1、第四章 電火花加工工藝及實(shí)例4.1 電火花加工方法4.2 電火花加工預(yù)備任務(wù)4.3 加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及加工實(shí)例4.4 電火花加工中應(yīng)留意的一些問題習(xí)題遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4.1 電火花加工方法電火花加工普通按圖4-1所示步驟進(jìn)展。由圖4-1可以看出，電火花加工主要由三部分組成：電火花加工的預(yù)備任務(wù)、電火花加工、電火花加工檢驗(yàn)任務(wù)。其中電火花加工可以加工通孔和盲孔，前者習(xí)慣稱為電火花穿孔加工，后者習(xí)慣上稱為電火花成型加工。它們不僅是稱號不同，而且加工工藝方法有著較大的區(qū)別，本章將分別加以引見。電火花加工的預(yù)備任務(wù)有電極預(yù)備、電極裝夾、工件預(yù)備、工件裝夾、電極工件的校正定位等。遼 陽 職 業(yè)

2、 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-1 電火花加工的步驟遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4.1.1 電火花穿孔加工方法電火花穿孔加工普通運(yùn)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。本節(jié)以加工沖裁模具的凹模為例闡明電火花穿孔加工的方法。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外表粗糙度都應(yīng)有一定的要求。如凹模的尺寸為L2，工具電極相應(yīng)的尺寸為L1(如圖4-2所示)，單邊火花間隙值為SL，那么 L2=L1+2SL 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-2 凹模的電火花加工遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院其中，火花間隙值SL主要取決于脈沖參數(shù)與機(jī)床的精度。只需加工規(guī)準(zhǔn)選擇恰當(dāng)，加

3、工穩(wěn)定，火花間隙值SL的動搖范圍會很小。因此，只需工具電極的尺寸準(zhǔn)確，用它加工出的凹模的尺寸也是比較準(zhǔn)確的。 用電火花穿孔加工凹模有較多的工藝方法，在實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)加工對象、技術(shù)要求等要素靈敏地選擇。穿孔加工的詳細(xì)方法簡介如下。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院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(shè)計(jì)電極，然后制造電極，進(jìn)展凹模加工，再根據(jù)間隙要求來配制凸模。圖4-3為間接法加工凹模的過程。圖4-3 間接法遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院間接法的優(yōu)點(diǎn)是：(1) 可以自在選擇電極資料，電加工性能好。(2) 由于凸模是根據(jù)凹模另外進(jìn)展配制，所以凸模和凹模

4、的配合間隙與放電間隙無關(guān)。間接法的缺陷是：電極與凸模分開制造，配合間隙難以保證均勻。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院2直接法直接法適宜于加工沖模，是指將凸模長度適當(dāng)添加，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(詳細(xì)過程如圖4-4所示)。直接法加工的凹模與凸模的配合間隙靠調(diào)理脈沖參數(shù)、控制火花放電間隙來保證。直接法的優(yōu)點(diǎn)是：(1) 可以獲得均勻的配合間隙、模具質(zhì)量高。(2) 無須另外制造電極。(3) 無須修配任務(wù)，消費(fèi)率較高。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-4 直接法遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院直接法的缺陷是：(1) 電極資料不能自在選擇，工具電極和工件都是磁性資料，易產(chǎn)生

5、磁性，電蝕下來的金屬屑能夠被吸附在電極放電間隙的磁場中而構(gòu)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。(2) 電極和沖頭連在一同，尺寸較長，磨削時較困難。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資料與沖頭資料粘結(jié)在一同，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(shí)行加工。這種方法不僅可以充分發(fā)揚(yáng)加工端資料好的電火花加工工藝性能，還可以到達(dá)與直接法一樣的加工效果(如圖4-5所示)。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-5 混合法遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院混合法的特點(diǎn)是：(1) 可以自在選擇電極資料，

6、電加工性能好。(2) 無須另外制造電極。(3) 無須修配任務(wù)，消費(fèi)率較高。(4) 電極一定要粘結(jié)在沖頭的非刃口端(見圖4-5)。 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，其運(yùn)用方面有兩種：遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院(1) 無預(yù)孔或加工余量較大時，可以將工具電極制造為階梯狀，將工具電極分為兩段，即減少了尺寸的粗加工段和堅(jiān)持凸模尺寸的精加工段。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(zhǔn)加工，粗加工段加工完成后只剩下較小的加工余量(如圖4-6(a)所示)。精加工段即凸模段，可采用類似于直接法的方法進(jìn)展加工，以到達(dá)凸凹模配合的技術(shù)要求(如圖4-6(b

