【正文】 e )第四章 電火花加工工藝及實例 在使用手動側壁修光法時必須注意： (1) 各方向側壁的修整必須同時依次進行 ， 不可先將一個側壁完全修光后 ， 再修光另一個側壁 ， 避免二次放電將已修好的側壁損傷 。 若尺寸達不到規(guī)定的要求 ， 則如上所述再進行一個周期 。 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 )。 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 49 分解電極加工法 第四章 電火花加工工藝及實例 4． 手動側壁修光法 這種方法主要應用于沒有平動頭的非數(shù)控電火花加工機床 。 缺點是主型腔和副型腔間的精確定位較難解決 。 先用主型腔電極加工出主型腔 ， 后用副型腔電極加工尖角 、 窄縫等部位的副型腔 。另外，在加工過程中，電極的依次更換需要有一定的重復定位精度。 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。 多電極更換法是指根據(jù)一個型腔在粗 、 中 、 精加工中放電間隙各不相同的特點 ， 采用幾個不同尺寸的工具電極完成一個型腔的粗 、 中 、 精加工 。 如果加工中使用的是數(shù)控電火花機床 ， 則不需要平動頭 ，可利用工作臺按照一定軌跡做微量移動來修光側面 。 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 。 對普通的電火花機床，在加工過程中先用無損耗或低損耗電規(guī)準進行粗加工，然后采用平動頭使工具電極做圓周平移運動，按照粗、中、精的順序逐級改變電規(guī)準，進行側面平動修整加工。 (4) 加工面積變化大，要求電規(guī)準的調節(jié)范圍相應也大。 這就使得加工中電極的長度和型面損耗不一 ， 故損耗規(guī)律復雜 ， 且電極的損耗不可能由進給實現(xiàn)補償 ， 因此型腔加工的電極損耗較難進行補償 。 第四章 電火花加工工藝及實例 電火花成型加工方法 電火花成型加工和穿孔加工相比有下列特點： (1) 電火花成型加工為盲孔加工 ， 工作液循環(huán)困難 ， 電蝕產(chǎn)物排除條件差 。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。 (2) 在加工小間隙 、 無間隙的冷沖模具時 ， 配合間隙小于最小的電火花加工放電間隙 ， 用凸模作為精加工段是不能實現(xiàn)加工的 ， 則可將凸模加長后 ， 再加工或腐蝕成階梯狀 ， 使階梯的精加工段與凸模有均勻的尺寸差 ， 通過加工規(guī)準對放電間隙尺寸的控制 ， 使加工后符合凸凹模配合的技術要求 (如圖 46(c)所示 )。 粗加工時 ， 采用工具電極相對損耗小 、 加工速度高的電規(guī)準加工 ， 粗加工段加工完成后只剩下較小的加工余量 (如圖 46(a)所示 )。 (4) 電極一定要粘結在沖頭的非刃口端 (見圖 45)。 (2) 無須另外制作電極 。 這種方法不僅可以充分發(fā)揮加工端材料好的電火花加工工藝性能 ， 還可以達到與直接法相同的加工效果 (如圖 45所示 )。 (2) 電極和沖頭連在一起 ， 尺寸較長 ， 磨削時較困難 。 (3) 無須修配工作 ， 生產(chǎn)率較高 。 直接法的優(yōu)點是： (1) 可以獲得均勻的配合間隙 、 模具質量高 。 第四章 電火花加工工藝及實例 2． 直接法 直接法適合于加工沖模 ， 是指將凸模長度適當增加 ，先作為電極加工凹模 ， 然后將端部損耗的部分去除直接成為凸模 (具體過程如圖 44所示 )。 (2) 因為凸模是根據(jù)凹模另外進行配制 ， 所以凸模和凹模的配合間隙與放電間隙無關 。 圖 43為間接法加工凹模的過程 。穿孔加工的具體方法簡介如下。 因此 ， 只要工具電極的尺寸精確 ，用它加工出的凹模的尺寸也是比較精確的 。 如凹模的尺寸為 L2， 工具電極相應的尺寸為 L1(如圖 42所示 )， 單邊火花間隙值為 SL， 則 L2=L1+2SL 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 42 凹模的電火花加工 L2L1SL第四章 電火花加工工藝及實例 其中 ， 火花間隙值 SL主要取決于脈沖參數(shù)與機床的精度 。 本節(jié)以加工沖裁模具的凹模為例說明電火花穿孔加工的方法 。 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 。其中電火花加工可以加工通孔和盲孔 ， 前者習慣稱為電火花穿孔加工 ， 后者習慣上稱為電火花成型加工 。第四章 電火花加工工藝及實例 第四章 電火花加工工藝及實例 電火花加工方法 電火花加工準備工作 加工規(guī)準轉換及加工實例 電火花加工中應注意的一些問題 習題 第四章 電火花加工工藝及實例 電火花加工方法 電火花加工一般按圖 41所示步驟進行 。 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 。 它們不僅是名稱不同 ， 而且加工工藝方法有著較大的區(qū)別 ， 本章將分別加以介紹 。 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 41 電火花加工的步驟 分析圖紙選擇加工方法工件準備材料選擇去除余量熱處理除銹退磁工件裝夾通用壓板專用夾具電極準備材料選擇尺寸設計加工制作電極裝夾通用夾具專用夾具校正定位垂直度平行度相互定位加工參數(shù)選擇電參數(shù) 非電參數(shù)脈沖寬度脈沖間隔峰值電流加工電壓加工極性沖油方式?jīng)_油壓力液面高度加工深度平動量加 工沖油壓力調節(jié)進給調節(jié)規(guī)準轉換平動量調節(jié)檢 驗加工時間加工精度電極損耗表面粗糙度第四章 電火花加工工藝及實例 電火花穿孔加工方法 電火花穿孔加工一般應用于沖裁模具加工 、 粉末冶金模具加工 、 拉絲模具加工 、 螺紋加工等 。 