高百順

大陸汽車電子(長(zhǎng)春)有限公司 吉林 長(zhǎng)春 130033

引言：高速電火花微孔加工這種電火花加工工藝主要是在20世紀(jì)左右發(fā)展起來(lái)的,其在實(shí)際應(yīng)用操作中,無(wú)需機(jī)械能量,也不需要通過(guò)切削力處理其中的金屬問(wèn)題,直接通過(guò)電能方式進(jìn)行加工即可,過(guò)程控制較為方便。

一、高速電火花微孔加工的工藝特點(diǎn)

高速電火花加工技術(shù)在制造微孔過(guò)程中除了需要嚴(yán)格按照電火花加工技術(shù)的基礎(chǔ)原理之外,同時(shí)和普通的電火花加工工藝之間存在較大的差距,其應(yīng)用特點(diǎn)如下：第一是應(yīng)用管狀的中空電極,第二是管狀電極內(nèi)部含有高壓運(yùn)行液,能夠?qū)⒓庸み^(guò)程中的腐蝕性產(chǎn)物強(qiáng)制沖走。第三是電極需要在加工過(guò)程中維持回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),確保管狀電極能夠保持端面的均勻損耗,避免其因?yàn)殡娀鸹ǚ醋饔玫挠绊?出現(xiàn)振動(dòng)傾斜問(wèn)題。高壓工作液還可以將生產(chǎn)中的各種放電蝕物強(qiáng)制排出,由此能夠發(fā)現(xiàn)高速電火花加工技術(shù)其主要特征便是速度魁岸,通常電火花微孔的處理速度主要是在每分鐘30毫米到60毫米之間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了機(jī)械加工小孔的速度,同時(shí)高速電火花加工技術(shù)適合直徑在0.3到3毫米之間的小孔,從理論層面分析,小孔的深徑比需要大于200比1。

二、高速電火花微孔加工技術(shù)在高壓噴油器中的有效應(yīng)用

(一)噴油器的微孔特征。噴油器主要包括下部噴油器閥座以及上部噴油器閥體共同構(gòu)成,噴油器流經(jīng)的高壓燃油通過(guò)噴油嘴的各小孔噴出,形成一種霧化顆粒的形式,而噴油嘴的小孔直徑以及燃油壓力決定了燃油顆粒的大小,由此能夠看出小孔質(zhì)量對(duì)于燃燒率的影響。隨著燃油燃燒效率的改變,其對(duì)于空中氣體排放有害氣體也存在一定差異,為了進(jìn)一步抑制各種有害氣體,世界各國(guó)還相繼推出了汽車排放標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)的排放標(biāo)準(zhǔn)幾乎和歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有任何差異,但隨著環(huán)境的惡化以及空氣污染的加重,相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)也將越加嚴(yán)格,為此需要進(jìn)一步提高噴油孔加工質(zhì)量[1]。

結(jié)合噴油嘴類型的差異,其微孔的形狀與直徑也各不相同,當(dāng)下噴油嘴中比較常見(jiàn)的微孔直徑主要是在0.1到0.55毫米之間,而歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)下的噴油器噴孔要求直徑在0.15到0.2毫米之間。隨著相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)發(fā)展,噴油器相關(guān)噴孔質(zhì)量要求也逐漸提升,對(duì)于噴油器噴孔表面粗糙度、微孔精度以及噴孔直徑等內(nèi)容有了更高的要求。

(二)噴油器微孔加工。當(dāng)下,國(guó)內(nèi)外關(guān)于噴油器的微孔加工具體包括以下幾種方法：第一是手工鉆削,利用高速變頻臺(tái)鉆或風(fēng)動(dòng)臺(tái)鉆進(jìn)行加工處理。第二是通過(guò)高速多軸數(shù)控加工鉆床進(jìn)行鉆削。第三是通過(guò)專門(mén)的電火花微孔制造機(jī)床對(duì)噴油器的噴孔進(jìn)行加工。陳錦華是無(wú)錫油泵油嘴研究機(jī)構(gòu)中的研究人員,其率先針對(duì)瑞士電火花噴油器噴孔制造機(jī)床的結(jié)構(gòu)特征、操作原理等內(nèi)容進(jìn)行深入分析,研究了不同因素對(duì)于加工精度影響程度,為后期高速電火花技工技術(shù)在噴油器中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。中國(guó)石油大學(xué)中的劉永紅以及張龍等人在研究噴油器微孔高速電火花加工結(jié)構(gòu)原理的基礎(chǔ)上,針對(duì)制造機(jī)床專門(mén)研發(fā)了相應(yīng)的控制系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部軟件裝置和硬件裝置的組成進(jìn)行了詳細(xì)分析,系統(tǒng)研究了機(jī)床加工抗干擾性以及控制方法等內(nèi)容,為高速電火花加工技術(shù)應(yīng)用于噴油器微孔加工提供了可靠參考。隨著噴孔精度、直徑要求的提升,高速電火花加工技術(shù)的應(yīng)用也逐漸增加。

