[发明专利]一种冲孔与电火花复合的微细阵列通孔加工方法和装置

权利要求书

1.一种冲孔与电火花复合的微型阵列通孔加工方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)按照精度要求加工多个三段式成形模头，三段式成形模头从上向下依次为电火花加工的电极、冲孔用的冲头和精密磨削用的磨具，电极直径D3、冲头直径D2和磨具直径D1之间存在以下的关系：D3＜D2＜D1，而且D2＝D3+(2～6μm)，D1＝D2+(0.05～0.5μm)，电极长度L3、冲头长度L2、磨具长度L1和工件厚度t之间存在以下的关系：L3＝5/6×t，L2＝(1.01～0.99)×t，L1＝(1.01～1)×t；

(2)包覆好电极和磨具，使用电解沉积方法在冲头外表面均匀沉积一层耐磨性能好的金属层，沉积的金属层厚度为1～20μm；

(3)包覆好电极和冲头，用激光喷射的方法在磨具外表面均匀喷射金刚石磨粒层，金刚石磨粒层厚为1～20μm，金刚石磨粒的直径在0.5μm，喷射有金刚石磨粒层的磨具的直径D1’和电解沉积好的冲头直径D2’之间存在以下的关系，D1’＝D2’+(0.05～0.5μm)；

(4)电极接在脉冲电源的阴极，工件接在脉冲电源的阳极，成形模头的电极在进给调节装置1的作用下，逐渐靠近工件，对工件上的孔进行电火花加工；

(5)电极不断下行，电脑控制系统测算出电极下端距离工件底部还有1/6t～1/7t时(t为工件的厚度)，切断直流发生器，对进给调节装置发出加速进给的指令，成形模头上的冲头段加速下行，对工件进行冲孔动作，完成通孔的加工；

(6)冲头不断下行，电脑控制系统测算出磨具下端开始与工件接触时，对进给调节装置发出减速并做上下往复运动的指令，实现微细阵列孔进行磨削的动作，最终完成了微细阵列孔的精加工，避免了因电火花加工产生的锥孔，也避免了冲裁力过大容易损伤冲头的问题。

2.为实施权利要求1所述的一种冲孔与电火花复合的微型阵列通孔加工方法的装置，其包括进给调节装置、成形模头、工作液循环系统、安装平台、电气系统、工作液、工件和电脑控制系统八个部分；进给调节装置位于整个成形装置的顶部，装置的伺服运动由步进电机通过同步齿形带减速带动丝杠、螺母完成；成形模头安装在进给调节装置下方，工作液循环系统由工作箱、过滤器、高压泵、压力表、节流阀、高压管组成，工作液可以用纯水、自来水或是乳化液；安装台位于整个成形装置的底部，上面安置工件；电气系统由脉冲电源、主轴伺服系统、机床电气系统、整流单元等组成；电脑控制系统控制进给调节装置和电气系统。

3.权利要求1所述的一种冲孔与电火花复合的微型阵列通孔加工方法，其特征在于，三段式成形模头可以按照微型阵列通孔的排布方式一次性放置多个，实现阵列通孔的一次加工成形。