剂工作液和步骤2）制备的铜镍复合工具电极进行电火花小孔加工，脉冲电源正极接被加工件，负极接制备的铜镍复合电极，工作液压力为3.5MPa，加工电流的变化范围是5-25A，电流脉冲宽度的范围是8-80μs，被加工工件范围为所有的可导电金属固体材料。2.根据权利要求1所述的利用分散剂工作液与铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：安海亮，李继明，王青松，吴昊，杨瑞赓，张凌虎，马超，
申请(专利权)人：浙江中航通飞研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33