【正文】 30177。 G01 C220 LN002 STEP200 Z120H000 M04。 第四章 電火花加工工藝及實例 表 43 加工條件表 C 代碼 ON IP HP PP Z 軸進給余量 / μm 搖動步距 / μ m C 1 7 0 19 10 11 10 Z 3 3 0 10 C 1 4 0 16 05 51 10 Z 1 5 6 134 C 2 2 0 13 03 51 10 Z 0 9 6 196 C 2 1 0 12 02 51 10 Z 0 6 6 224 C 3 2 0 08 02 51 10 Z 0 4 0 256 C 3 0 0 05 01 52 10 Z 0 2 0 280 第四章 電火花加工工藝及實例 (2) 由表 43所示的加工條件表可以看出：加工中峰值電流 (IP)、 脈沖寬度 (ON)逐漸減小 ， 加工深度逐漸加深 ，搖動的步距逐漸加大 。(加工深度)第四章 電火花加工工藝及實例 加工實例 例 一個電極的精加工 (本實例所用機床為 Sodick A3R， 其控制電源為 Excellence XI)。 (3) 若用石墨作電極且加工零件的表面粗糙度 Ra μm， 則電極損耗約在 15%～ 50%之間 。在加工中必須使加工余量不小于最小加工余量。 第四章 電火花加工工藝及實例 6) 電極的搖動或平動 電火花加工中電極的平動或搖動加工從客觀上改善了排屑條件 。 圖 446 工件沖油 第四章 電火花加工工藝及實例 3) 工件抽油 (如圖 447所示 ) 工件抽油常用于穿孔加工 。 預加工可以節(jié)省電火花粗加工時間 ， 提高總的生產(chǎn)效率 ， 但預加工時要注意： 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 443 預加工示意圖 ( a ) ( b )精加工輪廓銑刀預加工輪廓電極第四章 電火花加工工藝及實例 (1) 所留余量要合適 ， 盡量做到余量均勻 ， 否則會影響型腔表面粗糙度和電極不均勻的損耗 ， 破壞型腔的仿型精度 。 做好電極的精確定位主要有三方面內(nèi)容：電極的裝夾與校正 、 工件的裝夾與校正 、 電極相對于工件定位 。圖 438(c)所示為精密鉆夾頭，可裝入圓形電極夾的內(nèi)孔中，鉆夾頭可以夾持的范圍為 ～ mm，一般用來裝夾直徑很小的電極。 1) 高精度電極裝夾系統(tǒng)簡介 圖 433是 EROWA公司的工具電極精密快速裝夾 、 更換系統(tǒng) 。 電鑄法制造電極的缺點是加工周期長 ， 成本較高 ， 電極質(zhì)地比較疏松 ， 使電加工時的電極損耗較大 。 在用混合法穿孔加工沖模的凹模時 ， 為了縮短電極和凸模的制造周期 ， 保證電極與凸模的輪廓一致 ， 通常采用電極與凸模聯(lián)合成型磨削的方法 。 5 45176。 號和 K值的具體含義如下： (1) 凡圖樣上型腔凸出部分，其相對應的電極凹入部分的尺寸應放大，即用“ +”號；反之，凡圖樣上型腔凹入部分，其相對應的電極凸出部分的尺寸應縮小，即用“ ”號。 但在制造中應保證各電極分塊之間的位置準確 ， 配合要緊密牢固 。 常用的電極結構形式如下： (1) 整體電極 。 (2) 精加工時比石墨電極損耗小 。 這樣 ， 經(jīng)過多個周期 ， 型腔可完全修光 。 2. 多電極更換法 (如圖 48所示 ) 對早期的非數(shù)控電火花機床 ， 為了加工出高質(zhì)量的工件 ，多采用多電極更換法 。 精加工段即凸模段 ， 可采用類似于直接法的方法進行加工 ， 以達到凸凹模配合的技術要求 (如圖 46(b)所示 )。 間接法的缺點是：電極與凸模分開制造 ， 配合間隙難以保證均勻 。 由圖 41可以看出 ， 電火花加工主要由三部分組成：電火花加工的準備工作 、 電火花加工 、 電火花加工檢驗工作 。 圖 43為間接法加工凹模的過程 。 (4) 電極一定要粘結在沖頭的非刃口端 (見圖 45)。 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 47 單工具電極直接成型法 ( a ) 粗加工 ( b ) 精加工型腔 ( 左側 ) ( c ) 精加工型腔 ( 右側 )粗加工電極粗加工電極 粗加工電極第四章 電火花加工工藝及實例 單電極平動法加工時 ， 工具電極只需一次裝夾定位 ， 避免了因反復裝夾帶來的定位誤差 。 