[发明专利]分散剂工作液与铜/镍电极的电火花小孔加工工艺

说明书

技术领域

本发明一种利用分散剂工作液与铜/镍电极的电火花小孔加工工艺，属于先进制造技术的特种加工领域，具体涉及一种利用自来水加分散剂的分散剂工作液和铜/镍复合电极进行电火花小孔加工的工艺，本发明不仅提高了电火花小孔加工的加工速度、深径比，而且降低了工具电极损耗，改善了加工质量，具有广阔的应用前景和推广价值。 

背景技术

电火花加工技术自上世纪40年代问世以来，经过不断地发展和进步，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，电火花加工中工具和工件不产生直接的接触作用，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，而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，这不仅会增加加工成本，而且工具电极的损耗对尺寸精度和形状精度都有影响，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。 

发明内容

本发明一种利用分散剂工作液与铜/镍电极的电火花小孔加工工艺目的在于：为了解决上述现有技术中存在的问题，提出一种在电火花小孔加工中采用水基分散剂工作液和复合电极，实现改善排屑能力，提高加工速度和深径比，在减小工具电极相对损耗的同时，提高孔的加工精度的技术方案，如附图1所示。 

本发明一种利用分散剂工作液与铜/镍电极的电火花小孔加工工艺，其特征在于是一种利用水基分散剂工作液和铜/镍复合电极进行电火花小孔加工的工艺，其具体工艺步骤为： 

1)水基分散剂工作液的研制 

水基分散剂工作液，其配方如表1所示，表2为所用分散剂的性能。 

表1工作液的配方 

表2T‐225分散剂性能 

T‐225分散剂规格如下： 

牌号：泰和55719‐33‐0产地：山东枣庄 

主要成份：马来酸酐，丙烯酸，丙烯酸羟丙酯 

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； 

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Ni元素， 

方法：电镀， 

镀层厚度：0.02mm， 

电解液配制及选用：