7、)所示)。(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(shí)現(xiàn)加工的，那么可將凸模加長后，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，經(jīng)過加工規(guī)準(zhǔn)對放電間隙尺寸的控制，使加工后符合凸凹模配合的技術(shù)要求(如圖4-6(c)所示)。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-6 用階梯工具電極加工沖模遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院除此以外，可根據(jù)模具或工件不同的尺寸特點(diǎn)和尺寸，要求采用雙階梯或多階梯工具電極。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。機(jī)床操作人員應(yīng)根據(jù)模具工件的技術(shù)要求和電火花加工的工藝常識，靈敏運(yùn)用

8、階梯工具電極的技術(shù)，充分發(fā)揚(yáng)穿孔電火花加工工藝的潛力，完善其工藝技術(shù)。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4.1.2 電火花成型加工方法電火花成型加工和穿孔加工相比有以下特點(diǎn)：(1) 電火花成型加工為盲孔加工，任務(wù)液循環(huán)困難，電蝕產(chǎn)物排除條件差。(2) 型腔多由球面、錐面、曲面組成，且在一個型腔內(nèi)常有各種圓角、凸臺或凹槽，有深有淺，還有各種外形的曲面相接，輪廓外形不同，構(gòu)造復(fù)雜。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(fù)雜，且電極的損耗不能夠由進(jìn)給實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，因此型腔加工的電極損耗較難進(jìn)展補(bǔ)償。(3) 資料去除量大，外表粗糙度要求嚴(yán)厲。(4) 加工面積變化大，要求電規(guī)準(zhǔn)的調(diào)理范圍相應(yīng)也大。

9、 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院根據(jù)電火花成型加工的特點(diǎn)，在實(shí)踐中通常采用如下方法：1. 單工具電極直接成型法(如圖4-7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。對普通的電火花機(jī)床，在加工過程中先用無損耗或低損耗電規(guī)準(zhǔn)進(jìn)展粗加工，然后采用平動頭使工具電極做圓周平移運(yùn)動，按照粗、中、精的順序逐級改動電規(guī)準(zhǔn)，進(jìn)展側(cè)面平動修整加工。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(bǔ)償前后兩個加工電規(guī)準(zhǔn)之間放電間隙的差值，這樣就可完成整個型腔的加工。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-7 單工具電極直接成型法遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院單電極平動法加工時

10、，工具電極只需一次裝夾定位，防止了因反復(fù)裝夾帶來的定位誤差。但對于棱角要求高的型腔，加工精度就難以保證。假設(shè)加工中運(yùn)用的是數(shù)控電火花機(jī)床，那么不需求平動頭，可利用任務(wù)臺按照一定軌跡做微量挪動來修光側(cè)面。2. 多電極改換法(如圖4-8所示)對早期的非數(shù)控電火花機(jī)床，為了加工出高質(zhì)量的工件，多采用多電極改換法。多電極改換法是指根據(jù)一個型腔在粗、中、精加工中放電間隙各不一樣的特點(diǎn)，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。在加工時首先用粗加工電極蝕除大量金屬，然后改換電極進(jìn)展中、精加工；對于加工精度高的型腔，往往需求較多的電極來精修型腔。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-8 多電極改

11、換法遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院多電極改換加工法的優(yōu)點(diǎn)是仿型精度高，尤其適用于尖角、窄縫多的型腔模加工。它的缺陷是需求制造多個電極，并且對電極的反復(fù)制造精度要求很高。另外，在加工過程中，電極的依次改換需求有一定的反復(fù)定位精度。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院3分解電極加工法(如圖4-9所示)分解電極加工法是根據(jù)型腔的幾何外形，把電極分解成主型腔電極和副型腔電極，分別制造。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。此方法的優(yōu)點(diǎn)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(zhǔn)，有利于提高加工速度和改善加工外表質(zhì)量，同時還可簡化電極制造，便于電極修整。缺陷是主型腔

