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题目：电火花孔加工机结构设计与分析

[摘要]: 在电火花加工理论研究领域，已经有学者通过研究脉冲放电频率以及放电量大小对于加工不同情况的小孔的效率及精度取得了令人满意的成果，并设计了多种专家系统对电参数进行数字控制、智能化控制和适应控制。在机械控制方面，已有学者研究出电极旋转、改变电极形状、工件高频振动、介质添加成分等方式提高了孔加工的效率，液体或气体介质高压通过空心电极的方式解决了排屑困难的问题，介质添加成分等方式降低了电极损耗。

关键词：电火花加工、孔加工、管电极

1. 前言

电火花成型技术开创自20世纪40年代，原理是利用电火花放电时间隙产生的局部高温熔融工件材料。对于现代工业高速发展下所需的高强度、高硬度材料的加工，传统的机械加工十分困难，尤其是孔加工，而电火花加工因其可以加工任何导电材料,而不考虑其强度和硬度,且加工设备结构简单,被广泛应用于航空航天、医疗器械、机械等行业。电火花孔加工的缺点在于效率较低、损耗教大且不稳定、近距离放电的不稳定造成精度偏差、加工深孔时排屑困难等。研究热点主要集中在高效加工技术、高精密加工技术、低损耗加工技术、微细加工技术、非导电材料加工技术、电火花表面处理技术、智能控制技术以及操作安全、环境保护等方面。在工艺设备开发方面，目前的新型电火花成型加工机床在加工功能、加工精度、自动化程度、可靠性等方面已全面改善。

2、国内外研究概况

2.1电火花孔加工效率方面

2.1.1电火花高速深小孔加工是2010年产生的一种先进的制造技术。其原理是在作回转运动的中空的管状电极中通高压工作液，冲走加工屑，同时保持以高电流密度连续正常放电。电极作回转运动可使电极端面损耗均匀，不致受高压、高速工作液的反作用力而偏斜图，其原理图如图2.1.1 所示，由于高压工作液能迅速将电极产物排除，且能强化火花放电的蚀除作用，因此，这种加工方法的最大特点是加工速度高，一般小孔加工速度可达20mm/min~ 60mm/min,比普通钻削小孔的速度还要快。这种加工方法最适合加工直径0.3mm- 3mm的小孔，而且可加工深孔(深径比可超过100、 加工的孔形尺寸比较稳定、圆度好、锥度小。但它一-般只能加工直径 0.3- -3.0mm的孔，加工的表面粗糙度值也较大19。

图2.1.1电火花高速深小孔加工原理图

2.1.2超声波电火花复合小孔加工是指在电火花加工中，将超声波振动加在工具电极上，使电极端面在伺服进给的同时作超声振动，使小孔加工中的排屑状况得到改善，以提高加工的稳定性和生产率。超声波电火花复合小孔加工的原理图如图2.1.2所示。