本發(fā)明屬于特種加工，尤其涉及一種電火花微孔加工過程中微細(xì)電極側(cè)壁在線敷膜的方法。

背景技術(shù)：

1、在航空航天、生物醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域中，由于電火花微孔加工技術(shù)具有無接觸力、加工精度高、適用于難加工材料等特點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用在各種噴油嘴、渦輪葉片、給藥孔口等不同領(lǐng)域內(nèi)多種零件的微孔加工方面。然而在面對深微孔尤其是具有極限特征的微孔加工方面，電火花微孔加工技術(shù)存在加工效率變低、排屑困難、二次放電現(xiàn)象嚴(yán)重等問題，其中由電蝕顆粒引起的二次放電現(xiàn)象是造成電極損耗嚴(yán)重的主要原因，由于電火花微孔加工時(shí)采用的微細(xì)電極尺寸較小，一經(jīng)損耗必須進(jìn)行更換，嚴(yán)重影響了電火花微孔加工的生產(chǎn)效率。

2、針對以上問題，亟需一種電火花微孔加工過程中微細(xì)電極側(cè)壁在線敷膜的方法，從而既不影響電火花微孔加工，也有效保護(hù)了微細(xì)電極本體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種電火花微孔加工過程中微細(xì)電極側(cè)壁在線敷膜的方法，從而可解決電火花微孔加工技術(shù)中由電蝕顆粒引起的二次放電現(xiàn)象造成電極損耗嚴(yán)重的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而提供的一種電火花微孔加工過程中微細(xì)電極側(cè)壁在線敷膜的方法，包括有如下步驟：

3、步驟一：將工件放置于電火花微孔加工機(jī)床中的加工臺并夾緊，同時(shí)利用電火花微孔加工機(jī)床中的夾具夾住微細(xì)電極，將微細(xì)電極和工件分別接在雙極性脈沖電源的兩極；

4、步驟二：調(diào)整微細(xì)電極與工件中微孔底部的距離，并在微細(xì)電極與工件中微孔孔壁之間的間隙內(nèi)持續(xù)通入濃度為2％的kno3溶液；

5、步驟三：將微細(xì)電極調(diào)整為雙極性脈沖電源的正極，工件調(diào)整為雙極性脈沖電源的負(fù)極，將雙極性脈沖電源的電壓設(shè)置為30v，打開雙極性脈沖電源對微細(xì)電極的表面進(jìn)行敷膜處理，使得微細(xì)電極與溶液中的硝酸根離子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧化物薄膜；

6、步驟四：待微細(xì)電極表面不再出現(xiàn)氣泡，停止向微細(xì)電極與工件之間的間隙內(nèi)通入kno3溶液；

7、步驟五：將微細(xì)電極調(diào)整為雙極性脈沖電源的負(fù)極，工件調(diào)整為雙極性脈沖電源的正極，測量微細(xì)電極與工件之間的放電間隙；

8、步驟六：重復(fù)多次步驟二至步驟五，最終使微細(xì)電極與工件之間的放電間隙為1-2μm；

9、步驟七：使雙極性脈沖電源發(fā)出兩種不同的脈沖，使得微細(xì)電極與工件的極性對應(yīng)發(fā)生變化，同時(shí)在微細(xì)電極與工件中微孔孔壁之間的縫隙內(nèi)持續(xù)通入kno3溶液后進(jìn)行電火花微孔加工。

10、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述雙極性脈沖電源包括有電源u1-u2、mos場效應(yīng)晶體管m1-m3、電阻r1和放電電容c1；所述電源u1的負(fù)極與mos場效應(yīng)晶體管m1的漏極連接，正極與mos場效應(yīng)晶體管m2的源極、放電電容c1的一端及工件連接；所述電源u2的負(fù)極與mos場效應(yīng)晶體管m2的漏極連接，正極與mos場效應(yīng)晶體管m1的源極、電阻r1的一端連接；所述電阻r1的另一端與mos場效應(yīng)晶體管m3的漏極、放電電容c1的另一端連接，所述mos場效應(yīng)晶體管m3的源極與鎢電極連接；所述電源u1-u2分別由mos場效應(yīng)晶體管m1-m2進(jìn)行控制，同時(shí)mos場效應(yīng)晶體管m3控制放電電容c1進(jìn)行放電。

11、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟三敷膜處理過程中，mos場效應(yīng)晶體管m1斷開，mos場效應(yīng)晶體管m2閉合，此時(shí)由電源u2給放電電容c1充電，在放電電容c1放電過程中，微細(xì)電極為正極，工件為負(fù)極。

12、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟五測量微細(xì)電極與工件之間的放電間隙時(shí)，mos場效應(yīng)晶體管m1閉合，mos場效應(yīng)晶體管m2斷開，此時(shí)由電源u1給放電電容c1充電，在放電電容c1放電過程中，微細(xì)電極為負(fù)極，工件為正極。

13、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟七中使雙極性脈沖電源發(fā)出兩種不同的脈沖時(shí)，將mos場效應(yīng)晶體管m1斷開，mos場效應(yīng)晶體管m2閉合，此時(shí)由電源u2給放電電容c1充電，在放電電容c1放電過程中，微細(xì)電極為正極，工件為負(fù)極；將mos場效應(yīng)晶體管m1閉合，mos場效應(yīng)晶體管m2斷開，此時(shí)由電源u1給放電電容c1充電，在放電電容c1放電過程中，微細(xì)電極為負(fù)極，工件為正極。

