0 引 言

噴絲板是醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)熔噴布生產(chǎn)的核心零件，其特點(diǎn)是孔徑小、數(shù)量多、分布密，目前行業(yè)中主要采用鉆削方法加工。由于鉆削是逐個(gè)進(jìn)行，整體耗時(shí)長(zhǎng)，而且在加工中易出現(xiàn)斷刀與鉆偏現(xiàn)象

，在材料質(zhì)量不穩(wěn)定的情況下這種問題尤為突出，進(jìn)行二次處理不僅延誤工期，而且質(zhì)量也難以保證，給企業(yè)造成損失。根據(jù)試驗(yàn)并結(jié)合市場(chǎng)的加工經(jīng)驗(yàn)，要在相對(duì)安全的前提下完成孔徑為

0.25 mm、孔數(shù)為351個(gè)的噴絲板小孔加工，需要用時(shí)大約410～530 min?，F(xiàn)利用電火花加工多電極同步放電的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)小孔的批量加工，以縮短總體加工時(shí)間；同時(shí)電火花加工切削力小，對(duì)工具的強(qiáng)度、剛度要求低

，保證小孔加工的安全性，避免零件二次處理。

1 加工策略制定

圖1所示是典型的噴絲板結(jié)構(gòu)，噴絲孔的尺寸為

0.25

mm×2.5mm，孔間距為0.7 mm，數(shù)量為351個(gè)，材料為P20，硬度為27～32 HRC。考慮電極的制造難度，將增大電極的間隔距離，相應(yīng)地將孔進(jìn)行分組加工，如圖2所示。為了提高放電加工的精度，每組孔分為粗加工、半精加工和精加工3個(gè)步驟。

2 電極設(shè)計(jì)與制造

2.1 電極設(shè)計(jì)

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)電極間距<1.2 mm時(shí)，加工變得困難，將電極的間距設(shè)定為孔距的2倍，即1.4 mm。電極結(jié)構(gòu)如圖3所示，電極按照矩陣排列，一共5行，其中1、2、3行用于a組孔的加工；2、3、4行用于b組孔的加工；第5行是備用電極。為了避免電極與噴絲板的非加工部位接觸，便于電極的后期檢測(cè)，將行距定為5 mm。根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求，電極按照5行×176列的矩陣排列，電極的基本信息如表1所示。

為避免孔徑超差，電極按0.23 mm的孔徑進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)電極縮放量（雙面0.06 mm），初定電極的直徑為

0.17 mm。為了減小銑削時(shí)電極與刀刃的接觸長(zhǎng)度，將電極設(shè)置為圓錐結(jié)構(gòu)，拔模角為0.2°，經(jīng)計(jì)算頂部直徑為

0.149 mm，如圖4所示。

2.2 電極制造

電極屬于細(xì)長(zhǎng)件，長(zhǎng)徑比達(dá)到17：1，如采用常規(guī)銑削方法易導(dǎo)致電極變形，為此采取以下措施。

1.1臨床資料 本組重度顱腦損傷患者394例,男241例,女153例,年齡9-78歲,平均年齡44 歲,GCS評(píng)分均在3-8分,其中顱腦外傷257例,腦出血118例,腦腫瘤24例,按入院時(shí)間先后順序分為實(shí)驗(yàn)組198例和對(duì)照組196例,兩組患者一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05)。

（3）采用刀尖切削。使用淺層輕銑削的方法加工，這種銑削方法的優(yōu)點(diǎn)是切削力集中作用在刀尖下方的毛坯上，不會(huì)導(dǎo)致電極上部變形。

（2）加工電極矩陣。用

1.0 mm的銑刀將毛坯矩陣加工成電極矩陣，加工參數(shù)如表2所示，每層分2刀完成加工：第1刀銑削去除大部分余量，留單面0.03 mm的余量，第2刀精銑到位。

（2）采用前、后角大的刀具加工，減小切削力。采用鋁用鎢鋼立銑刀，硬度55 HRC，高光鏡面。

為了提高加工效率，先將坯料加工為0.6 mm×1 mm×3 mm的毛坯矩陣，然后逐個(gè)加工成電極，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果，工藝步驟如下。

