純鎢零件上深小孔加工技巧

曲靜

當(dāng)今社會，先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)飛速發(fā)展，產(chǎn)品不斷更新，新材料應(yīng)用也越來越廣泛，隨之而來的加工難度也越來越高，我在工作中就遇到了這種情況。在一次外協(xié)加工時遇到一批零件，純鎢材質(zhì)，需要在上面加工四個平行小孔，孔徑1.3毫米，孔深30毫米。既是稀有材料又是小孔和深孔，加工難度大。拿到零件圖，看到材料為金屬鎢時就難住了，純鎢又硬又脆，熔點(diǎn)又高，無法用一般機(jī)械加工方法加工該孔，為此經(jīng)過多方交流討論和實(shí)驗(yàn)，最后確定采用閘流管脈沖電源對純鎢進(jìn)行電火花加工小孔。以煤油為介質(zhì)，工具電極是1.2毫米直徑的鉬絲，開始工作較正常，但隨著小孔深度的增加5～6毫米），加工就無法進(jìn)行下去。分析原因，認(rèn)為主要是排屑不好，形成短路、拉弧。為此，改用紫銅管作工具電極，用加壓沖油的方法，壓縮放電通道，改善排屑條件，消除電離，最終加工出了合格的產(chǎn)品，之后又在加工參數(shù)上作了一系列的試驗(yàn)，使生產(chǎn)效率在保證質(zhì)量的前提下獲得了極其顯著的提高，基本上解決了純鎢工件上加工深小孔的難題。

電火花加工純鎢工件上深小孔的各項(xiàng)工藝參數(shù)的選擇和有關(guān)工具如下：

一、極性選擇

正確選擇電火花加工的極性是十分重要的。加工純鎢工件上的深小孔宜選用正極性加工。我們作過負(fù)極性加工試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)工件被加工部位形成紫銅鍍復(fù)層，加工效率很慢，電極損耗大（工具電極損耗大于工件腐蝕幾十倍）。正極性加工則顯著地改變了上述情況，效率提高，電極損耗減少。

二、沖油壓力

沖油壓力的大小，直接影響電火花加工產(chǎn)物（金屬微粒、炭黑、氣體）的及時排除，進(jìn)而影響放電加工的全過程。沖油壓力過小，放電產(chǎn)物不能及時排除，游離的碳黑在放電電場的作用下，快速大量地在負(fù)極的紫銅管端面堆積，阻止了正常的穩(wěn)定加工。沖油壓力過大，雖能提高加工速度，但破壞了工具電極黑炭保護(hù)膜的形成，使電極損耗增加；此外，壓力高，流速快，會使工具電極振動而降低加工精度。合理的沖油壓力應(yīng)保證排除電蝕產(chǎn)物，又應(yīng)在工具電極表面建立最佳厚度的碳黑保護(hù)膜。一般沖油壓力應(yīng)控制在0.4～0.7公斤/厘米2才好。

三、電加工參數(shù)

表1 不同電加工參數(shù)下的加工速度

脈沖峰值電壓，峰值電流的大小直接影響加工速度和加工的穩(wěn)定性。當(dāng)峰值電壓低，峰值電流大的的情況下，稍有不慎就會引起拉弧、燒結(jié)。反之，峰值電壓高、峰值電流小，則加工速度下降。不同電加工參數(shù)下，每加工一個純鎢工件上四個深小孔所需的加工時間見表1。從表1可知，用脈沖重復(fù)頻率18Kc、直流高壓1800V、脈沖變壓器的變比80：2時，加工一個工件，僅需30×2=60分鐘。

四、電極制造與裝夾

紫銅管電極是用厚0.4毫米紫銅皮制成。采用圖1所示的簡單模具制作（可拉制小于Ф=2mm的各種紫銅管）。模具可用一般模具鋼制作，按所需管子直徑加工出管子的定徑孔2、工作錐3、潤滑錐4和倒錐1。定徑孔2和工作錐3表面要求光滑過渡，不許有圓環(huán)痕和徑向條狀傷痕（如果是批量生產(chǎn)，模具應(yīng)悴火）。

拉制時，先將紫銅皮按所需長度截取，寬度按所拉制銅管中徑周長計(jì)算，進(jìn)行退火處理，再將一端卷成圓柱狀，使其通過模具，即能拉制出銅管。

拉制出的銅管如變形較大時，可把它放置在兩塊平整的鐵板中，用鐵板來回搓動加以矯正，然后搪錫封閉管縫，即能得到所需的紫銅管工具電極。

圖2 是管狀電極裝夾示意圖，只要把管狀電極 3插入定位孔，然后澆上低溫和金2固結(jié)裝夾。一般僅需幾分鐘即能完成一次電極的拆裝工作。由于銅管電極細(xì)而長，為防止加工過程中銅管抖動而影響加工精度，在工件表面用絕緣材料制成定位塊6，上面開有定位導(dǎo)向孔4，工作時，管狀電極3插入定位導(dǎo)向孔。此裝置，拆裝方便，易保證深孔的加工精度，除用于加工純鎢工件深小孔外，還可對各種適于電火花加工的材料進(jìn)行深小孔加工。