枪钻排屑技术在小深孔电火花加工中应用的研究

摘要

近年来，我国制造业正处于由“中国制造”向“中国智造”转型发展的重要阶段，产品质量的要求不断提高，航空发动机燃料的喷油嘴，还是空气静力轴承、喷丝板、打印机喷头等的零部件，在这些高、精、尖的产品中，越来越多的出现了带有微小孔的零部件，这些孔的加工制造成为影响产品质量的关键。这些零件使用的材料在传统的机械加工领域里称为难加工材料，用传统机械加工的方法进行微小孔的加工十分困难，甚至无法完成加工。近年来，新发展起来了一种小深孔电火花高速加工的小深孔的特种加工的技术，这项工艺的应用也在不断扩大。
　　电火花的非接触式加工很大程度的减小了工具与工件力学负担，宏观切削力很小，不受材料强度和硬度的限制，在导电的难加工材料的微小孔加工中有广阔的应用前景。但是，在电火花小深孔加工过程中产生的电蚀产物的堆积不仅影响加工的稳定和孔的质量，也加重了电极的损耗，降低了加工效率。传统周期性抬起工具电极帮助排屑的方法虽然改善了电蚀产物堆积，但增加了额外运动所需的时间，加工效率仍没有显著提高。
　　枪钻是常用的小深孔机械加工工具。枪钻钻杆的内部是中空结构，钻杆外轮廓面上有一条V型排屑槽，高压切削液从钻柄进入到枪钻内部，接着从钻头端面的出油孔出来后进入到切削区完成冷却和润滑并带着切屑从V型排屑槽排出。小深孔电火花加工的工具电极是中空的黄铜管，加工过程中，电介质从电极内部到达放电区域，带着电蚀产物从孔壁和电极外壁的间隙中排出，这与枪钻的排屑十分相似。为解决小深孔电火花加工中电蚀产物排出困难的问题，文章通过理论分析和实验验证，在小深孔电火花加工中应用枪钻的排屑技术，为解决电蚀产物排出困难的问题进行了试验研究，试验结果显示，枪钻排屑技术有效改善了电蚀产物排出困难的问题，显著的提高了加工速度。

目录

声明

摘要

1．绪论

1．1课题背景及研究意义

1．2小深孔加工方法综述

1．2．1枪钻加工

1．2．2电子束加工

1．2．3激光束加工

1．2．4电液束加工

1．2．4离子束加工

1．3．1电火花小深孑L加工的发展

1．3．2电火花小深孔加工的研究现状

1．4电火花深小孔加工中存在的问题

1．4．1放电间隙狭小

1．4．2孔的锥度和圆角

1．5本文主要研究内容

2．枪钻排屑技术在小深孔电火花加工中应用的可行性分析

2．1枪钻与小深孔电火花加工工具电极的结构特点

2．1．1枪钻的结构特点

2．1．2工具电极的结构特点

2．2枪钻与小深孔电火花排屑系统的特点

2．2．1枪钻的排屑系统

2．2．2小深孔电火花加工的排屑系统

2．3本章小结

3．小深孔电火花加工间隙流场的分析研究

3．1流体运动学基本概念

3．1．1流体的连续介质模型

3．1．2描述流体运动的方法

3．1．3流场的基本概念

3．1．4流体力学的积分型方程

3．2电火花加工间隙流场的分析研究

3．2．1圆柱间隙流场的理论模型及模拟仿真结果分析

3．2．2管电极电火花加工间隙流场理论模型及模拟仿真结果分析

3．2本章小结

4．内冲液削边管电极小深孔加工试验研究

4．1试验方案

4．2试验设备

4．2．1 DK703电火花高速穿孔机

4．2．2 FLUKE红外热像仪

4．3工具电极的制备及试件

4．3．1工具电极

4．3．2试件

4．4小深孔加工试验

4．4．1试验加工参数

4．4．2试验主要步骤

4．4．3试验数据及现象分析

4．5本章小结

5．1结论

5．2展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