14、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述微細(xì)電極選用鎢電極。

15、本發(fā)明的有益效果是：

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種電火花微孔加工過程中微細(xì)電極側(cè)壁在線敷膜的方法，利用雙極性脈沖電源連續(xù)發(fā)出正、反兩種極性的脈沖，在電火花微孔加工的過程中對微細(xì)電極表面進(jìn)行原位在線敷膜，生成高電阻率納米級氧化物薄膜，高電阻率納米級氧化物薄膜由微細(xì)電極自身材料的氧化物構(gòu)成，其可以減少電蝕顆粒帶來的二次放電現(xiàn)象，同時(shí)氧化物薄膜厚度為納米級，因此幾乎不會帶來微細(xì)電極尺寸誤差，對加工結(jié)果影響較小；另外原位在線敷膜是電火花微孔加工過程與敷膜處理過程同步進(jìn)行，且敷膜處理過程中電極保持原位，加工過程中微細(xì)電極不會因裝夾產(chǎn)生運(yùn)動誤差。

技術(shù)特征：

1.一種電火花微孔加工過程中微細(xì)電極側(cè)壁在線敷膜的方法，其特征在于：包括有如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電火花微孔加工過程中微細(xì)電極側(cè)壁在線敷膜的方法，其特征在于：所述雙極性脈沖電源包括有電源u1-u2、mos場效應(yīng)晶體管m1-m3、電阻r1和放電電容c1；所述電源u1的負(fù)極與mos場效應(yīng)晶體管m1的漏極連接，正極與mos場效應(yīng)晶體管m2的源極、放電電容c1的一端及工件連接；所述電源u2的負(fù)極與mos場效應(yīng)晶體管m2的漏極連接，正極與mos場效應(yīng)晶體管m1的源極、電阻r1的一端連接；所述電阻r1的另一端與mos場效應(yīng)晶體管m3的漏極、放電電容c1的另一端連接，所述mos場效應(yīng)晶體管m3的源極與鎢電極連接；所述電源u1-u2分別由mos場效應(yīng)晶體管m1-m2進(jìn)行控制，同時(shí)mos場效應(yīng)晶體管m3控制放電電容c1進(jìn)行放電。。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電火花微孔加工過程中微細(xì)電極側(cè)壁在線敷膜的方法，其特征在于：所述步驟三敷膜處理過程中，mos場效應(yīng)晶體管m1斷開，mos場效應(yīng)晶體管m2閉合，此時(shí)由電源u2給放電電容c1充電，在放電電容c1放電過程中，微細(xì)電極為正極，工件為負(fù)極。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電火花微孔加工過程中微細(xì)電極側(cè)壁在線敷膜的方法，其特征在于：所述步驟五測量微細(xì)電極與工件之間的放電間隙時(shí)，mos場效應(yīng)晶體管m1閉合，mos場效應(yīng)晶體管m2斷開，此時(shí)由電源u1給放電電容c1充電，在放電電容c1放電過程中，微細(xì)電極為負(fù)極，工件為正極。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電火花微孔加工過程中微細(xì)電極側(cè)壁在線敷膜的方法，其特征在于：所述步驟七中使雙極性脈沖電源發(fā)出兩種不同的脈沖時(shí)，將mos場效應(yīng)晶體管m1斷開，mos場效應(yīng)晶體管m2閉合，此時(shí)由電源u2給放電電容c1充電，在放電電容c1放電過程中，微細(xì)電極為正極，工件為負(fù)極；將mos場效應(yīng)晶體管m1閉合，mos場效應(yīng)晶體管m2斷開，此時(shí)由電源u1給放電電容c1充電，在放電電容c1放電過程中，微細(xì)電極為負(fù)極，工件為正極。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電火花微孔加工過程中微細(xì)電極側(cè)壁在線敷膜的方法，其特征在于：所述微細(xì)電極選用鎢電極。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供的一種電火花微孔加工過程中微細(xì)電極側(cè)壁在線敷膜的方法，屬于特種加工技術(shù)領(lǐng)域，其利用雙極性脈沖電源連續(xù)發(fā)出正、反兩種極性的脈沖，在電火花微孔加工的過程中對微細(xì)電極表面進(jìn)行原位在線敷膜，生成高電阻率納米級氧化物薄膜，高電阻率納米級氧化物薄膜由微細(xì)電極自身材料的氧化物構(gòu)成，其可以減少電蝕顆粒帶來的二次放電現(xiàn)象，同時(shí)氧化物薄膜厚度為納米級，因此幾乎不會帶來微細(xì)電極尺寸誤差，對加工結(jié)果影響較?。涣硗庠辉诰€敷膜是電火花微孔加工過程與敷膜處理過程同步進(jìn)行，且敷膜處理過程中電極保持原位，加工過程中微細(xì)電極不會因裝夾產(chǎn)生運(yùn)動誤差。

技術(shù)研發(fā)人員：賈建宇,王燕青,劉宇豪,李贊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：太原理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6