【正文】 入像大多數(shù)數(shù)控銑床一樣的彈簧套筒夾頭 (如圖 438(b)所示 )，可用來裝夾圓形電極。標(biāo)準(zhǔn)電極夾通用性更強(qiáng)，適合夾持各種形狀的電極。它具有邊長 mm的內(nèi)正方，側(cè)面帶有兩個(gè)固緊螺釘，適合裝夾電極柄直徑 (或方徑 )最大為 25 mm的電極坯料。圖 439(d)所示為坯料電極夾。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 圖 439 標(biāo)準(zhǔn)電極夾 min50M641405151( a ) ( b ) 51514120( c )( d ) ( e )515141max205151411010第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 電極的定位 在電火花加工中 ， 電極與加工工件之間相對定位的準(zhǔn)確程度直接決定加工的精度 。在實(shí)際生產(chǎn)中，工件常用壓板、磁性吸盤 (吸盤中的內(nèi)六角孔中插入扳手可以調(diào)節(jié)磁力的有無，如圖 440所示 )、虎鉗等來固定在機(jī)床工作臺上，多數(shù)用百分表來校正 (如圖 441所示 )，使工件的基準(zhǔn)面分別與機(jī)床的 X、 Y軸平行。 目前生產(chǎn)的大多數(shù)電火花機(jī)床都有接觸感知功能 ， 通過接觸感知功能能較精確地實(shí)現(xiàn)電極相對工件的定位 。 方法為：在找到型腔中心后 ， 執(zhí)行如下指令： G92 G55 X0 Y0； /將目前找到的中心在 G55坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)值也設(shè)定為 X0 Y0 然后再重新執(zhí)行前面的找正指令 ， 找到中心后 ， 觀察G55坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)值 。所以電火花加工前 ， 盡可能用機(jī)械加工的方法去除大部分加工余料 ， 即預(yù)加工 (如圖 443所示 )。 (4) 預(yù)加工后使用的電極上可能有銑削等機(jī)加工痕跡 (如圖 444所示 )， 如用這種電極精加工則可能影響到工件的表面粗糙度 。所以有些型腔模安排在熱處理前進(jìn)行電火花加工 ， 這樣型腔加工后鉗工拋光容易 ， 并且淬火時(shí)的淬透性也較好 。 通常采用的方法如下： 1) 電極沖油 (如圖 445所示 ) 電極上開小孔，并強(qiáng)迫沖油是型腔電加工最常用的方法之一。 型腔加工時(shí)如果允許工件加工部位開孔 ， 則也可采用此法 。 “ 放炮 ” 是嚴(yán)重的事故 ，輕則工件移位 ， 重則工件炸裂 ， 主軸頭受到嚴(yán)重?fù)p傷 。 圖 448 電極沖、抽油對電極損耗的影響 ( a ) 電極沖油對電極損耗的影響 ( b ) 電極抽油對電極損耗的影響第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 4) 開排氣孔 大型型腔加工時(shí)經(jīng)常在電極上開排氣孔 。 通過抬刀 ， 電極與工件間的間隙加大 ， 液體流動加快 ， 有助于電蝕產(chǎn)物的快速排除 。 顯然 ， 自適應(yīng)抬刀對提高加工效率有益 ， 減少了不必要的抬刀 。 電火花加工時(shí) ， 工作液會分解產(chǎn)生氣體 (主要是氫氣 )。 (2) 油杯的剛度和精度要好 。在加工中，規(guī)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換還需要考慮其他因素，如加工中的最大加工電流要根據(jù)不同時(shí)期的實(shí)際加工面積確定并進(jìn)行調(diào)節(jié)，但總體上講有一些共同點(diǎn)。在一般型腔低損耗 (θ1%)加工中能達(dá)到的各種表面粗糙度與最小加工余量有一定的規(guī)律 (如表 42所示 )。 這樣電極損耗的痕跡會直接反映在電極表面上 ， 使最后加工粗糙度變差 。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 3． 尺寸控制 加工尺寸控制也是規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)予充分注意的問題之一 。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 4． 損耗控制 在理想的情況下 ， 當(dāng)然最好是在任何粗糙度時(shí)都用低損耗規(guī)準(zhǔn)加工 ， 這樣加工質(zhì)量比較容易控制 ， 但這并不是在所有情況下都能夠辦到的 。 (2) 用石墨電極采用粗 、 中加工規(guī)準(zhǔn)加工得到的零件的最小粗糙度 Ra能達(dá)到 ， 但通常只能在 μm左右 。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 (5) 紫銅電極粗加工的電極損耗量也可以低于 1%，但加工電流超過 30 A后 ， 電極表面會產(chǎn)生起皺和開裂現(xiàn)象 。