便攜式電火花機在風電制動鉗通油孔加工中的應用

洛陽信成精密機械有限公司 (河南 471002)劉向前 劉永樂

1.零件分析

在給客戶加工的風電制動鉗零件中，需要在加工完成的幾個并排沉孔壁之間鉆一個φ2mm 的通油孔或者鉆兩個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

常用的內壁盲孔的加工方法一般是事先在加工孔的對應位置鉆一個工藝孔，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構性能和尺寸要求不高的情況，如果零件要求嚴格，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力轉接裝置，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;如果孔外壁的直徑很小，一般的工裝又進不去;另外，如果購買制作更小的工裝，則又增加了加工成本。

2.工裝設計

為了解決上述問題我公司設計了一種適用于便攜式電火花機的加工裝置，不需要龐大的加工設備，便可以很方便地在零件內壁上鉆孔。

一般的電火花鉆孔設備其機頭部分只能做豎直上下加工運動，如果要在內壁鉆孔，則需要設計一個簡單的轉接頭來改變電極的位置，使電極可以進入孔內，在內壁上放電加工。

圖2 所示為轉接頭的外形結構。1 為主體，2 為緊固螺釘，主體中間鉆有通水孔，可以將冷卻液導入孔內部;螺紋部分安裝水管聯接套;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.機床聯接及加工過程

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

圖3

圖4 所示為零件的加工示意圖。加工之前將轉接頭安裝在主軸的鉆夾頭上，右側安裝聯接套和水管，夾具頭部安裝一根電極。由于轉接頭的作用，電極可以很方便地進入沉孔內加工，電極代替了鉆頭，轉接頭代替了動力轉向裝置，并且工裝體積很小，可以自由地在沉孔內活動，電極也不會因為工件和機頭的晃動而意外折斷。加工時只需調整電極和零件的位置，然后借助機頭主軸的上下運動，便可以在內壁上鉆孔，直至所需尺寸。而水等冷卻液可以通過轉接頭內部的通水孔流到孔內，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

在以往的工件加工過程中，我們逐漸總結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。

附表為實心電極在普通凈水流條件下加工45 鋼中的試驗數據。

試驗數據表

當電極直徑過小時，雜物很難從孔內排出，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;當電極直徑再增大時，就會削弱放電效應，雖然電極損耗減少，但是加工效率會降低。

一般情況下，大電流會增加電極的消耗，工件表面的氧化層和雜物會削弱放電效應。因此，在實際的加工應用中，做好加工前的準備處理工作，并針對不同的加工條件選擇不同的加工參數，才能達到最佳的加工狀態。

在應用過程中注意以下事項:

(1)轉接頭的大小、長短和電極孔尺寸，可以根據加工需要而定。

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

(3)電極宜使用導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入加工孔內部帶走雜物。

(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.結語

用電火花裝置加工類似軸套內鉆孔的零件，取得了非常不錯的效果。該裝置不僅設備簡單成本低廉，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，其加工方式和應用場所非常廣泛。