[01052464]深小孔微细电火花加工工艺及专用设备

该项目研制出了具有线电极电火花磨削装置、在位测量装置、最小运动分辨率为0.1μm、4轴联动的深小孔超声电火花复合加工机床。针对电火花深小孔加工，加工深度不易监控的技术难点，利用机床的数控功能和电火花加工特有的接触感知功能，提出了一种位置纪录法。针对深小孔加工中排屑困难、短路频繁、加工效率低、易产生加工锥度等技术难点，提出了采用旋转削边电极超声辅助深小孔电火花加工方法。利用所研制的机床及工艺，可在钛合金材料上稳定地加工出直径小于Φ0.2mm、深径比大于15、孔壁粗糙度小于Ra0.8μm的微细孔。利用所研究的微细电火花加工技术，可加工出直径Φ15μm的微细轴及Φ19μm的微细孔。该项目将所研制的微细超声电火花复合加工机床及工艺技术，成功地应用于航天器姿控发动机特种喷注盘小孔加工、喷丝板异形孔加工等，解决了深小孔加工的技术难题。并取得了良好的经济效益。经济社会效益分析：目前，在火箭发动机中的喷注盘小孔加工一般是采用微细钻削加工的，其所使用的机床和微细钻头均需进口。利用所研制的钛合金深小孔微细电火花加工技术可以替代进口，进而可节省大量外汇。近年来，随着石油化工的迅速发展，合成纤维工业得到了较大发展。1994年，世界衣料用纤维中，合成纤维约占48％，并且有逐年递增的趋势。美国杜邦公司销售部预测，到2005年，超细纤维在涤纶市场的占有率将超过一半。而化纤工业生产中的关键零件就是喷丝板，尤其是微细异形孔喷丝板(如叶宽在100μm以下的“Y”形孔)。中国的大中型化纤厂有上百家，每年对喷丝板的需求量约有几百万个孔，其中异形孔约占其中的30％左右。随着加工技术的成熟，据有关统计资料，到2000年将占到约40％-50％。目前，异形孔的单孔价格平均为14元。按该机床的生产能力，一天按八小时计算，则一台机床每天可加工160个孔，平均每年可加工48000孔/每台。每年每台机床可刨产值67.2万元。共计6台专用机床每年可创产值403.2万元。目前6台机床已经满负荷运行了3.5年，因此应用以来共计创造产值1411.2万元。