薄膜微孔的电火花加工

    随着电子技术和讥诫技术的发展，支撑这些技术的精密加工也不断地向更高阶段发展。

    以静所采用的微孔加工方法-一微型钻头加工、激光加工、电子束加工、腐蚀加工及电火花加工等方法虽然都各有其优点，但也存在一定的不足之处，所以期望研制出更理想的加工技术及加工机械。

    最近研制成功了一种能够在难以加工的硬质材料_匕迸行微孔加工的机械。其原理沁为普通电火花加工原理，但却得到了更好的工艺效果，即改善了加工微孔‘的表面光洁度和形位精度，从而使15~300拼讥的微孔加工在工业生产中得以实现。本文结合加工实例及深微孔加工试验，介绍该机床的特点和加工工艺技术。

    一、微孔电火花加工机床

    1.机床的构成

    图l所示的是以加工高精度微孔为目的的微孔电火花加工机床(松下公司的MG-ED01)。图中右侧部分为机床的主体，左侧分别为控制装置、工作台、数字显示仪及显微镜照明电源。

   沉床上体除f上轴夫、加卫梢相移动工作台以外还附有工作定位J月的显微镜及观察加工过程的立体显微境。图2为加工机床的结构示意图。

    首先将工件wP固定在加工槽WT内，用数字显示仪和定位显微镜调整工作台，然后进行工件的定位。EL为钨丝电极，它插入并固定在与心轴MA成为一体的陶瓷管内，在加工工件之前先进行“电极反靠”以确保加工所需要的孔径的精度。心轴固定在v形陶瓷轴承上，靠直流电机M:带动旋转。由步进电机M，带动电极上下移动。放电电路由电阻R和电容器C组成。其功率可通过改变电容器容量或改变电压来调节。

    电极的进给控制和加工程序控制是通过控制装置内的微处理机(280)进行。将准备好的电极和工件固定后，由控制装置给定加工电压、电容器容量、电极转速、电极进洽速度和加工深度等加工参数，只要按一下起动开关就可自动地进行加工。

    2.技术特点

    (l)放电能量小

    在电火花加工中，为了改善加工精度和表面光洁度，必须减小单发能量:为获得合适的加工速度，应增加放电重复频率。该机床采用金属零件小形化、主要部分用陶瓷零件、放电电路中电阻和电容器参数匹配最佳化等方法使放电电路的寄生电容减到很小，以致可忽略不计。现在已经实现了放电时间为ZOns的极短脉冲放电。

    (2)旋转电极

    该加工机床通过电极的旋转，不仅提高了被加工孔的正圆度，防止电极与工件因短路而熔化，而且促进排屑，从而提高了加工速度。

    在加工直径为几十群m的孔时，由于电极的旋转偏差直接影响加工孔的正圆度，所以必须尽量减小旋转偏差。精密抛光的碳化硅陶瓷导管固定在与夹持电极钨丝同心的轴上，并且同时旋转，这样 可使旋转偏差低于0.5拜m。图3示出电极旋转与不旋转的清况下，分别改变电容器电容所需加工时间的比较。由图3可知，通过电极的高精度旋转可以提高加工速度。