數控火花機在加工超長零件過程中，一般加工通孔的方法不適用，考慮到預加工為線切割穿絲孔，可選用電火花加工。需要在長700mm的白鋼上貫穿加工一個線切割穿絲孔，進而用線切割在中心部位加工一 個方形通孔。如圖1所示

1、零件參數

零件為外徑20mm、長度 700mm的白鋼，硬度值為60～ 70HRC，由于長度較長且內部要求加工成4mm的方孔，常用的鉆銑加工方法在此無法適用，只能用線切割加工。首先在 中心部位預加工一個1～2mm的線切割穿絲孔，然后用線切割穿 絲在零件內部割出一個4mm的方孔。加工穿絲孔時要求零件兩端的孔位置與外圓的同軸度小于 1.2mm。

在用數控火花機加工該零件時， 采用直徑為2mm、長度約1m的空心銅質電極進行穿孔加工。由于其電極直徑小，自身剛性差，在加工時容易發生抖動或彎曲，且加工深小孔時由于電極的伸出長度太大而無法精準定位和進行直線進給加工，所以必須配合使用電極導向裝置來定位電極的進給方向、加強自身的強度，才能在加工深小孔時不偏離中心位置。而一般常用的電極導向裝置只有一個導向器，且安裝在數控火花機機床本體與工件分開，在找正工件中心位置時無法準確定位，電極伸出過長時又無法固定電極的進給方向，可能導致數控火花機的電極過早偏離中心位置。

2、工裝設計

上述問題的對策是設計一種適用于數控火花機加工深小孔的導向裝置，該導向裝置能夠進行精確的電極定位，進而可以進行深小孔加工，可有效擴大數控火花機的加工范圍。

電極導向裝置包含底座固定裝置和雙頭導向套。該數控火花機的雙頭導向套如圖2所示，包括導向套本體和安裝在兩端的鉆石導向器。圖3所示為底座固定裝置，包含安裝底座、V形支撐塊、壓板和鎖緊支撐螺栓。安裝底座上設有固定V形塊的安裝孔、定位孔和安裝待加工工件的 安裝孔，V形塊通過螺栓和定位孔固定安裝在底座上；導向套放在底板上端的兩個V形塊上，找正中心位置后用壓板固定，底板下端可以安裝固定工件的V形塊和其他固定裝置。

該數控火花機導向裝置不但結構簡單、易于操作，而且成本低廉、持久耐用。導向裝置利用數學定理“兩點確定一條直線”，通過雙頭導向裝置能夠使火花機電極精確地定位和進行直線進給，提高電極的剛性，從而有效地滿足了放電加工時的工作要求，并相應地提升了數控火花機的加工穩定性，使電極在加工深小孔時可以保持精準的直線進 給；在使用時導向器和工件的V形塊統一安裝在底板上且中心對應，所以在安裝工件時容易找正中心位置、準確定位

3. 使用加工過程

結合圖2所述的數控火花機導向裝置，V形塊通過螺栓和底座安裝定位孔固定安裝在底座上；導向套放在底座上端V形塊上，并通過壓板、固定螺栓和支撐螺栓固定在V形塊上；工件通過V形塊找正位置，對準導向套中心后通過壓板固定安裝在導向套下端。由于導向套和壓板為可拆卸結構，因此導向套和工件之間的距離可以調整，且底座下端可以更換安裝其他工件進行穿孔加工。

如圖4所示，數控火花機加工時，電極首先穿過導向套，調整V形塊確保電極和工件之間準確定位后，就能夠開始加工操作了。由于導向套采用兩端雙定位裝置，因此在加工工件時可以精準定位電極的加工方向，并增強電極的剛性和直線進給的穩定性。綜上，電極在加工過程中不會發生抖動或彎曲，從而有效地提高了加工效率，解決了加工深小孔的問題。 由于V形塊統一固定安裝在底板上且中心對應，所以安裝導向套和工件時很容易對正中心位置，從而達到電極在加工過程中始終保持精準定位和直線進給的目的。

使用此工裝加工后的零件 （見圖5），進口端和出口端偏離 中心位置僅有0.8mm，完全滿足 最大偏離1.2mm的工藝要求。