如圖 410所示 ， 在某型腔粗加工完畢后 ， 采用中加工規(guī)準先將底面修出；然后將工作臺沿 X坐標方向右移一個尺寸 d， 修光型腔左側壁 (如圖 410(a)所示 )；然后將電極上移 ， 修光型腔后壁 (如圖 410(b)所示 )；再將電極右移 ， 修光型腔右壁 (如圖 410(c)所示 )；然后將電極下移 ， 修光型腔前壁 (如圖 410(d)所示 )；最后將電極左移 ，修去缺角 (如圖 410(e)所示 )。 (2) 加工穩(wěn)定性較差 ， 電極損耗較大 ， 生產(chǎn)率也較低 。 在設計中 ，首先是詳細分析產(chǎn)品圖紙 ， 確定電火花加工位置；第二是根據(jù)現(xiàn)有設備 、 材料 、 擬采用的加工工藝等具體情況確定電極的結構形式；第三是根據(jù)不同的電極損耗 、 放電間隙等工藝要求對照型腔尺寸進行縮放 ， 同時要考慮工具電極各部位投入放電加工的先后順序不同 ， 工具電極上各點的總加工時間和損耗不同 ， 同一電極上端角 、 邊和面上的損耗值不同等因素來適當補償電極 。 鑲拼式電極是將形狀復雜而制造困難的電極分成幾塊來加工 ， 然后再鑲拼成整體的電極 。 Kb 式中： a—— 電極水平方向的尺寸； A—— 型腔的水平方向的尺寸； K—— 與型腔尺寸標注法有關的系數(shù)； b—— 電極單邊縮放量，粗加工時， b=δ1+δ2+δ0(注： δ δ δ0的意義參見圖 418)。 第四章 電火花加工工藝及實例 例 已知某零件如圖 421(a)所示 ， 現(xiàn)有其毛坯如圖 421(b)所示 ， 請設計加工該零件的精加工電極 。 數(shù)控銑削加工電極不僅能加工精度高 、形狀復雜的電極 ， 而且速度快 。 使用電鑄制作出來的電極的放電性能特別好 。 (2) 電極上無側面基準時 ， 將電極上端面作輔助基準找正電極的垂直度 ， 如圖 432所示 。 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 436 方形電極夾 ( a ) ( b )第四章 電火花加工工藝及實例 圖 437 方形電極柄 ( a ) ( b ) ( c )第四章 電火花加工工藝及實例 (2) 圓形電極夾。圖 439(e)所示為 V型塊電極夾。 目前生產(chǎn)的部分電火花成型機床有找中心按鈕 ， 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 。 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 445 電極沖油 第四章 電火花加工工藝及實例 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 。 另一種是自適應抬刀 ， 可以根據(jù)加工的狀態(tài)自動調(diào)節(jié)進給的時間和抬起的時間 (即抬起高度 )， 使加工正好一直處于正常狀態(tài) 。一般來說 ， 分配加工余量要做到事先心中有數(shù) ， 在加工過程中只進行微小的調(diào)整 。 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 ， 因此要采取相應的措施才能完成一定要求的放電加工 。 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 450 單電極加工時的加工條件及加工圖形 電極工件□9. 4177。 /以 C300條件加工至距離底面 mmM02。 G24。 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 452 注射模鑲塊加工 20177。R7177。 第四章 電火花加工工藝及實例 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， 要求型腔側面棱角清晰 ， 圓角半徑 R mm。 由此分析可知 ， 在該加工條件下機床的單邊放電間隙為 20μm。 第四章 電火花加工工藝及實例 加工程序： H0000=+00005000。 第四章 電火花加工工藝及實例 (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 。 