在微孔加工中,因?yàn)殚g隙過(guò)小,而脈沖放電頻率相對(duì)較高,使間隙內(nèi)部積累各種放電碎屑,其會(huì)對(duì)放電穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響,降低加工效率,為此需要進(jìn)一步提升電火花加工效率,探尋排出放電產(chǎn)物有效方法。在利用高速電火花加工技術(shù)對(duì)噴油器進(jìn)行微孔加工過(guò)程中,還需要對(duì)加工過(guò)程和放電狀態(tài)進(jìn)行合理檢測(cè),因?yàn)楦咚匐娀鸹庸ぜ夹g(shù)的單個(gè)脈沖所產(chǎn)生的能量相對(duì)較小,因此其在外部能量干擾下,會(huì)出現(xiàn)波形畸變等問(wèn)題,最終降低放電狀態(tài)的準(zhǔn)確識(shí)別率,針對(duì)該種狀況,需要對(duì)電火花微孔加工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制,積極探尋準(zhǔn)確識(shí)別放電狀態(tài)的有效方法,從而提高微孔加工效率。做好微孔質(zhì)量評(píng)定工作,隨著相關(guān)加工技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)下高速電火花加工技術(shù)在對(duì)噴油器進(jìn)行微孔加工過(guò)程中,已經(jīng)不再滿足深微孔加工,開(kāi)始探尋高質(zhì)量加工方法,為此需要針對(duì)微孔加工形成科學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,準(zhǔn)確判斷微孔的位置、形狀誤差。

三、高速電火花微孔加工的未來(lái)發(fā)展方向

隨著科技的發(fā)展,對(duì)于微孔加工質(zhì)量要求也會(huì)相繼提升,而高速電火花加工技術(shù)日后將會(huì)朝著以下幾種方向發(fā)展：第一是通過(guò)對(duì)機(jī)床加工功能進(jìn)行深入研究,積極發(fā)展盲孔技術(shù),結(jié)合相應(yīng)的電極檢測(cè)功能,深入研究該項(xiàng)技術(shù),應(yīng)用到機(jī)型加工當(dāng)中。第二是類似盲孔加工技術(shù)。通過(guò)實(shí)施電極損耗試驗(yàn)以及機(jī)床功能研發(fā)促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,以機(jī)床防擊穿保護(hù)功能為主積極開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn),但因?yàn)閷?duì)電極損耗要求較為精確,因此通常需要針對(duì)不同孔徑和厚度的材料進(jìn)行試驗(yàn),隨后,將最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用到零件加工當(dāng)中。第三是深孔加工技術(shù),針對(duì)不同深度選擇不同參數(shù)加工方法,預(yù)防出現(xiàn)錐孔的問(wèn)題,從而滿足深孔的孔徑需求。第四是提高加工穩(wěn)定性,高速電火花加工技術(shù)自身在應(yīng)用過(guò)程中,便存在較強(qiáng)隨機(jī)性,加工工藝十分復(fù)雜,為此需要積極創(chuàng)新,提高加工穩(wěn)定性[2]。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述,隨著技術(shù)發(fā)展和制造領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)的越加積累,其對(duì)于高速電火花微孔加工也提出了更高的工藝要求,為相關(guān)加工工藝的創(chuàng)新研發(fā)提供了全新發(fā)展動(dòng)力,而后期電火花工藝在發(fā)展過(guò)程中需要朝著自動(dòng)化、環(huán)保安全、低損耗、高效化的方向發(fā)展。