南京（jīng）向日葵视频免费精細加工中心解密：高密度微槽構造精密加工技術

金屬加工

針對軌控發（fā）起機內栓零件微（wēi）槽構造裝夾難度（dù）大、找正精度低及分歧（qí）性難以保證等加工難（nán）點，經過設計專用工裝、電（diàn）阻法精細找正安裝以及優化電加工參（cān）數等措施，順利處理了微槽加工難題。經影像儀檢測及（jí）熱試車實驗證明，該加工辦（bàn）法（fǎ）具有很好的可行性，有（yǒu）效保證（zhèng）了軌控發起機的性能及牢靠性。

1 序文

在航空（kōng）航天範疇，許多（duō）零件包含尺寸微小的“微槽”構造，以到達準確控製流量的目的。目前，關於微槽構造的精細加工辦法主要有切削加工、線切割加工（gōng）等，而切削加工受製於刀具尺（chǐ）寸、變形等要素，很難（nán）加工特別微（wēi）小的構造；線切割加工以其非接觸加工無明顯宏觀應力（lì），可加工微小尺寸，以及（jí）具有定位精度高等優（yōu）點，可完成（chéng）高密度微槽的精細加工[1]。本文（wén）將重點引見軌控發起機內（nèi）栓零件高密度微槽構造的加工難點及精（jīng）細加工辦法。

2 零件構造及加工難點

為了到達（dá）準（zhǔn）確控製流量的目的，某新研發起機噴注（zhù）器初次采用高密度對稱微槽構造+環縫的組合方式，其中內栓（shuān）零（líng）件出（chū）口端包含了沿圓周方向平均（jun1）散布的36個（共18對）微槽構造（zào），其尺寸微小（xiǎo）（深度0.14mm、寬度0.3mm），精度請求高，且微槽（cáo）的（de）分歧性及位置度請求較高。微槽構造的麵（miàn）積和位置度直接影響噴注器流量大（dà）小及平均性（xìng），一（yī）方麵決議了推（tuī）進劑的熄滅效率，另（lìng）一方麵影響到發起機熄滅室壁麵液膜冷卻效率，對發（fā）起機的性能和牢靠性起著至（zhì）關重（chóng）要的作用，是噴注器的中心（xīn）構造。噴注器內栓零（líng）件構造如南京向日葵视频免费精細加（jiā）工中心1所示，內栓與中心杆組成的“微槽構造+環縫”組（zǔ）件如南京向日葵视频免费精（jīng）細加工中心2所示。

南京向日葵视频免费精密加工中心1　噴注（zhù）器內栓零件構造

南京向日葵视频免费精細加工中心2　內栓與中心杆組成的“微槽構造+環縫”組件

經過加工工（gōng）藝性剖析，綜合思索工（gōng）藝完成、加工本錢和（hé）加（jiā）工效（xiào）率（lǜ）等要素，選取線切割加工辦法成形。主要加工思緒：采用分度頭裝夾專用工裝，將內栓零件（jiàn）固定到專用工裝上找正（zhèng），然後（hòu）電極絲端麵找正，線切割（gē）第一個槽成（chéng）形後，旋轉10°，切割第（dì）2個槽，依（yī）此類（lèi）推（tuī）共18次。

根據上述加工思緒，經過火析得出微槽構造的精度主要取決於（yú）專用工（gōng）裝設計、電極絲相對內栓零件的找正定位精（jīng）度（dù）、電極絲速度及適宜的電參數等工（gōng）藝要（yào）素。主要難點（diǎn）如下（xià）。

（1）裝夾　內栓（shuān）零件由於法蘭（lán）處為四方構造，準（zhǔn）確定位（wèi）裝夾難度（dù）很大，因而（ér）需求設計專用工（gōng）裝（zhuāng）。

（2）定位找正精度　由於高密度對稱微槽寬度為0.3mm，深度為0.14mm，數量為36個，因而加工（gōng）時需求（qiú）多達18次的反複翻轉。電極絲與零件基準的相對位置找正精度（dù）不夠，極（jí）易累積裝夾定位誤差，不隻單個微槽尺寸超差，而且36個均布微槽的分歧性也很難滿（mǎn）足設計請求，直接影響噴注器流量大小及平均性，進而影響發起機的牢靠性，為此，需求（qiú）精度較高的找正辦法來保證。