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 。 電火花加工時 ， 工作液會分解產(chǎn)生氣體 (主要是氫氣 )。 “ 放炮 ” 是嚴重的事故 ，輕則工件移位 ， 重則工件炸裂 ， 主軸頭受到嚴重損傷 。 (4) 預加工后使用的電極上可能有銑削等機加工痕跡 (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 。在實際生產(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 )，使工件的基準面分別與機床的 X、 Y軸平行。標準電極夾通用性更強，適合夾持各種形狀的電極。 在基準面下面又有四個分別與基準面垂直的定心菱形體 。 常用裝夾方法有下面幾種： 小型的整體式電極多數(shù)采用通用夾具直接裝夾在機床主軸下端 ， 采用標準套筒 、 鉆夾頭裝夾 (如圖 42 圖 425所示 )；對于尺寸較大的電極 ， 常將電極通過螺紋連接直接裝夾在夾具上 (如圖 426所示 )。對于截面積較小的工件，由于不易粘牢，為了防止在磨削過程中發(fā)生電極或凸模脫落，可采用錫焊或機械方法使電極與凸模連接在一起。 3— 因為電極為細長的圓柱，在實際加工中很難校正電極的垂直度，故增加 3部分，其目的是方便電極的校正。 根據(jù)以上敘述 ， 在圖 419中 ， 電極尺寸 a與型腔尺寸 A有如下關系： a1=A1， a2=A22b， a3=A3b， a4=A4， a5=A5b， a6=A6+b 當精加工且精加工的平動量為 c時 ， b=δ0+c 第四章 電火花加工工藝及實例 3) 電極的排氣孔和沖油孔 電火花成型加工時 ， 型腔一般均為盲孔 ， 排氣 、排屑條件較為困難 ， 這直接影響加工效率與穩(wěn)定性 ，精加工時還會影響加工表面粗糙度 。 電極平行于機床主軸線方向上的尺寸稱為電極的垂直尺寸 。 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 412 整體電極 電極柄減輕孔電極沖油孔( a ) ( b )第四章 電火花加工工藝及實例 對于穿孔加工 ， 有時為了提高生產(chǎn)率和加工精度及降低表面粗糙度 ， 常采用階梯式整體電極 ， 即在原有的電極上適當增長 ， 而增長部分的截面尺寸均勻減小 ， 呈階梯形 。 (5) 適宜于做電火花成型加工的精加工電極材料 。 這種加工方法的優(yōu)點是可以采用單電極完成一個型腔的全部加工過程；缺點是操作煩瑣 ， 尤其在單面修光側壁時 ， 加工很難穩(wěn)定 ， 不易采取沖油措施 ， 延長了中 、 精加工的周期 ， 而且無法修整圓形輪廓的型腔 。 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 48 多電極更換法 ( a ) 粗加工 ( b ) 更換大電極精加工粗加工電極 精加工電極第四章 電火花加工工藝及實例 多電極更換加工法的優(yōu)點是仿型精度高，尤其適用于尖角、窄縫多的型腔模加工。階梯形的工具電極可以由直柄形的工具電極用“王水”酸洗、腐蝕而成。 直接法的優(yōu)點是： (1) 可以獲得均勻的配合間隙 、 模具質(zhì)量高 。 電火花加工的準備工作有電極準備 、 電極裝夾 、 工件準備 、 工件裝夾 、 電極工件的校正定位等 。 用電火花穿孔加工凹模有較多的工藝方法，在實際中應根據(jù)加工對象、技術要求等因素靈活地選擇。 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 45 混合法 工件( 凹模 )工具電極( 紫銅 )主軸頭( a ) 加工前工件( 凹模 )主軸頭( b ) 加工后工件( 凹模 )主軸頭( c ) 切除損耗部分凸模刃口切除部分( 紫銅電極 )凸模刃口凸模( 沖頭 )凸模( 沖頭 )第四章 電火花加工工藝及實例 混合法的特點是： (1) 可以自由選擇電極材料 ， 電加工性能好 。 第四章 電火花加工工藝及實例 根據(jù)電火花成型加工的特點 ， 在實際中通常采用如下方法： 1. 單工具電極直接成型法 (如圖 47所示 ) 單工具電極直接成型法是指采用同一個工具電極完成模具型腔的粗 、 中及精加工 。 近年來 ， 國內(nèi)外廣泛應用具有電極庫的數(shù)控電火花機床 ， 事先將復