整體小孔柵網(wǎng)是電子光學(xué)儀器電子探針的關(guān)鍵零件。它是在厚度為0.05~0.13mm、面積為22mm×3mm的長條形不銹鋼片上,用電火花加工出3366個按45°斜線分布、排列整齊的小方孔柵網(wǎng)。每個小方孔的尺寸為0.12mm×0.12mm,孔的邊緣無手刺,要求透光率達(dá)70%以上。顯然采用常規(guī)的機(jī)械加工和普通電火花加工是很難解決的,只能采用交叉移位電火花加工方法,才能巧妙地解決窄邊網(wǎng)孔的難題。
電極材料選用銅鎢合金,用電火花線切割加工出小方截面的成形電極。在線切割機(jī)床上采用能90°轉(zhuǎn)位的夾具,先使條塊電極置于45°傾斜方位,切割一組等距離的直線條(取0.28mm移位距離,采用φ0.16mm的鉬絲),待電極上全部切出直條后,將夾具轉(zhuǎn)位90°再按同樣移距切割。這樣在電極上就形成按斜向整齊排列的、由小方形截面組成的刷狀電極束,切縫的寬度為0.17mm。
電極切好后,將其裝夾在精密電火花成形加工機(jī)床上,加工時要按交叉移位分四次加工。
由于網(wǎng)絲寬度僅為0.02mm,所以工作臺移位精度要高,并在縱、橫方向加千分表檢測移位距離。如有數(shù)控工作臺,則可按圖編制程序,順次抬刀移位加工。圖中右側(cè)為各尺寸的具體數(shù)值,一般選a=b,h1=h2,由圖可算出:
電有位移間距p=a1+h1+2s=0.14mm;電極線切割后的縫寬W=a1+2 h1+4s=0.17mm;工具電極順次交叉移位的間距p=W+a1=2h=0.28mm;方孔的寬度b1=a1+2 h1=0.12mm。
式中的側(cè)面單邊火花放電間隙s在一定規(guī)準(zhǔn)時為已知定值,單帳0.13mm厚度的薄片,其微精加工時s≈0.005mm。其他值如電極截面尺寸a1、a2和網(wǎng)孔尺寸b1、b2,縱橫向網(wǎng)絲寬度h1、h2,均可自由設(shè)計選定。
這種交叉移位電火花加工法,可以加工出任意的,很小的方孔尺寸b1×b2和很窄的網(wǎng)絲寬度h1和h2,網(wǎng)孔和網(wǎng)絲的尺寸均不受線切割絲徑的限制。本例加工出0.12mm見方的網(wǎng)孔和0.02mm網(wǎng)絲的整體柵網(wǎng),網(wǎng)孔細(xì)密,排列整齊,透光率很高。
整體小孔柵網(wǎng)的電火花加工,可選用RC線路脈沖電源或晶體管脈沖電源的精規(guī)準(zhǔn),其加工參數(shù)為:RC線路脈沖電源,限流電阻器R=500Ω,允放電電容器2000pF,正極性,直流電壓150V,加工出網(wǎng)孔壁表面粗糙度Ra值為0.2μm,加工時間40min。
晶體管脈沖電源,脈沖寬ti=2μs,脈沖間隔to=8μs,峰值電流Ie=0.5A,空載電壓100V,正極性。加工后網(wǎng)孔壁表面粗糙度Ra值為0.2μm,加工時間約50min。