[发明专利]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

说明书

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。

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方法。

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，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。

发明内容

本发明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。

本发明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；