12、和副型腔間的準(zhǔn)確定位較難處理。近年來，國內(nèi)外廣泛應(yīng)器具有電極庫的數(shù)控電火花機(jī)床，事先將復(fù)雜型腔面分解為假設(shè)干個簡單型腔和相應(yīng)的電極，編制好程序，在加工過程中自動改換電極和加工規(guī)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜型腔的加工。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-9 分解電極加工法遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4手動側(cè)壁修光法這種方法主要運(yùn)用于沒有平動頭的非數(shù)控電火花加工機(jī)床。詳細(xì)方法是利用移開任務(wù)臺的X和Y坐標(biāo)，配合轉(zhuǎn)換加工規(guī)準(zhǔn)，輪番修光各方向的側(cè)壁。如圖4-10所示，在某型腔粗加工終了后，采用中加工規(guī)準(zhǔn)先將底面修出；然后將任務(wù)臺沿X坐標(biāo)方向右移一個尺寸d，修光型腔左側(cè)壁(如圖4-10(a)所示)；然后將電極上移，修光

13、型腔后壁(如圖4-10(b)所示)；再將電極右移，修光型腔右壁(如圖4-10(c)所示)；然后將電極下移，修光型腔前壁(如圖4-10(d)所示)；最后將電極左移，修去缺角(如圖4-10(e)所示)。完成這樣一個周期后，型腔的面積擴(kuò)展。假設(shè)尺寸達(dá)不到規(guī)定的要求，那么如上所述再進(jìn)展一個周期。這樣，經(jīng)過多個周期，型腔可完全修光。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-10 側(cè)壁輪番修光法表示圖遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院在運(yùn)用手動側(cè)壁修光法時必需留意：(1) 各方向側(cè)壁的修整必需同時依次進(jìn)展，不可先將一個側(cè)壁完全修光后，再修光另一個側(cè)壁，防止二次放電將已修好的側(cè)壁損傷。(2) 在修光一個周期后，應(yīng)仔細(xì)

14、丈量型腔尺寸，察看型腔外表粗糙度，然后決議能否改換電加工規(guī)準(zhǔn)，進(jìn)展下一周期的修光。這種加工方法的優(yōu)點(diǎn)是可以采用單電極完成一個型腔的全部加工過程；缺陷是操作煩瑣，尤其在單面修光側(cè)壁時，加工很難穩(wěn)定，不易采取沖油措施，延伸了中、精加工的周期，而且無法修整圓形輪廓的型腔。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4.2 電火花加工預(yù)備任務(wù)4.2.1 電極預(yù)備1. 電極資料選擇 從實(shí)際上講，任何導(dǎo)電資料都可以做電極。但由第三章所述，不同的資料做電極對于電火花加工速度、加工質(zhì)量、電極損耗、加工穩(wěn)定性有重要的影響。因此，在實(shí)踐加工中，應(yīng)綜合思索各個方面的要素，選擇最適宜的資料做電極。目前常用的電極資料有紫銅(純銅)、

15、黃銅、鋼、石墨、鑄鐵、銀鎢合金、銅鎢合金等。這些資料的性能如表4-1所示。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院表4-1 電火花加工常用電極資料的性能遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院1) 鑄鐵電極的特點(diǎn)(1) 來源充足，價錢低廉，機(jī)械加工性能好，便于采用成型磨削，因此電極的尺寸精度、幾何外形精度及外表粗糙度等都容易保證。(2) 電極損耗和加工穩(wěn)定性均較普通，容易起弧，消費(fèi)率也不及銅電極。 (3) 是一種較常用的電極資料，多用于穿孔加工。2) 鋼電極的特點(diǎn)(1) 來源豐富，價錢廉價，具有良好的機(jī)械加工性能。(2) 加工穩(wěn)定性較差，電極損耗較大，消費(fèi)率也較低。(3) 多用于普通的穿孔加工。遼 陽 職 業(yè)

16、技 術(shù) 學(xué) 院3) 紫銅(純銅)電極的特點(diǎn)(1) 加工過程中穩(wěn)定性好，消費(fèi)率高。(2) 精加工時比石墨電極損耗小。(3) 易于加工成精細(xì)、微細(xì)的花紋，采用精細(xì)加工時能到達(dá)優(yōu)于1.25 m的外表粗糙度。(4) 因其韌性大，故機(jī)械加工性能差，磨削加工困難。(5) 適宜于做電火花成型加工的精加工電極資料。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4) 黃銅電極的特點(diǎn)(1) 在加工過程中穩(wěn)定性好，消費(fèi)率高。(2) 機(jī)械加工性能尚好，它可用仿形刨加工，也可用成型磨削加工，但其磨削性能不如鋼和鑄鐵。(3) 電極損耗最大。5) 石墨電極的特點(diǎn)(1) 機(jī)加工成型容易，容易修正。(2) 加工穩(wěn)定性能較好，消費(fèi)率高，在長脈寬

