[发明专利]一种导电材料的大深径比双锥孔电火花线切割加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及电火花加工技术领域，具体涉及一种导电材料的大深径比双锥孔加工方法。

技术背景

在惯性约束聚变（ICF）研究中，由于测量靶丸产生的中子成像技术要求有很高的空间分辨率，如在美国或法国高功率激光器上，图象的空间分辨率需要达到微米量级。完成上述实验的关键技术之一是需要加工出高质量的针孔成像板。针孔成像板通常直径Ф0.1mm～Ф1mm，而长度大于60mm，其结构早期的有直孔加锥孔结构，而2002年后出现了双锥孔结构。由于深径比大，其形状和位置精度要求高，在国际上也是一项具有很高难度的加工技术。C.A. Barreraa and E.C. Morse.Image Reconstruction Algorithms for Inertial Confinement Fusion Neutron Imaging,Review of Scientifc Instruments 77, 2006.M. C. Ghilea, T. C. Sangster,etal.Aperture Tolerances Neutron-imaging Systems in Inertial Confinement Fusion,Review of Scientifc Instruments 79, 2008。

日本电加工设备科学试验所1997年生产的电火花高速孔加工机床，适用于Ф0.3mm～Ф3mm的小孔加工，深度可达200mm以上。电子束较适合的加工范围为孔径Ф0.04mm～Ф1.2mm，深径比一般为5～10。高霁，曹国强.特种加工微小孔技术及其发展现状，中国机械设计与制造，2005年第7期。电火花高速孔加工的局限性在于只能加工直径Ф0.3mm 以上的孔，而加工Ф0.3mm 以下的孔时，由于空心电极制备困难，很难实现。激光可加工直径大于0.001mm 的微细孔，可进行深径比50以上的大深径比加工。郭景哲、贾宝贤等，微细深孔加工研究进展及关键技术分析，中国机械设计与制造，2009年第10期。采用复合电极的深小孔电火花加工已能加工出Ф0.7mm的小孔，其深度可达150mm，深径比已超200。高上品，采用复合电极的深小孔电火花加工，中国机械制造，2008年47卷第533 期。这些深小孔主要用作线切割的穿丝孔、军事方面的尖端零件,以及喷丝板、喷油嘴、模具、医疗卫生用具等民用零件。唐英 ,崔华胜.微小孔加工技术现状及发展趋势，中国新技术新工艺，2007年第2 期。无论是采用电火花高速孔加工技术，还是电子束加工和激光加工等技术实现深孔加工，通常都是上端面孔（入射孔）直径稍大，下端面孔（出射孔）直径稍小，也就是加工的孔带有一定的锥度，但是锥孔的锥度很难精确控制。

文献报道了微细锥孔的电火花加工，应用实例1采用锥形电极在特种耐热合金上加工出上端面孔径Ф1.01mm 、深度1.9mm、锥角30o的锥孔。应用实例2采用锥形电极在硬质合金上加工出下端面孔径Ф0.55^+0.01mm、锥角0.5o的锥孔。韩道馗、张琛.微细锥孔的电火花加工，中国制造技术与机床，2007年第10期。该方法能加工精度较高，但深径比小的锥孔。文献报道了特长锥孔的电火花加工，采用中空锥形电极加工出电冰箱下隔板用模具上深度110mm、锥度22.6o的锥孔，以及电冰箱果菜托盘注塑模定模上深度120mm、锥度22.6o的锥孔。顾遒.特长锥孔的电火花加工，中国新技术新工艺，2002年第11期。该文献没有报道锥孔直径，但作为电冰箱模具锥孔，推断直径将大于Ф1mm。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种导电材料的大深径比双锥孔电火花线切割加工方法，孔径Ф0.08mm～Ф1mm，深径比达100:1，通过精确的控制锥孔直径，提高锥孔的锥度精度。

本发明所述导电材料的大深径比双锥孔电火花线切割加工方法包括：

a.    先将导电材料用电火花线切割剖开；

b.    分别在导电材料剖面上用电火花线切割加工出半圆形孔；

c.    在带半圆形孔的导电材料剖面上涂覆一层金膜；

d.    将导电材料剖面上两个半圆形孔对正，置于钎焊炉内加热，使两块导电材料复合，形成穿丝孔；

e.    电极丝从穿丝孔内穿过，利用电火花线切割机床加工出双锥孔。

所述的将导电材料用电火花线切割剖开，是指沿所需加工锥孔的位置剖开，剖面包含锥孔中心线。