本發明屬于電火花加工技術領域，具體涉及一種水下電火花高精度孔成形方法。目的是提供一種在高輻照條件下，水下電火花高精度孔的成形方法，同時滿足加工精度和加工速度的要求。包括：調整加工環境、設定粗加工參數、進行兩遍粗加工、設定精加工參數、進行兩遍精加工。本發明的優點是通過使用優化了的電火花加工參數和專門的電極沖刷孔的設計，進行兩遍粗加工和兩遍精加工，獲得了快速、高精度孔的加工。確保螺紋底孔的加工深度，減小了螺紋底孔的錐度，降低了遠距離水下攻絲時絲錐斷裂的風險；提高了加工表面的光潔度，保證了一定的過切量，使加工的螺紋底孔完全滿足工程應用的要求；獲得了較大的工作電流，加快了電火花成形加工的速度。

1.一種高輻照條件下的水下電火花高精度孔成形方法，包括如下步驟：
步驟1，清潔水質，開啟水下吸塵器；同時監測含硼水的電導率，當環
境溫度為25℃時電導率維持在4～7μS/cm；
步驟2，安裝粗加工電極；電極材料為石墨，工作時接正極性，被加工
件為不銹鋼，工作時接負極性；
粗加工時，伺服速度設置于10mm/h～20mm/h之間；電極間隙由執行機
構根據設定工作電流調整，當實際工作電流值大于設定工作電流時，執行機
構增加電極間隙，使工作電流減小，當工作電流過小，執行機構減小電極間
隙，使工作電流增加；
步驟3、將電火花成形加工工裝精確送達待加工位置；
步驟4，首先開啟水下電視系統，確認加工目標位置正確，并監視電極
進給運動情況；當水質合格后，在水下電視的輔助監視下，開始水下電火花
加工；
水下電火花加工期間，用示波器監視電極間隙電壓波形，用水下攝像系
統輔助監視電火花加工過程；根據示波器顯示的放電波形變化情況，隨時對
伺服速度和電極間隙做適當微小的調整，確保加工過程平穩；
粗加工過程中用除鹽水沖刷，保證沖刷水的壓力和流量，將電火花產生
的碎屑及時排出；同時，用水下吸塵器濾除電火花加工產生的碎屑；
電火花加工期間，定期監測水的電導率，通過調節水下吸塵器和電廠水
循環系統，使水的電導率維持在4～7μS/cm；
步驟5、將電火花成形加工工裝移至水上，更換粗加工電極；
步驟6、重復步驟3和步驟4；
步驟7、將電火花成形加工工裝移至水上，安裝精加工電極；電極材料
為石墨，工作時接正極性，被加工件材料為不銹鋼，工作時接負極性；
精加工時，伺服速度設置為粗加工速度的4～8倍；電極間隙由執行機構
根據設定工作電流調整，當實際工作電流值大于設定工作電流時，執行機構
增加電極間隙，使工作電流減小，當工作電流過小，執行機構減小電極間隙，
使工作電流增加；
步驟8、將電火花成形加工工裝精確送達待加工位置；
步驟9，開始精加工后，開啟水下電視系統，確認加工目標位置正確，
并監視電極進給運動情況；當水質合格后，在水下電視的輔助監視下，開始
水下電火花加工；
水下電火花加工期間，用示波器監視電極間隙電壓波形，用水下攝像系
統輔助監視電火花加工過程；根據示波器顯示的放電波形變化情況，隨時對
伺服速度和電極間隙做適當微小的調整，確保加工過程平穩；
用除鹽水沖刷，保證沖刷水的壓力和流量，將電火花產生的碎屑及時排
出；同時，用水下吸塵器濾除電火花加工產生的碎屑；
電火花加工期間，定期監測水的電導率，通過調節水下吸塵器和電廠水
循環系統，使水的電導率維持在4～7μS/cm。
步驟10、將電火花成形加工工裝移至水上，更換精加工電極；
步驟11、重復步驟8和步驟9，完成孔的加工。
2.如權利要求1所述的一種高輻照條件下的水下電火花高精度孔成形方
法，其特征在于：
在步驟2中，設置粗加工參數如下：
(1)起弧間隙電壓為300V；
(2)電弧持續時間為128μS；
(3)時間乘積放大倍數為1.4；
(4)峰值電流為32A；
(5)脈沖電壓占空比為30％；
(6)工作電流為28A；
(7)加工效率為48％；
(8)油泵出口壓力為420psi；
(9)沖刷水壓力為90psi；
(10)沖刷水流量為1.5gpm；
(11)水下吸塵器流量為500gpm；
(12)除鹽水導率為4μS/cm；
上述第(1)項至第(5)項為設定值，在加工過程開始之前設置完成，
第(6)項至第(12)項為調整值，即加工過程開始之后，持續控制使各參數
維持在給定值附近；
在步驟7中，設置精加工參數如下：
(13)起弧間隙電壓為300V；
(14)電弧持續時間為128μS；
(15)時間乘積放大倍數為1.4；
(16)峰值電流為32A；
(17)脈沖電壓占空比為28％；
(18)工作電流為24A；
(19)加工效率為40％；
(20)油泵出口壓力為420psi；
(21)沖刷水壓力為90psi；
(22)沖刷水流量為1.5gpm；
(23)水下吸塵器流量為490gpm；
(24)除鹽水導率為4μS/cm；
上述第(13)項至第(17)項為設定值，在加工過程開始之前設置完成，
第(18)項至第(24)項為調整值，即加工過程開始之后，持續控制使各參
數維持在給定值附近。
3.如權利要求1或者2所述的一種高輻照條件下的水下電火花高精度孔
成形方法，其特征在于：粗加工電極為端面多孔沖刷方式，粗加工電極分為
直徑依次變大、長度依次變短的三個圓柱段：夾持段、過渡段和工作段；其
中心開有貫穿夾持段、過渡段并延伸至工作段中間位置的沖刷水總流道；在
工作段中，以上述的孔的端面為起點，以工作段的外端面為終點，又開有9
個沖刷水支流道；
9個支流道在工作段的外端面開孔位置如下：1個小孔位于工作段外端面
的圓心，4個小孔均勻布置于以工作段外端面的圓心為圓心、半徑較小的同
一圓周上，另外4個小孔均勻布置于以工作段外端面的圓心為圓心、半徑較
大的另外一個圓周上；在外端面上，小圓周上的任意1個小孔與圓心的連線
和與此連線相鄰的大圓周上的小孔與圓心的連線之間形成的夾角為45°；
終點在半徑較大的圓周上的孔的軸線與電極的中心軸線成15°的夾角，
終點在半徑較小的圓周上的孔的軸線與電極的中心軸線成5°的夾角；
精加工電極為端面單孔沖刷方式，分為直徑依次變大、長度依次變短的
三個圓柱段：夾持段、過渡段和工作段；其中心開有貫穿夾持段、過渡段并
延伸至工作段中間位置的沖刷水總流道。
4.如權利要求3所述的一種高輻照條件下的水下電火花高精度孔成形方
法，其特征在于：控制電源的放電通道采用3個。