（3）電（diàn）參數優化選取　線切割加工的微觀過程較為複雜，加工精度及穩定性的研討很（hěn）複雜，目前定量剖析有一定的艱難，電（diàn）參數的探索大（dà）多數根據經曆分離工藝實驗。微槽構造小，對電參（cān）數組（zǔ）合敏感，需求探索適宜的電（diàn）參數組合。

3 高密度微槽構造的精細線切割加工

依據上述（shù）剖析，采（cǎi）取相應的措施處理加工難（nán）點，設計噴注器內栓零件高密度微槽加工道路如南京向日葵视频免费精細加工中心3所示。

南京向日葵视频免费精細加工中心3噴注器內栓零件高密度微槽加工道路

3.1設計專用工裝

由於噴注器內栓的端麵是四方構造，不利於後（hòu）續的裝（zhuāng）夾定位，故設計專用固定工裝（zhuāng）。此工裝的裝夾局部與端麵（miàn）的垂直度有嚴厲的幾何公差請求，需保證在0.008mm以（yǐ）內，同時工裝與內栓貼合的端麵平麵度也應該保證在0.01mm以內；專用工裝前端加工一凸台，凸台（tái）外圓與工裝的裝夾局部（bù）需保證同軸度0.008mm以內的請求，同時凸台外圓與內栓零件內（nèi）孔嚴厲（lì）配（pèi）加工，裝夾時依托凸台定位，經過（guò）螺釘緊固，保（bǎo）證裝夾後工裝的裝夾局部與固定在工裝上的內栓加工微槽（cáo）構造的外圓同軸度請求。內栓零件專用工裝裝夾（jiá）如南京藝（yì）匠（jiàng）精細加工中心4所示。

a）內栓（shuān）零（líng）件裝夾

b）專（zhuān）用工裝反麵

南京向日葵视频免费精細加工中心4　內栓零件專用工裝裝夾

3.2電（diàn）阻法精細轉正

定位找正的目的是肯定電極絲與零（líng）件（jiàn）基準的相對（duì）位置，定位找正精度直（zhí）接決議內栓零件的加工質量。假如找正辦法選擇不當、精度（dù）不高，則很難（nán）保證各個（gè）微槽尺寸的精度，同時加工過程需求18次重複的翻轉，會招致均布槽（cáo）分歧性差。常用的線切割找正（zhèng）辦法[2]如下。

（1）目測（cè）法（fǎ）　采用目測法找正電極絲相（xiàng）對零（líng）件基準的位置誤差較大，均布槽的分歧性很難保證。

（２）火花法　挪（nuó）動工作台使工件的基準麵逐步靠近電極絲，在呈現火花的霎時記下工作台上的坐標，來（lái）記載電極絲相對零件（jiàn）基準的位置。但常（cháng）常因電極絲靠近基準麵時產生的放電（diàn）間隙與正常切（qiē）割條件下的放電間隙不完整相同而產生誤差。

（３）自動找正　目前大（dà）局部線切割機床具有接觸感（gǎn）知功用，采用（yòng）自動（dòng）找正的辦法去找邊、找中心，找正精度比擬高。但是該辦（bàn）法屢次對邊找正後的誤差最（zuì）大可到達0.05mm，不能滿足36個微槽尺寸（cùn）精度、微槽之間尺寸分歧性請求。

（４）電阻法　其原理是應用電極絲與工件基準（zhǔn）麵由絕緣到短路接觸的霎（shà）時兩者間電阻（zǔ）突變的特性，來肯定電（diàn）極（jí）絲相（xiàng）對工件基準的坐標位置（zhì），反複定（dìng）位精度較高（gāo），普通可達（dá）0.005mm以內。比（bǐ）照以上找正辦（bàn）法的優點和缺乏，最終采用電阻法來肯定電極絲與零件基（jī）準的（de）相對位置，從而（ér）肯定加工原點，電阻法精細找正如南（nán）京向日葵视频免费精細加工中心5所示。設計電阻法精細找正安裝，萬用表一側表筆接電極（jí）絲導輪，另一側接被加工零件，將萬用表置於歐姆（mǔ）檔，手控盒或（huò）操作麵板使工件與電極絲迫近來停止丈量，當工（gōng）件（jiàn）與電極絲霎（shà）時接觸時萬（wàn）用表指針（zhēn）對零。剛接觸（chù）時是絲的邊緣，尋邊後需（xū）求加（jiā）絲的半徑補償。

a）電阻法找正原理

b）精細找正過程（chéng）

南京向日葵视频免费精細加（jiā）工中心5　電阻法精細找正

用手（shǒu）控盒（hé）或操作麵（miàn）板將電極絲移到零件端麵，保證接觸良好，此時萬用表指針處於最右側。之後采用手控（kòng）盒或者操作麵板以每次0.002mm挪動電極絲。當萬用（yòng）表指針發作大幅度（dù）擺動時（短路變化為斷（duàn）路），闡明電（diàn）極絲與零件端麵霎時別離，此時設定電（diàn）極絲坐標為（，），經過屢次找正，誤差最大為0.004mm，可滿足均布微（wēi）槽加工的（de）找正請求。

