本發明涉及一種微小孔加工方法及設備，屬于特種加工微小孔技術領域。

背景技術：

隨著高性能材料微小孔加工方法及設備的不斷創新與深化，使得微小孔加工在生產運用方面得到了很大的改善。目前，對于微小孔加工方法如電火花加工微小孔方法，其加工微小孔表面產生再鑄層而影響微小孔加工表面質量；電解加工微小孔方法，其加工微小孔表面質量較好，但加工效率及加工精度相對較低。為了避免微小孔加工再鑄層的產生、提高微小孔加工效率及加工精度等，故需在原有單一微小孔加工方法的基礎上，通過復合加工微小孔方法的實現，來提高微小孔加工表面質量、加工效率及加工精度。

2014年6月4日，公開號為CN104001999A的中國專利公開了一種射流引導激光-電火花-電解組合加工裝置，通過激光發生裝置與加工模塊同軸設置，保證產生的激光束加工與電火花加工同軸，再利用射流引導激光加工與電火花加工，實現以激光加工與電火花加工為主及電解加工為輔的微小孔加工。該方法加工速度快、克服以往單一微小孔加工方式的弊端，但該裝置對于激光束加工與電火花加工同軸要求高，并且工作液對激光具有干擾作用，影響微小孔加工的尺寸精度。

2006年1月11日，授權號為CN100434217C的中國專利公開了一種大量微小孔的群電極電火花加工工藝方法和裝置，通過在V型槽定位庫上加工的許多V型槽中分別安裝單個電極且V型槽定位庫安裝于螺旋調整方槽型結構上，形成群孔加工所需群電極及群電極的調整方法，群電極的另一端連接機床主軸，實現微小孔的批量化加工及減輕工作量等，但該方法對于群孔加工時，部分電極的損壞，影響群孔加工的質量。

2014年6月11日，公開號為CN103846640A的中國專利公開了一種微小孔等離子體放電加工裝置及加工方法，利用微小直徑電極與待加工微小孔孔壁間形成的等離子體放電空間進行微小孔的加工，但該方法采用的四氟化碳氣體遇高溫后存儲容器易于爆炸以及其造成溫室效應的作用是二氧化碳的數千倍，給操作安全及環境帶來不利。

2013年1月9日，授權號為CN102861956B的中國專利公開了一種航空發動機渦輪葉片無再熔層氣膜孔的加工方法，利用微小直徑管電極對加工材料進行內沖液電火花加工，然后將管電極停留在電火花加工的微小孔中，借助外沖液的電解液的作用進行電解加工。該發明通過組合加工的方式解決了微小孔加工再熔層、微裂紋的產生，但該方法復合加工相比，降低了加工效率。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有單一電火花、電解加工微小孔等方法的不足，提供一種改善微小孔加工表面質量、加工效率及加工精度的一種微小孔加工方法及設備。

本發明所采用的技術方案是：以極低濃度的中性鹽溶液為工作液，在管電極與加工工件兩端連接電火花加工電源及電解加工電源雙電源，通過控制電火花加工電源及電解加工電源的加工參數實現微小孔電解及電火花復合可控加工。

采用上述一種微小孔加工方法及設備，包括：

①所述的電源包括：電火花加工電源、電解加工電源，其中電解加工電源可以是直流電源也可以是脈沖電源。

②所述的參數優化調節包括:電火花加工電源的電壓、電流、脈沖寬度及脈沖間距、電解加工電源的電流、電壓或脈沖寬度、脈沖間距中的一種或幾種調節。

③所述的工作液為極低濃度的鹽溶液NaCl、NaClO₃、NaNO₃溶液中的一種或者是幾種混合溶液。

④本發明還提供了一種實現微小孔加工方法及設備，包括電解電火花復合加工控制平臺；其中電解電火花復合加工控制平臺包括電火花加工電源連接電極夾頭與加工工件，電極夾頭安裝于主軸系統上，下端夾持管電極，管電極末端連接導向器；電解加工電源連接電極夾頭與加工工件，加工工件固定于工作液槽中，工作液槽固定于工作臺上。

本發明與現有微小孔加工技術相比，有益效果在于：

①本發明實現了微小孔電解加工與電火花加工的復合加工；

②本發明避免了微小孔電火花作用產生的再鑄層以及提高了微小孔電解加工的效率，從而實現無再鑄層及高效率的微小孔加工；

附圖說明

圖1為本發明的總體結構示意圖；

圖2為本發明電解電火花復合加工示意圖。

圖中：1床身、2電火花加工直流電源、3立柱、4主軸系統、5工作液進液方向、6壓力泵、7過濾器、8工作液、9工作液槽、10電解加工直流電源、11工作液進液方向、12固定塊、13管電極、14導向器、15加工工件、16工作液、17工作液槽、18工作臺、19電極夾頭。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

如圖1所示，一種微小孔加工方法及設備，包括：床身1、電火花加工直流電源2、立柱3、主軸系統4、工作液進液方向5、壓力泵6、過濾器7、工作液8、工作液槽9、電解加工直流電源10、工作液回流方向11、固定塊12、管電極13、導向器14、加工工件15、工作液16、工作液槽17、工作臺18、電極夾頭19。其中所述電火花加工電源2陰極連接電極夾頭19，陽極連接加工工件15，并安裝于立柱3上，電極夾頭19安裝于主軸系統4上，下端夾持管電極13，管電極13末端連接導向器14；所述電解加工電源10陰極連接管電極13，陽極連接加工工件15，加工工件15安裝于固定塊12上并浸沒于工作液16中，工作液槽17固定于工作臺18上；所述壓力泵6出液口連接主軸系統4進液口，壓力泵6進液口連接過濾器7接入工作液槽9中。

如圖1、2所示，所述電火花加工電源2與電解加工電源10陰極連接電極夾頭19，陽極連接加工工件15，加工工件15浸沒于工作液16中，當管電極13浸沒與工作液16中，同時開啟電火花加工電源2與電解加工電源10及控制加工電流、電壓等加工參數的優化調節，從而實現電解電火花復合可控加工。

如圖1所示，所示壓力泵6進液口連接過濾器7接入工作液槽9中，壓力泵6出液口連接主軸系統4進液口，主軸系統4下端安裝電極夾頭19，電極夾頭19夾持管電極13，當壓力泵6工作時，工作液8經管電極13末端噴射于加工區域并流入工作液槽17中，工作液槽17連接工作液槽9，實現工作液8的循環利用及微小孔加工排屑。

綜合圖1、2，本發明所述一種微小孔加工方法為：以極低濃度的中性鹽溶液為工作液8，在壓力泵6的作用下，工作液8經工作液循環系統，沿工作液進液方向5由管電極13內孔噴射入工件15加工區域，在管電極13與加工工件15兩端分別連接雙電源電火花加工電源2、電解加工電源10的陰極與陽極，管電極13上端經電極夾頭19安裝于主軸系統4，下端浸沒于工作液16中，當接通電火花加工電源2及電解加工電源10時，管電極(15)與工件(17)間同時進行電火花加工及電解加工，通過對電火花加工電源2及電解加工電源的閉合與切斷的先后順序控制及加工電流、加工電壓等加工參數的優化調節，完成微小孔電解和電火花復合可控加工。