17、、大電流加工時電極損耗小。(3) 機(jī)械強(qiáng)度差，尖角處易崩裂。(4) 適用于做電火花成型加工的粗加工電極資料。由于石墨的熱脹系數(shù)小，也可作為穿孔加工的大電極資料。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院2. 電極設(shè)計(jì)電極設(shè)計(jì)是電火花加工中的關(guān)鍵點(diǎn)之一。在設(shè)計(jì)中，首先是詳細(xì)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(shè)備、資料、擬采用的加工工藝等詳細(xì)情況確定電極的構(gòu)造方式；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(jìn)展縮放，同時要思索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(diǎn)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要素來適當(dāng)補(bǔ)償電極。例如，圖4-11是經(jīng)

18、過損耗預(yù)測后對電極尺寸和外形進(jìn)展補(bǔ)償修正的表示圖。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-11 電極補(bǔ)償圖遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院1) 電極的構(gòu)造方式電極的構(gòu)造方式可根據(jù)型孔或型腔的尺寸大小、復(fù)雜程度及電極的加工工藝性等來確定。常用的電極構(gòu)造方式如下：(1) 整體電極。整體式電極由一整塊資料制成(如圖4-12(a)所示)。假設(shè)電極尺寸較大，那么在內(nèi)部設(shè)置減輕孔及多個沖油孔(如圖4-12(b)所示)。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-12 整體電極遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院對于穿孔加工，有時為了提高消費(fèi)率和加工精度及降低外表粗糙度，常采用階梯式整體電極，即在原有的電極上適當(dāng)增長，而增長部

19、分的截面尺寸均勻減小，呈階梯形。如圖4-13所示，L1為原有電極的長度，L2為增長部分的長度。階梯電極在電火花加工中的加工原理是先用電極增長部分L2進(jìn)展粗加工，來蝕除掉大部分金屬，只留下很少余量，然后再用原有的電極進(jìn)展精加工。階梯電極的優(yōu)點(diǎn)是：粗加工快速蝕除金屬，將精加工的加工余量降低到最小值，提高了消費(fèi)效率；可減少電極改換的次數(shù)，以簡化操作。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-13 階梯電極遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院(2) 組合電極。組合電極是將假設(shè)干個小電極組裝在電極固定板上，可一次性同時完成多個成型外表電火花加工的電極。圖4-14所示的加工葉輪的工具電極是由多個小電極組裝而構(gòu)成的。采

20、用組合電極加工時，消費(fèi)率高，各型孔之間的位置精度也較準(zhǔn)確。但是對組合電極來說，一定要保證各電極間的定位精度，并且每個電極的軸線要垂直于安裝外表。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-14 組合電極 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院(3) 鑲拼式電極。鑲拼式電極是將外形復(fù)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。如圖4-15所示，將E字形硅鋼片沖模所用的電極分成三塊，加工終了后再鑲拼成整體。這樣即可保證電極的制造精度，得到鋒利的凹角，而且簡化了電極的加工，節(jié)約了資料，降低了制造本錢。但在制造中應(yīng)保證各電極分塊之間的位置準(zhǔn)確，配合要嚴(yán)密結(jié)實(shí)。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-15 鑲

21、拼式電極遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院2) 電極的尺寸電極的尺寸包括垂直尺寸和程度尺寸，它們的公差是型腔相應(yīng)部分公差的1/22/3。(1) 垂直尺寸。電極平行于機(jī)床主軸線方向上的尺寸稱為電極的垂直尺寸。電極的垂直尺寸取決于采用的加工方法、加工工件的構(gòu)造方式、加工深度、電極資料、型孔的復(fù)雜程度、裝夾方式、運(yùn)用次數(shù)、電極定位校直、電極制造工藝等一系列要素。在設(shè)計(jì)中，綜合思索上述各種要素后很容易確定電極的垂直尺寸，下面簡單舉例闡明。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院如圖4-16(a)所示的凹模穿孔加工電極，L1為凹模板挖孔部分長度尺寸，在實(shí)踐加工中L1部分雖然不需電火花加工，但在設(shè)計(jì)電極時必需思索該部分