加工過程中每切割1對槽重新（xīn）找正一次，切割時需求時辰觀測剛放電時坐（zuò）標零點的偏移（yí）量（liàng）。假如電極絲剛剛發作放電時坐（zuò）標零點偏移超（chāo）越（yuè）0.005mm，需求重新找正，防止累積誤差。

3.3線切割及電加（jiā）工參數（shù）的優化

找正基準位（wèi）置後，回退0.5mm作為起切點，編程切割途徑[3]，切割過程中對電參數停止優化。影響線（xiàn）切割加工質量的指標很多，包括：電參數脈衝寬度、脈（mò）衝距離、峰值電流、非電參數運絲速度、電極絲張力及工作液清潔度等。分離加工經曆，選擇影響（xiǎng）加工的重要指標要素（sù），並平均散布實驗數（shù）據點，設定正交（jiāo）實驗，優化加工參數，並經過影像儀準確丈量出的加工值與（yǔ）理論值的（de）偏向，同（tóng）時依據經曆調整相關工藝參數，重複實驗丈（zhàng）量，肯定加工微槽構（gòu）造的最優工藝參數組合[4]。電加工優選參數：切割次數為（wéi）1次，電極絲（sī）直徑為0.12mm，極性為正極，脈寬為1μm，絲速為（wéi）6m/s，選用DIC-206水溶性線切割液。

3.4微槽（cáo）丈量

采用高倍（bèi）影像儀放大400倍丈量，丈量結果（見南京向日葵视频免费精細加工（gōng）中心6）分歧性較好，滿足了設計請求。

南京向日葵视频免费精（jīng）細加工中心（xīn）6　高倍（bèi）影像儀丈量結果

4 工藝辦法應用效（xiào）果

采（cǎi）用上述工藝辦法，配合電阻法精細找正安裝，切割出契合（hé）尺寸（cùn）精度、外（wài）表質量請求的微槽（cáo）（見南京向日葵视频免费精細加工中心7），尺寸精度保（bǎo）證±0.01mm，且熱試車實驗也考證了加工的（de）有效性。

南京向日葵视频免费精細加工中心7　內栓均布微（wēi）槽構造

5 完畢語

針對軌控發起機噴注器內（nèi）栓微槽構造（zào）加（jiā）工工藝難點停止剖析，經過采（cǎi）取設計專（zhuān）用固定工裝、電阻法精細找正安裝以及優（yōu）化電加工參數等措施，處理了內栓（shuān）零件高密度微槽構造裝夾（jiá）艱難及高精度請求的難題，保證了內栓零件的36個微（wēi）槽構造（zào）的（de）尺寸（cùn）精度及位置精度。加工合格後（hòu）的（de）噴注器流量分歧性穩定，平均性好，滿足設計預期，熱試車結果全麵（miàn）考證了工藝計劃的可行性和正確性，發起（qǐ）機性能到達了技術指標請求。此計劃可以推行應用（yòng）到（dào）其（qí）他高精度微尺寸構造的加工中。

參考（kǎo）文獻：

[1]遲關懷，狄士春，黃瑞寧，等.複雜微小零件的微細電火花線切割加工技術研討[J].製造技術與機

床，2004（10）：22-26.

[2]王冬生，賈寶賢，胡桂珍，等.電火（huǒ）花線切割加工工藝中的電極（jí）絲找正技術[J].電加工與模具，2007（5）：12-13，47.

[3]顧誌勇.線切割數控加工（gōng）中的斷絲緣由及處置[J].科（kē）技（jì）創（chuàng）新與應用，2012（17）：104.

[4]曾凡毅.線切割加工工件外表質量的改善和進步（bù）[J].江西化工，2014（3）：159-160.

本文發（fā）表於《金（jīn）屬加工（冷加工）》2022年第（dì）11期10~13頁（yè），作者：北京控製工程研討所 楊春雷、牛少鵬、尹（yǐn）兆剛、陳穎、周（zhōu）晨、李（lǐ）晉軍。