便攜式電火花機(jī)在風(fēng)電制動(dòng)鉗通油孔加工中的應(yīng)用

洛陽(yáng)信成精密機(jī)械有限公司 (河南 471002)劉向前 劉永樂

1.零件分析

在給客戶加工的風(fēng)電制動(dòng)鉗零件中，需要在加工完成的幾個(gè)并排沉孔壁之間鉆一個(gè)φ2mm 的通油孔或者鉆兩個(gè)Y 形的通孔與外界接通。如圖1 所示，此類加工零件與軸套類零件內(nèi)壁上加工盲孔、盲槽一樣，由于孔的位置特殊，在一般的鉆床或銑床上無法加工。

圖1

常用的內(nèi)壁盲孔的加工方法一般是事先在加工孔的對(duì)應(yīng)位置鉆一個(gè)工藝孔，然后用鉆床或銑床加工盲孔，最后再把工藝孔堵上。但此類加工方法適用于零件的結(jié)構(gòu)性能和尺寸要求不高的情況，如果零件要求嚴(yán)格，就必須使用專用的工裝來改變鉆頭的加工方向。而制作安裝這樣的動(dòng)力轉(zhuǎn)接裝置，則需要很大的精力、物力，如果要加工的孔很小，一般的鉆頭很容易折斷在孔內(nèi);如果孔外壁的直徑很小，一般的工裝又進(jìn)不去;另外，如果購(gòu)買制作更小的工裝，則又增加了加工成本。

2.工裝設(shè)計(jì)

為了解決上述問題我公司設(shè)計(jì)了一種適用于便攜式電火花機(jī)的加工裝置，不需要龐大的加工設(shè)備，便可以很方便地在零件內(nèi)壁上鉆孔。

一般的電火花鉆孔設(shè)備其機(jī)頭部分只能做豎直上下加工運(yùn)動(dòng)，如果要在內(nèi)壁鉆孔，則需要設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)接頭來改變電極的位置，使電極可以進(jìn)入孔內(nèi)，在內(nèi)壁上放電加工。

圖2 所示為轉(zhuǎn)接頭的外形結(jié)構(gòu)。1 為主體，2 為緊固螺釘，主體中間鉆有通水孔，可以將冷卻液導(dǎo)入孔內(nèi)部;螺紋部分安裝水管聯(lián)接套;主體頭部的小孔可以加工成不同尺寸，配合使用不同直徑的電極;主體上部的圓柱可以安裝在鉆夾頭中，改變電極與主軸的位置。

圖2

3.機(jī)床聯(lián)接及加工過程

圖3 所示為便攜式電火花機(jī)的工裝聯(lián)接示意圖。伺服線控制機(jī)頭主軸上下運(yùn)動(dòng);高頻負(fù)極線接機(jī)頭、高頻正極線接工件形成加工回路;出水管接轉(zhuǎn)接頭、進(jìn)水管接水箱供給切削液;支架可以使機(jī)頭任意調(diào)整方向和位置;磁力座可以吸附在工件的外壁，用于多種復(fù)雜位置的加工。因此該裝置可適用于一般加工條件達(dá)不到的地方。

圖3

圖4 所示為零件的加工示意圖。加工之前將轉(zhuǎn)接頭安裝在主軸的鉆夾頭上，右側(cè)安裝聯(lián)接套和水管，夾具頭部安裝一根電極。由于轉(zhuǎn)接頭的作用，電極可以很方便地進(jìn)入沉孔內(nèi)加工，電極代替了鉆頭，轉(zhuǎn)接頭代替了動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，并且工裝體積很小，可以自由地在沉孔內(nèi)活動(dòng)，電極也不會(huì)因?yàn)楣ぜ蜋C(jī)頭的晃動(dòng)而意外折斷。加工時(shí)只需調(diào)整電極和零件的位置，然后借助機(jī)頭主軸的上下運(yùn)動(dòng)，便可以在內(nèi)壁上鉆孔，直至所需尺寸。而水等冷卻液可以通過轉(zhuǎn)接頭內(nèi)部的通水孔流到孔內(nèi)，將雜物帶走，正常的加工條件下，直徑2.5mm、壁厚10mm 的鋼件材料，10min 即可穿透。

圖4

4.加工效率及注意事項(xiàng)

在以往的工件加工過程中，我們逐漸總結(jié)出影響電火花加工效率的因素有電極截面、電流、加工材料、排污速度、氧化層等。

附表為實(shí)心電極在普通凈水流條件下加工45 鋼中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

當(dāng)電極直徑過小時(shí)，雜物很難從孔內(nèi)排出，電極損耗增加，加工效率較低;隨著電極直徑增大，排污效果改善，電極損耗適中，加工效率提高;當(dāng)電極直徑再增大時(shí)，就會(huì)削弱放電效應(yīng)，雖然電極損耗減少，但是加工效率會(huì)降低。

一般情況下，大電流會(huì)增加電極的消耗，工件表面的氧化層和雜物會(huì)削弱放電效應(yīng)。因此，在實(shí)際的加工應(yīng)用中，做好加工前的準(zhǔn)備處理工作，并針對(duì)不同的加工條件選擇不同的加工參數(shù)，才能達(dá)到最佳的加工狀態(tài)。

在應(yīng)用過程中注意以下事項(xiàng):

(1)轉(zhuǎn)接頭的大小、長(zhǎng)短和電極孔尺寸，可以根據(jù)加工需要而定。

(2)轉(zhuǎn)接頭的制作材料宜使用密度小的鋁等材料，降低機(jī)頭夾持的重量，保持機(jī)頭的靈活性。

(3)電極宜使用導(dǎo)電性能良好的黃銅等材料。

(4)配合使用空心通水電極，可以方便地將冷卻液導(dǎo)入加工孔內(nèi)部帶走雜物。

(5)配合使用高壓水等冷卻液，增加排污的力量和速度。

(6)可以改變電極的截面形狀來加工不同形狀的盲、通孔。

5.結(jié)語(yǔ)

用電火花裝置加工類似軸套內(nèi)鉆孔的零件，取得了非常不錯(cuò)的效果。該裝置不僅設(shè)備簡(jiǎn)單成本低廉，可適用于一般的孔類加工以及去除折斷殘留在工件中的雜物等，其加工方式和應(yīng)用場(chǎng)所非常廣泛。