電規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)對電極損耗的控制最主要的是要掌握低損耗加工轉(zhuǎn)向有損耗加工的時(shí)機(jī)，也就是用低損耗規(guī)準(zhǔn)加工到什么粗糙度，加工余量多大的時(shí)候才用有損耗規(guī)準(zhǔn)加工，每個(gè)規(guī)準(zhǔn)的加工余量取多少才比較適當(dāng)。 紫銅電極加工時(shí) ， 除了要控制 Ton/Ip值外 ， 還要注意加工電流不要太大 。0. 01177。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 加工程序： H0000=+00005000。 /高速躍動 G01 C170 LN002 STEPl0 Z330H000 M04。 /以 C210條件加工至距離底面 mm G01 C320 LN002 STEP256 Z040H000 M04。 本加工選用的加工條件如表 43所示 。 由此分析可知 ， 在該加工條件下機(jī)床的單邊放電間隙為 20μm。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 圖 451 精、粗加工兩個(gè)電極時(shí)的加工條件及加工圖形 電極工件□9. 4177。( 精加工電極 )第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 表 44 加 工 條 件 表 C 代碼 ON IP HP PP Z 軸進(jìn)給余量 / μm 搖動步距 / μm C 1 7 0 19 10 11 10 Z 3 3 0 10 C 1 4 0 16 05 51 10 Z 1 8 0 140 C 2 2 0 13 03 51 10 Z 1 2 0 200 C 1 2 0 14 03 51 10 Z 1 0 0 0 C 2 1 0 12 02 51 10 Z 0 7 0 30 C 3 2 0 08 02 51 10 Z 0 4 6 54 C 3 1 0 08 01 52 10 Z 0 2 6 74 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 粗加工程序： H0000=+00005000。 G01 C140 LN002 STEP140 Z180H000 M04。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 例 圖 452(a)所示注射模鑲塊 ， 材料為 40Cr， 硬度為 38～ 40HRC， 加工表面粗糙度 Ra為 μm， 要求型腔側(cè)面棱角清晰 ， 圓角半徑 R mm。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 ① 電極水平尺寸單邊縮放量取 b＝ mm， 根據(jù)相關(guān)計(jì)算式可知 ， 平動量 δ0= mm。盡管精修時(shí)也有損耗，但由于兩部分精修量 — 樣，故不會影響二者深度之差。6177。R7177。 電極可以用機(jī)械加工的方法制造 ， 但因有兩個(gè)半圓的搭子 ， 一般都用線切割加工 ， 主要工序如下： ① 備料； ② 刨削上下面； ③ 畫線； ④ 加工 M8 8的螺孔； ⑤ 按水平尺寸用線切割加工； ⑥ 按圖示方向前后轉(zhuǎn)。 AA21M8 8177。40177。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 圖 452 注射模鑲塊加工 20177。根據(jù)工藝數(shù)據(jù)庫所存資料 (或經(jīng)驗(yàn) )可知，實(shí)際使用的粗加工參數(shù)會產(chǎn)生 1%的電極損耗。 2) 工具電極 (1) 電極材料選用鍛造過的紫銅 ， 以保證電極加工質(zhì)量以及加工表面粗糙度 。 /以 C220條件加工至距離底面 mm M02。 G24。0. 01177。 加工條件： 1. 電極 /工件材料： Cu/St(45鋼 ) 2. 加工表面粗糙度： Rmax7 μm 3. 粗加工電極減寸量 (即減小量 )： mm/單側(cè) 精加工電極減寸量： mm/單側(cè) 4. 加工深度： 177。 即加工中首先是采用粗加工規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行加工 ， 然后慢慢采用精加工規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行精修 ， 最后得到理想的加工效果 。 /以 C300條件加工至距離底面 mmM02。 /以 C140條件加工至距離底面 mm 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 G01 C220 LN002 STEP196 Z096H000 M04。 。 加工條件： 1. 電極 /工件材料： Cu/St(45鋼 ) 2. 加工表面粗糙度： Rmax6 μm 3. 電極減寸量 (即減小量 )： mm/單側(cè) 4. 加工深度： 177。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 圖 450 單電極加工時(shí)的加工條件及加工圖形 電極工件□9. 4177。 當(dāng)然形狀不同 ， 加工工藝條件不同 ， 低損耗規(guī)準(zhǔn)的要求也不一樣 。 (7) 紫銅電極的角損耗比石墨電極更大 。 (4) 不管是粗加工還是精加工 ， 電極角部損耗比上述還要大 。 有的加工 ， 由于工藝條件或者其他因素 ， 其電極損耗很難控制 ， 因此要采取相應(yīng)的措施才能完成一定要求的放電加工 。 因此在一般情況下深度方向都加工至稍微超過規(guī)定尺寸 ， 然后在加工完之后 ， 再將上平面磨去一部分 。低損耗加工時(shí)粗糙度轉(zhuǎn)換可以大一些。若加工余量太小，則最后粗糙度加工不出或者工件達(dá)不到規(guī)定的尺寸。一般來說 ， 分配加工余量要做到事先心中有數(shù) ， 在加工過程中只進(jìn)行微小的調(diào)整 。 (3) 油杯底部的抽油孔 ， 如底部安裝不方便 ， 可安置在靠底部側(cè)面 ， 也可省去抽油抽氣管 4和底板 5， 而直接安置在油杯側(cè)面的最上部 。油杯的形狀一般有圓形和長方形兩種 ， 都應(yīng)具備沖 、 抽油的條件 。 排屑的效果與電極平動或搖動的速度有關(guān) 。 另一種是自適應(yīng)抬刀 ， 可以根據(jù)加工的狀態(tài)自動調(diào)節(jié)進(jìn)給的時(shí)間和抬起的時(shí)間 (即抬起高度 )， 使加工正好一直處于正常狀態(tài) 。 開排氣孔在粗加工時(shí)比較有效 ， 精加工時(shí)需采用其他排屑辦法 。 抽油的排屑效果不如沖油好 。 由于加工的蝕除物不經(jīng)過加工區(qū) ， 因而加工斜度很小 。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 圖 445 電極沖油 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 2) 工件沖油 (如圖 446所示 ) 工件沖油是穿孔電加工最常用的方法之一 。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 電蝕產(chǎn)物的排除 經(jīng)過前面的學(xué)習(xí) ， 大家知道如果電火花加工中電蝕產(chǎn)物不能及時(shí)排除 ， 則會對加工產(chǎn)生巨大的影響 。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 圖 444 預(yù)加工后工件表面 ( a ) ( b )銑刀電極預(yù)加工后工件表面 精加工后工件表面第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 2． 熱處理 工件在預(yù)加工后 ， 便可以進(jìn)行淬火 、 回火等熱處理 ，即熱處理工序盡量安排在電火花加工前面 ， 因?yàn)檫@樣可避免熱處理變形對電火花加工尺寸精度 、 型腔形狀等的影響 。 (2) 對一些形狀復(fù)雜的型腔 ， 頂加工比較困難 ， 可直接進(jìn)行電火花加工 。 目前生產(chǎn)的部分電火花成型機(jī)床有找中心按鈕 ， 這樣可以避免手動輸入過多的指令 ， 但同樣要多次找正 ， 至少保證最后兩次找正位置基本重合 。 利用數(shù)控電火花成型機(jī)床的 MDI功能手動操作實(shí)現(xiàn)電極定位于型腔的中心 ， 具體方法如下 (如圖 442所示 )： 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 圖 442 找工件中心 X ＋Y ＋X －Y －電極第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 (1) 將工件型腔 、 電極表面的毛刺去除干凈 ， 手動移動電極到型腔的中間 ， 執(zhí)行如下指令： G80 X－； G92 G54 X0； /一般機(jī)床將 G54 工作坐標(biāo)系作為默認(rèn)工作坐標(biāo)系 ， 故 G54可省略 M05 G80 X＋； M05 G82 X； /移到 X方向的中心 G92 X0； G80 Y－； G92 Y0； M05 G80 Y＋； M05 G82 Y； /移到 Y方向的中心 G92 Y0； 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 (2) 通過上述操作 ， 電極找到了型腔的中心 。 習(xí)慣上將電極相對于工件的定位過程稱為找正 。 電極的裝夾與校正前面已詳細(xì)討論過 ， 這里不再敘述 。圖 439(e)所示為 V型塊電極夾。圖 439(c)所示為 U形塊電極夾。它具有 51 mm 51 mm的基面，在底部有相距 40 mm的兩個(gè) M6螺釘，用來將電極坯料固定在萬用塊電極夾的基面上。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 圖 438 圓形電極夾結(jié)構(gòu) 84 ～ 20( a ) ( b ) ( c )20?52?第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 (3) 標(biāo)準(zhǔn)電極夾。 第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 圖 436 方形電極夾 ( a ) ( b )第四章 電火花加工工藝及實(shí)例 圖 437 方形電極柄 ( a ) ( b ) ( c )第四章 電