22、長度；L3為電極加工中端面損耗部分，在設(shè)計(jì)中也要思索。如圖4-16(b)所示的電極用來清角，即去除某型腔的角部圓角。加工部分電極較細(xì)，受力易變形，由于電極定位、校正的需求，在實(shí)踐中應(yīng)適當(dāng)添加長度L1的部分。如圖4-16(c)所示的電火花成型加工電極，電極尺寸包括加工一個型腔的有效高度L、加工一個型腔位于另一個型腔中需添加的高度L1、加工終了時電極夾具和夾具或壓板不發(fā)生碰撞而應(yīng)添加的高度L2等。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-16 電極垂直尺寸圖遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院(2) 程度尺寸。電極的程度尺寸是指與機(jī)床主軸軸線相垂直的橫截面尺寸(如圖4-17所示)。 圖4-17 電極程度截面尺

23、寸縮放表示圖遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院電極的程度尺寸可用下式確定：a=AKb 式中：a電極程度方向的尺寸；A型腔的程度方向的尺寸；K與型腔尺寸標(biāo)注法有關(guān)的系數(shù)；b電極單邊縮放量，粗加工時，b=1+2+0(注：1、2、0的意義參見圖4-18)。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-18 電極單邊縮放量原理圖遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院a=AKb中的號和K值的詳細(xì)含義如下：(1) 凡圖樣上型腔凸出部分，其相對應(yīng)的電極凹入部分的尺寸應(yīng)放大，即用“+號；反之，凡圖樣上型腔凹入部分，其相對應(yīng)的電極凸出部分的尺寸應(yīng)減少，即用“-號。 圖4-19 電極型腔程度尺寸對比圖遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院(2

24、) K值的選擇原那么：當(dāng)圖中型腔尺寸完全標(biāo)注在邊境上(即相當(dāng)于直徑方向尺寸或兩邊境都為定形邊境)時，K取2；一端以中心線或非邊境限為基準(zhǔn)(即相當(dāng)于半徑方向尺寸或一端邊境定形另一端邊境定位)時，K取1；對于圖中型腔中心線之間的位置尺寸(即兩邊境為定位尺寸)以及角度值和某些特殊尺寸(如圖4-19中的a1)，電極上相對應(yīng)的尺寸不增不減，K取0。對于圓弧半徑，亦按上述原那么確定。根據(jù)以上表達(dá)，在圖4-19中，電極尺寸a與型腔尺寸A有如下關(guān)系：a1=A1，a2=A2-2b，a3=A3-b，a4=A4，a5=A5-b，a6=A6+b當(dāng)精加工且精加工的平動量為c時，b=0+c遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院3

25、) 電極的排氣孔和沖油孔電火花成型加工時，型腔普通均為盲孔，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外表粗糙度。為改善排氣、排屑條件，大、中型腔加工電極都設(shè)計(jì)有排氣、沖油孔。普通情況下，開孔的位置應(yīng)盡量保證沖液均勻和氣體易于排出。電極開孔表示圖如圖4-20所示。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-20 電極開孔表示圖遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院在實(shí)踐設(shè)計(jì)中要留意以下幾點(diǎn)：(1) 為便于排氣，經(jīng)常將沖油孔或排氣孔上端直徑加大(如圖4-20(a)所示)。(2) 氣孔盡量開在蝕除面積較大以及電極端部凹入的位置(如圖4-20(b)所示)。(3) 沖油孔要盡量開在不易排

26、屑的拐角、窄縫處(如圖4-20(c)不好，圖4-20(d)好)。(4) 排氣孔和沖油孔的直徑約為平動量的12倍，普通取11.5 mm；為便于排氣排屑，常把排氣孔、沖油孔的上端孔徑加大到58 mm；孔距在2040 mm左右，位置相對錯開，以防止加工外表出現(xiàn)“波紋。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 (5) 盡能夠防止沖液孔在加工后留下的柱芯(如圖4-20(f)、(g)、(h)較好，圖4-20(e)不好)。(6) 沖油孔的布置需留意沖油要流暢，不可出現(xiàn)無任務(wù)液流經(jīng)的“死區(qū)。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院例4.1 知某零件如圖4-21(a)所示，現(xiàn)有其毛坯如圖4-21(b)所示，請?jiān)O(shè)計(jì)加工該零件的精加

