述管型电极102内有电 解液通道116,用来让电解液从所述电解液歧管110流到管型电极102与工件104相互作用 的电极前端区域。用驱动装置118来驱动所述管型电极102动作。在驱动装置118和连接 于管型电极102的电解液歧管110之间可设置一个连接机构120来实现驱动装置118和管 型电极102之间的刚性连接，以使驱动装置118能驱动电极准确给送。用控制装置122来 控制所述STEM钻孔过程，所述控制装置122为驱动装置118提供给送控制，为泵114和电 解液槽112提供压力和电解液条件控制，为电源108提供功率调节器控制。为了防止所述 长型的管型电极102在STEM钻孔过程中发生纵长方向上的偏移，可在工件104和夹持装置 106之间设置一个可拆卸的导套124,用来引导管型电极102的运动。
[0036] 尽管所述电解液中的有机膦酸或有机膦酸盐能螯合金属离子，防止或减少产生沉 淀，但在电极和工件之间的加工间隙中可能仍然难以避免地存在一些淤渣（如加工过程中 剥落的碎片及少量沉淀），随着钻孔深度的增加，加工间隙内的背压降低，电解液的冲刷力 减弱，减慢了加工间隙内淤渣被冲走的速度，使得淤渣可能一点一点地积累起来，并最终堵 住所加工的孔，使得钻孔不能继续。因此，还可以通过其它工艺控制来进一步减轻或防止钻 孔过程中的瘀堵状况，增加钻孔深度。在一些实施例中，可在整个钻孔加工的过程中逐渐增 加输入压力来使加工间隙内的压力保持在一个大致稳定的状态，从而避免由于加工间隙内 的压力随着钻孔深度的增大而减小所导致的瘀堵现象，这种方法有一个缺点，就是，增大压 力会增加电极发生抖动的可能性，使得钻孔过程变得更不稳定。在一些实施例中，可通过控 制电极的给送来进一步减轻或防止钻孔过程中的瘀堵状况。比如，可通过间隙式的电极给 送方式，即电极每前进一段距离后就停止一段时间，同时保持电解液的冲刷，使得加工间隙 内的瘀渣被及时冲走，从而避免孔被堵住。
[0037] 在一个具体的实施例中，可控制电极的给送，使其包括以下步骤：(a)沿着所钻的 孔的深度方向向前给送所述电极一段距离；(b)停止所述给送一段时间；以及（C)重复所述 步骤（a)和（b)，直至钻孔深度达到设定值。其中，对于所述重复多次的前给送电极和停止 给送电极，每次向前给送电极的距离可以相同也可以不同，且每次停止给送电极的时间可 以相同也可以不同。比如，随着钻孔深度的增加，可以逐渐减少每次向前给送电极的距离， 和（或）逐渐增加每次停止给送电极的时间，以确保加工间隙中的瘀渣被及时移除，更好地 防止瘀堵。此外，所述每次向前给送电极的距离可在约〇. 1毫米到约5毫米的范围，或进一 步地，在约〇. 1毫米到约2毫米的范围。所述每次停止给送电极的时间可在约1秒到约10 秒的范围，或进一步地，在约1秒到约5秒的范围。
[0038] 实际操作时，在钻孔开始时可打开控制电解液的泵，让电解液冲刷电极的前端区 域，开启电源开关将电极向前给送，进行钻孔。其中电解液可以是沿任意方向冲刷电极，t匕 如，电解液可以正向地冲向电极的前端区域，也可以从电极的前端区域反向地进行冲刷。在 一些实施例中，所述电极前端区域位于电解液中，电解液可以通过电极内的通道从电极前 端区域反向地抽回，这样就可让电解液从电极的前端区域反向地进行冲刷。停止给送可通 过关闭电源开关实现，也可通过其它手段自动控制实现。可通过判断钻孔深度是否达到设 定值来决定是否继续钻。图2显示了一种示例性的钻孔及其控制过程，在步骤201中，沿着 所钻的孔的深度方向向前给送电极；在步骤202中，停止所述给送；在步骤203中，判断钻 孔深度是否达到了设定值；若钻孔深度达到了设定值，在步骤204中，停止钻孔；若钻孔深 度还未达到设定值，则重复步骤201和202。