凹模的尺寸精度主要靠工具電極來保證 ， 因此 ， 對工具電極的精度和表面粗糙度都應有一定的要求 。 只要加工規(guī)準選擇恰當 ， 加工穩(wěn)定 ， 火花間隙值SL的波動范圍會很小 。 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 1． 間接法 間接法是指在模具電火花加工中 ， 凸模與加工凹模用的電極分開制造 ， 首先根據(jù)凹模尺寸設計電極 ， 然后制造電極 ， 進行凹模加工 ， 再根據(jù)間隙要求來配制凸模 。 圖 43 間接法 工件( 凹模 )工具電極主軸頭( a ) 加工前工件( 凹模 )工具電極主軸頭( b ) 加工后工件( 凹模 )凸模( 另制 )主軸頭( c ) 配制凸模第四章 電火花加工工藝及實例 間接法的優(yōu)點是： (1) 可以自由選擇電極材料 ， 電加工性能好 。 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 。 直接法加工的凹模與凸模的配合間隙靠調節(jié)脈沖參數(shù) 、 控制火花放電間隙來保證 。 (2) 無須另外制作電極 。 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 44 直接法 工件( 凹模 )工具電極( 沖頭 )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工具電極( 沖頭 )切除部分工具電極( 沖頭 ) 凸模刃口第四章 電火花加工工藝及實例 直接法的缺點是： (1) 電極材料不能自由選擇 ， 工具電極和工件都是磁性材料 ， 易產(chǎn)生磁性 ， 電蝕下來的金屬屑可能被吸附在電極放電間隙的磁場中而形成不穩(wěn)定的二次放電 ， 使加工過程很不穩(wěn)定 ，故電火花加工性能較差 。 3. 混合法 混合法也適用于加工沖模 ， 是指將電火花加工性能良好的電極材料與沖頭材料粘結在一起 ， 共同用線切割或磨削成型 ，然后用電火花性能好的一端作為加工端 ， 將工件反置固定 ， 用“ 反打正用 ” 的方法實行加工 。 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 。 (3) 無須修配工作 ， 生產(chǎn)率較高 。 4. 階梯工具電極加工法 階梯工具電極加工法在冷沖模具電火花成型加工中極為普遍 ， 其應用方面有兩種： 第四章 電火花加工工藝及實例 (1) 無預孔或加工余量較大時 ， 可以將工具電極制作為階梯狀 ， 將工具電極分為兩段 ， 即縮小了尺寸的粗加工段和保持凸模尺寸的精加工段 。 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 )。 第四章 電火花加工工藝及實例 圖 46 用階梯工具電極加工沖模 粗加工段精加工段工具電極( 沖頭 )工件( a )精加工段( b )粗加工段工件工具電極( 沖頭 )工件粗加工段( c )精加工段工具電極沖頭第四章 電火花加工工藝及實例 除此以外，可根據(jù)模具或工件不同的尺寸特點和尺寸，要求采用雙階梯或多階梯工具電極。機床操作人員應根據(jù)模具工件的技術要求和電火花加工的工藝常識，靈活運用階梯工具電極的技術，充分發(fā)揮穿孔電火花加工工藝的潛力，完善其工藝技術。 (2) 型腔多由球面 、 錐面 、 曲面組成 ， 且在一個型腔內常有各種圓角 、 凸臺或凹槽 ， 有深有淺 ， 還有各種形狀的曲面相接 ， 輪廓形狀不同 ， 結構復雜 。 (3) 材料去除量大 ， 表面粗糙度要求嚴格 。 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 。在加工過程中，借助平動頭逐漸加大工具電極的偏心量，可以補償前后兩個加工電規(guī)準之間放電間隙的差值，這樣就可完成整個型腔的加工。 但對于棱角要求高的型腔 ， 加工精度就難以保證 。 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 ， 為了加工出高質量的工件 ，多采用多電極更換法 。 在加工時首先用粗加工電極蝕除大量金屬 ， 然后更換電極進行中 、 精加工；對于加工精度高的型腔 ，往往需要較多的電極來精修型腔 。它的缺點是需要制造多個電極，并且對電極的重復制造精度要求很高。 第四章 電火花加工工藝及實例 3． 分解電極加工法 (如圖 49所示 ) 分解電極加工法是根據(jù)型腔的幾何形狀 ， 把電極分解成主型腔電極和副型腔電極 ， 分別制造 。 此方法的優(yōu)點是能根據(jù)主 、 副型腔不同的加工條件 ， 選擇不同的加工規(guī)準 ， 有利于提高加工速度和改善加工表面質量 ， 同時還可簡化電極制造 ， 便于電極修整 。 近年來 ， 國內外廣泛應用具有電極庫的數(shù)控電火花機床 ， 事先將復雜型腔面分解為若干個簡單型腔和相應的電極 ， 編制好程序 ， 在加工過程中自動更換電極和加工規(guī)準 ，實現(xiàn)復雜型腔的加工 。 具體方法是利用移動工作臺的 X和 Y坐標 ， 配合轉換加工規(guī)準 ， 輪流修光各方向的側壁 。 完成這樣一個周期后 ， 型腔的面積擴大 。 這樣 ， 經(jīng)過多個周期 ， 型腔可完全修光 。 (2) 在修光一個周期后 ， 應仔細測量型腔尺寸 ， 觀察型腔表面粗糙度 ， 然后決定是否更換電加工規(guī)準 ， 進行下一周期的修光 。 第四章 電火花加工工藝及實例