27、工電極。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院(d) 電極立體圖圖4-21 電極的設(shè)計(jì)0.050100.05010(a) 零件圖02.010眪苶02.020眪苶45(b) 毛坯圖02.010眪苶500.050(c) 電極圖9054530苶24苶3540155520132700.050500.050700.05002.030眪苶02.040眪苶02.030眪苶02.040眪苶遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院解 (1) 構(gòu)造設(shè)計(jì)：該電極共分四個部分(如圖4-21(d)所示)，各個部分的作用如下：1該部分為直接加工部分。2電極細(xì)長，為了提高強(qiáng)度，適當(dāng)添加電極的直徑。3由于電極為細(xì)長的圓柱，在實(shí)踐加工中很難校正

28、電極的垂直度，故添加3部分，其目的是方便電極的校正。另外，由于該電極外形對稱，為了方便識別方向，特意在本電極的3部分設(shè)計(jì)了5 mm的倒角。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4電極與機(jī)床主軸的裝夾部分。該部分的構(gòu)造方式應(yīng)根據(jù)電極裝夾的夾具方式確定。(2) 尺寸分析：長度方向尺寸分析：該電極實(shí)踐加工長度只需5 mm，但由于加工部分的位置在型腔的底部，故添加了尺寸(如圖4-21(c)所示)。橫截面尺寸分析：該電極加工部分是一錐面，故對電極的橫截面尺寸要求不高；為了保證電極在放電過程中排屑較好，電極的2部分直徑不能太大。(3) 資料選擇：由于加工余量少，采用紫銅做電極。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院3

29、. 電極的制造在進(jìn)展電極制造時，盡能夠?qū)⒁庸さ碾姌O坯料裝夾在即將進(jìn)展電火花加工的裝夾系統(tǒng)上，防止因裝卸而產(chǎn)生定位誤差。常用的電極制造方法有：1) 切削加工過去常見的切削加工有銑、車、平面和圓柱磨削等方法。隨著數(shù)控技術(shù)的開展，目前經(jīng)常采用數(shù)控銑床(加工中心)制造電極。數(shù)控銑削加工電極不僅能加工精度高、外形復(fù)雜的電極，而且速度快。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院石墨資料加工時容易碎裂、粉末飛揚(yáng)，所以在加工前需將石墨放在任務(wù)液中浸泡23天，這樣可以有效減少崩角及粉末飛揚(yáng)。紫銅資料切削較困難，為了到達(dá)較好的外表粗糙度，經(jīng)常在切削加工后進(jìn)展研磨拋光加工。 在用混合法穿孔加工沖模的凹模時，為了縮短電極和凸

30、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結(jié)合成型磨削的方法。這種方法的電極資料大多數(shù)選用鑄鐵和鋼。當(dāng)電極資料為鑄鐵時，電極與凸模常用環(huán)氧樹脂等資料膠合在一同，如圖4-22所示。對于截面積較小的工件，由于不易粘牢，為防止在磨削過程中發(fā)生電極或凸模零落，可采用錫焊或機(jī)械方法使電極與凸模銜接在一同。當(dāng)電極資料為鋼時，可把凸模加長些，將其做電極，即把電極和凸模做成一個整體。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-22 電極與凸模粘結(jié)遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院電極與凸模結(jié)合成型磨削，其共同截面的公稱尺寸應(yīng)直接按凸模的公稱尺寸進(jìn)展磨削，公差取凸模公差的1/22/3。當(dāng)凸、凹模的配合間隙

31、等于放電間隙時，磨削后電極的輪廓尺寸與凸模完全一樣；當(dāng)凸、凹模的配合間隙小于放電間隙時，電極的輪廓尺寸應(yīng)小于凸模的輪廓尺寸，在消費(fèi)中可用化學(xué)腐蝕法將電極尺寸減少至設(shè)計(jì)尺寸；當(dāng)凸、凹模的配合間隙大于放電間隙時，電極的輪廓尺寸應(yīng)大于凸模的輪廓尺寸，在消費(fèi)中可用電鍍法將電極擴(kuò)展到設(shè)計(jì)尺寸。詳細(xì)的化學(xué)腐蝕或電鍍法可參考有關(guān)資料。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院2) 線切割加工除用機(jī)械方法制造電極以外，在比較特殊需求的場所下也可用線切割加工電極，即適用于外形特別復(fù)雜，用機(jī)械加工方法無法勝任或很難保證精度的情況。圖4-23所示的電極，在用機(jī)械加工方法制造時，通常是把電極分成四部分來加工，然后再鑲拼成一個整

