研究背景
    最近，因為電子技術(shù)及機械技術(shù)等的進步，微傳輸(micron-order)的加工技術(shù)變得更形重要。特別是噴墨印刷噴嘴(inkjetprintnozzle)、光纖維(fiber)的連接器(connector)、引擎(engine)用噴嘴(nozzle)、紡系用噴嘴、醫(yī)用機械、感測器部品等的高精度深孔加工更加重要。
    一般的微細放電加工，因為受到加工液游離出來的碳(carbon)或無法完全排出之加工屑等的影響，特別是以不鋼為對象時，要進行孔徑5倍以上深度的孔加工是非常困難的。本研究是以水為加工液，利用橫方向的放電加工來進行不綱(SUS304)的深孔(深度為孔徑的15倍以上)加工，進行實用可能性的檢討。
加工原理
1. 利用線割放電研削(WEDG)的電極加工
    進行深孔加工用電極的加工時，需要能保持一定長度之精度的軸。
2. 以水為加工液加工
    加工液采用高純度的水，不會生成碳及產(chǎn)生電解現(xiàn)象，同時保有絕緣性。
3. 橫方向放電加工
    為了使加工時的加工屑及氣泡等有更佳的排出效果，采用水平的加工進行方向，同時在加工孔的入口附近沿著電極對加工液施加少許的壓力。這種方式，可以隨時供應(yīng)新的純水。
4. 利用電磁力的共振
     加工的孔深愈深，則加工液的供給及加工屑的排出都為更加困難。使工作物振動，可以促進加工屑及氣泡的排出。
實驗裝置的概要

圖1 裝置的主要部份構(gòu)造圖

    圖1是加工裝置的主要部份，圖2則是純水精制裝置。加工裝置除了具有水平面X軸及Z軸(主軸)的2個自由度外，主軸也可以旋轉(zhuǎn)。X工作臺(stage)上固定著wire導(dǎo)引(guide)及工作物裝置臺，在微細電極成形後，就直接移至孔加工。主軸在旋轉(zhuǎn)電極的情形下，最多可傳送3,5OOum。兩軸都具有加工上必要的輔助傳送機能、決定位置機能、以及接觸感測機能。
    純水精制裝置則是利用含有離子交換樹脂的環(huán)(loop)來獲得導(dǎo)電率0.1uS/cm的純水。再以80Oum內(nèi)徑的不綱注射筒用力將水注入電極間及其周邊。
    加振器則是將25V的繼電器(relay)分解，以電磁石為作動器(actuator)，將工作物裝在上面(圖3)。如圖4所示，50Hz以上時振幅較小。只有在加工狀態(tài)不安定時才進行。短路狀態(tài)的恢復(fù)不良視為不安定狀態(tài)。加工回路采用RC回路。

圖2 純水精制裝置 圖3 電磁力的振動器 圖4 加振器的特性

實驗結(jié)果
電極加工
    以直徑300um的鎢絲為電極素材，加工電壓=80V，在電容器(condenser)容量C=47PF進行端面加工、C=2,2OOpF進行側(cè)面粗加工(加工直徑120um、C=lOOpF進行側(cè)面整修加工(加工直徑75um)。極性上，wire為(-)被加工電極為(+)。整修加工直徑75um、加工長度3,2OOum時，實質(zhì)的全加工時間約為40分鐘(長度/電極直徑=40)
孔加工
    加工電壓=80V，在電容器容量C=lOOPf，以大約300Orpm來旋轉(zhuǎn)電極�？椎纳疃仍�800um以上，放電狀態(tài)不安定時，利用電磁力使工作物振動。極性上，電極為(-)、工作物為(+)。
a. 加工的進行狀況
圖5是孔加工時的電極傳送量經(jīng)時變化。A為末加振時，B為上述加振時的加工狀況。

圖5 直徑75um電極傳送量經(jīng)時變化 圖6 間隙和加振周波數(shù)的關(guān)系

b. 加工時間
    末振動時，如圖5-A所示，加工深度到達800um時，放電狀態(tài)不安定而無法貫通。即使能貫通，也需花費較多的時間。圖5-B則是在放電狀態(tài)不安定時，利用加振效果，可在大約15分鐘貫穿1.5mmSUS304。
c. 電極長度消耗率
    具電極消耗上，在加工而使具電極端面和工作物表面接觸，記錄其位置，加工終止後，再將其和加工孔旁邊的工作物表面接觸，由兩個位置的差來求取長度消耗量。本實驗的消耗長度約為180um，消耗率約為12%。
d. 間隙(側(cè)面)
    圖6是加振周波數(shù)不同所產(chǎn)生的間隙差異。間隙值較大及有誤差的理由為，如振器的位置偏離、電極周邊集聚的加工屑產(chǎn)生間接放電、電解作用導(dǎo)致對加工面的浸蝕。如圖4所示，周波數(shù)較大而振幅減少時，也會影響特性。
e. 加工孔的形狀
    相片1、相片2是以直徑75um電極加工的加工孔相片。

相片1 加工孔入口 相片2 加工孔出口

相片3 直徑75um 電極的外觀 相片4 加工後電極的外觀

結(jié)論
    本實驗的方法，可以貫通傳統(tǒng)加工無法加工的深孔(1.5mm)。此外，因為加振器的精度較差，孔徑的誤差變大。特別是深孔的時候，長電極的變形等理由，會使孔徑的精度變差，所以必須針對加振器的精度及電極的撓曲進行檢討。