（1）采用剛性好、穩(wěn)定性高的設(shè)備進(jìn)行加工。選用米克朗HSM500，最高轉(zhuǎn)速42 000 r/min，主軸跳動(dòng)量≤0.001（實(shí)測(cè)值），配備動(dòng)平衡熱縮刀柄。

電極的加工時(shí)間共210 min，加工的電極如圖6所示，經(jīng)放大觀察，電極無變形，用千分尺對(duì)電極進(jìn)行檢測(cè)，根部徑向尺寸范圍為0.17～0.18 mm，頂部徑向尺寸范圍為0.15～0.16 mm，符合使用要求。

從本文所得出的多元線性回歸模型中我們可以發(fā)現(xiàn)，河南省人口老齡化與城鎮(zhèn)化率、老齡人口撫養(yǎng)比和衛(wèi)生機(jī)構(gòu)數(shù)量高度相關(guān)。

（1）加工毛坯矩陣。為了提高加工效率，先用

4 mm的銑刀去除矩陣行間的材料，再用

0.8 mm的銑刀去除矩陣列間的材料，最終形成5行×176列的毛坯矩陣（見圖5），加工參數(shù)如表2所示。

3 放電加工

放電加工電極縮放量設(shè)置為0.03 mm，孔壁粗糙度設(shè)置為

0.6 μm；搖動(dòng)方式設(shè)置為圓形平動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平動(dòng)加工，提高孔壁的加工質(zhì)量

，放電參數(shù)的檢索結(jié)果如表3所示。由于電極較細(xì)，相對(duì)損耗較大，主要采用正極性加工

，最后一步切換成負(fù)極性加工以提高孔壁的質(zhì)量。放電間隙較小，孔深較深，電極的下沉動(dòng)作會(huì)產(chǎn)生明顯的液流沖擊，造成電極變形。經(jīng)過試驗(yàn)，將下降時(shí)間（JD值）設(shè)置為8檔，其他參數(shù)見表3。2組孔的加工時(shí)間共計(jì)240 min，加工過程順利，無電極變形現(xiàn)象，加工結(jié)果如圖7所示。在顯微鏡下觀察的小孔輪廓如圖8所示，輪廓清晰整齊，無明顯缺陷。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組腦卒中偏癱患者的治療效果和患者的生活質(zhì)量明顯好于對(duì)照組患者。根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P<0.05。詳情見表1。

在保證塌方段洞室圍巖維持穩(wěn)定后，在塌方體后方打入超前小導(dǎo)管，并同時(shí)進(jìn)行預(yù)固結(jié)灌漿。就超前小導(dǎo)管的選擇，主要推薦長(zhǎng)度為5m，環(huán)向間距30cm 的Φ48 有孔鋼管。通過邊鉆邊注漿的方式，并依據(jù)注漿孔周圍吃漿量的大小以及巖體的變化情況，將注漿壓力嚴(yán)格控制在0.4MPa以內(nèi)。另外，為最大程度地保證固結(jié)質(zhì)量，施工人員還可以將自進(jìn)式錨桿增加在影響段破碎部位，并在軟弱圍巖中增加L 型Φ22 鋼筋將自進(jìn)式錨桿與工字鋼焊接連接，以良好控制圍巖和掌子面的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

針對(duì)孔數(shù)為351個(gè)的噴絲板，研究了小孔的放電加工及電極制造工藝。小孔的放電加工共用時(shí)240 min。與常規(guī)的鉆削加工（用時(shí)410～530 min）相比，不僅安全性能高，且加工時(shí)間縮短41%～54%，隨著噴絲板上的孔數(shù)增加，電加工的多頭同步放電優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步凸顯，時(shí)間優(yōu)勢(shì)將更加明顯。由于細(xì)長(zhǎng)電極的制造難度大，進(jìn)一步減小噴絲板的孔徑將變得較困難，要想加工孔徑更小的噴絲板需要進(jìn)一步研究細(xì)長(zhǎng)電極的加工工藝。

[1]王文平.深小孔類工件加工工藝研究[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2020(5):76-78.

[2]賈寶賢,王振龍,趙萬生.基于特種加工的微小孔加工技術(shù)[J].電加工與模具,2005(2):1-5.

[3]張曉燕,魏引煥,田普建.電火花加工中降低電極損耗的措施[J].模具工業(yè),2004,30(9):49-51.

[4]高 霽,曹國強(qiáng).特種加工微小孔技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2005(7):169-171.