[发明专利]柔性波纹结构件大深径比阵列微孔电火花加工装置及方法

说明书

本发明公开的柔性波纹结构件大深径比阵列微孔电火花加工装置及方法，属于特种加工技术领域，装置包括Z向移动平台、主轴系统、工具电极、双侧导向装置、夹具、3R夹具、机床A/B轴、工作平台、X/Y向移动平台及喷油嘴，本发明采用的夹具避免了工件在加工过程中的变形，提升了微孔的加工精度；3R夹具的使用实现了加工过程微孔形貌实时检测，提升了加工过程的可控性，降低了废品率；双侧导向装置降低了电极端部的偏摆程度，提升了微孔加工过程稳定性，提高了微孔入口、出口孔径一致性，极大的提升了电火花加工微孔深径比；本发明采用先穿孔后扩孔工艺实现了标准直径电极加工非标微孔；采用的分段电极补偿方法，提高了微孔圆度与尺寸精度。

技术领域

本发明属于特种加工技术领域，具体涉及一种柔性波纹结构件大深径比阵列微孔电火花加工装置及方法。

背景技术

金属柔性波纹结构件作为敏感元件、减震元件、补偿元件、密封元件、阀门元件及管路连接件，由于其良好的弹性稳定性、耐腐蚀性、焊接性能，被广泛应用于自动控制和测量仪表、真空技术、机械工业、电力工业、交通运输及原子能工业等领域。由于其可挠性大，装夹容易变形，轴向微孔加工一直是制约其应用的难题。传统钻削加工受柔性波纹结构件材料硬度及钻头长径比限制，经常出现钻头折断和孔径误差偏大的问题，无法实现大深径比微孔加工。

由于电火花加工工艺可加工性取决于材料的导电性和热学特性，与机械性能无关，因此适合于任何难切削导电材料的加工。目前，电火花加工已成为导电材料大深径比微孔加工最常用的方法之一。Tanjilul等人研制一种将工作液冲洗与真空辅助除屑系统结合的电蚀碎屑排出系统，可使深孔电火花加工的排屑效果更佳，提高了电火花微孔钻削效率和孔表面粗糙度。Afzaal等人提出了一种将电火花加工与电化学加工相结合的复合加工方法，采用双孔管电极结构提高微孔加工材料去除率，进一步提高电火花加工性能。

虽然很多学者对微小孔电火花加工开展了深入研究，但目前大深径比微小孔电火花高效精密加工仍然是难点。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，为了解决难加工材料大深径比阵列微孔电火花高效精密加工难题，本发明的目的是提出了一种柔性波纹结构件大深径比阵列微孔电火花加工装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：