[0039] 所述电化学钻孔方法中所用的电极可以是任意合适的电极，比如，用于STEM钻孔 方法中的管型电极。典型地，所述管型电极为细长型。在一些实施例中，所述管型电极长达 1000毫米或更长，且其口径可小于2毫米，比如，约为1. 6毫米或更小，因此，通过该管型电 极可加工获得深宽比高达300 :1或更高的孔。
[0040] 图3显示了一种示例性的管型电极302,在STEM钻孔的过程中，从电解液通道316 流出的电解液冲刷所述管型电极302的没有覆盖电绝缘层的前端面334、以及位于该前端 面上的电绝缘层和管型电极基体的连接处336。在一个具体的实施例中，所述管型电极302 包括导电管330,至少在所述导电管330的外侧面的靠近前端的区域上覆有电绝缘层。该 电绝缘层为陶瓷或搪瓷涂层，其厚度可大于10微米，或进一步地，大于30微米，或更进一步 地，大于50微米。在一些实现方式中，所述陶瓷或搪瓷涂层覆盖整个管的外侧面。在一些 实现方式中，只在外侧面的靠近前端的区域上有所述陶瓷或搪瓷涂层，而在外侧面的其他 区域形成树脂类型或聚合物型涂层。
[0041] 所述管的外侧面是指管的外周面，外侧面的靠近前端的区域是指靠近管的前端的 一截外侧面，其自管的前端开始，沿着在管内流过的电解液的流动方向有一定的长度（L，如 图3所示）。所述长度L可以占管的总长度的0. 5-10 %，或进一步地，0. 5-5 %，或更进一步 地，0. 5-3%。在一些实施例中，所述长度L在约5毫米到100毫米的范围内，或进一步地， 在约5毫米到50毫米的范围内，或更进一步地，在约5毫米到30毫米的范围内。
[0042] 其中，所述导电管可用不同的导电材料制成，可用来制STEM电极的金属材料， 包括但不限于钛（Ti)、铜（Cu)和不锈钢。所述陶瓷涂层是通过微弧氧化（micro arc oxidation，MAO)法获得的，所述搪瓷涂层是通过以下方法获得的：将包括搪瓷和粘合剂的 浆料通过喷涂、刷涂或浸渍的方法覆于基体的表面，在约300至1000摄氏度的温度下加热 所述浆料使其扩散。所述用微弧氧化法制得的陶瓷涂层和用前述方法制得的搪瓷涂层是坚 硬致密的涂层，有极好的抗化学腐蚀性能和低孔隙度，用于需要持续几个小时才能完成一 次钻的STEM深孔加工过程时，可给STEM电极提供极好的抗刮擦性能。而且所述涂层与基 体的结合力也好，表面质量硬且平滑，这可确保所述涂层能耐受电解液的强力冲刷、以及电 极与其所钻的孔的内壁之间频繁的刮擦，而不会从电极基体上剥落下来。
[0043] 为了防止所述细长的STEM管型电极的前端在其所加工的孔内发生抖动，可在所 述管的外侧面上设置稳定结构。所述稳定结构可以是凸出于所述管的外侧面的一种结构， 或更适宜的，是凸出于所述管的外侧面的靠近前端的区域的一种结构。在具体的实施例中， 所述稳定结构可以是环形突起，或是包括一个或多个的突块。比如，如图4所示，所述稳定 结构包括凸出于所述管的外侧面的靠近前端的区域的结节状突块340。对于所述结节状突 块的数量没有限制，根据具体的需要，所述管上可设两个或更多这样的结节状突块。比如， 可在管的外侧面的靠近前端的区域上相对的两侧分别设置一个所述结节状突块，或者是在 管的外侧面的靠近前端的区域上设置沿周向排成一圈的多个所述结节状突块。所述结节状 突块等稳定结构，部分填充了 STEM电极及其所加工的孔之间的空隙，因而能减少STEM电极 的前端可能发生的抖动。在一些实施例中，所述稳定结构凸出所述管的外侧面的高度约在 0. 1毫米到0. 5毫米的范围内，或进一步地，在0. 1毫米到0. 3毫米的范围内。
[0044] 在一些实施例中，至少在所述管的外侧面的靠近前端的区域上通过微弧氧化法形 成陶瓷涂层。在所述微弧氧化法中，将金属基体（所述导电管）放置于脉冲电场下的水溶 液电解浴中，其中，在施加了端电压的情况下，所述基体的表面上发生火花放电。所述火花 放电产生高温，使得基体的金属原子与电解液溶液中的活化氧离子结合形成具有陶瓷结构 和特性的涂层。所述涂层具有极好的机械性