32、體，如圖4-23(a)所示。由于分塊加工中產(chǎn)生的誤差及拼合時的接縫間隙和位置精度的影響，使電極產(chǎn)生一定的外形誤差。假設(shè)運(yùn)用線切割加工機(jī)床對電極進(jìn)展加工，那么很容易地制造出來，并能很好地保證其精度，如圖4-23(b)所示。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-23 機(jī)械加工與線切割加工遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院3) 電鑄加工電鑄方法主要用來制造大尺寸電極，特別是在板材沖模領(lǐng)域。運(yùn)用電鑄制造出來的電極的放電性能特別好。用電鑄法制造電極，復(fù)制精度高，可制造出用機(jī)械加工方法難以完成的細(xì)微外形的電極。它特別適宜于有復(fù)雜外形和圖案的淺型腔的電火花加工。電鑄法制造電極的缺陷是加工周期長，本錢較高，電極質(zhì)

33、地比較疏松，使電加工時的電極損耗較大。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4.2.2 電極裝夾與校正電極裝夾的目的是將電極安裝在機(jī)床的主軸頭上，電極校正的目的是使電極的軸線平行于主軸頭的軸線，即保證電極與任務(wù)臺臺面垂直，必要時還應(yīng)保證電極的橫截面基準(zhǔn)與機(jī)床的X、Y軸平行。1電極的裝夾電極在安裝時，普通運(yùn)用通用夾具或公用夾具直接將電極裝夾在機(jī)床主軸的下端。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(jī)床主軸下端，采用規(guī)范套筒、鉆夾頭裝夾(如圖4-24、圖4-25所示)；對于尺寸較大的電極，常將電極經(jīng)過螺紋銜接直接裝夾在夾具上(如圖4-26所示)。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4

34、-24 規(guī)范套筒形夾具 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-25 鉆夾頭夾具遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-26 螺紋夾頭夾具 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院鑲拼式電極的裝夾比較復(fù)雜，普通先用銜接板將幾塊電極拼接成所需的整體，然后再用機(jī)械方法固定(如圖4-27(a)所示)；也可用聚氯乙烯醋酸溶液或環(huán)氧樹脂粘合(如圖4-27(b)所示)。在拼接時各結(jié)合面需平整密合，然后再將銜接板連同電極一同裝夾在電極柄上。當(dāng)電極采用石墨資料時，應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：(1) 由于石墨較脆，故不宜攻螺孔，因此可用螺栓或壓板將電極固定于銜接板上。石墨電極的裝夾如圖4-28所示。(2) 不論是整體的或拼合的電極，都應(yīng)使石

35、墨壓制時的施壓方向與電火花加工時的進(jìn)給方向垂直。如圖4-29所示，圖(a)箭頭所示為石墨壓制時的施壓方向，圖(b)為不合理的拼合，圖(c)為合理的拼合。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 圖4-27 銜接板式夾具 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-28 石墨電極的裝夾 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 圖4-29 石墨電極的方向性與拼合法 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院2電極的校正電極裝夾好后，必需進(jìn)展校正才干加工，即不僅要調(diào)理電極與工件基準(zhǔn)面垂直，而且需在程度面內(nèi)調(diào)理、轉(zhuǎn)動一個角度，使工具電極的截面外形與將要加工的工件型孔或型腔定位的位置一致。電極與工件基準(zhǔn)面垂直常用球面鉸鏈來實(shí)現(xiàn)，工具電極的截

36、面外形與型孔或型腔的定位靠主軸與工具電極安裝面相對轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)來調(diào)理，垂直度與程度轉(zhuǎn)角調(diào)理正確后，都運(yùn)用螺釘夾緊，如圖4-30所示。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-30 垂直和程度轉(zhuǎn)角調(diào)理安裝的夾頭8796AB-B45231110BA-AB11調(diào)理螺釘；2擺動法蘭盤；3球面螺釘；4調(diào)角校正架；5調(diào)整墊；6上壓板；7銷釘；8錐柄座；9滾珠；10電源線；11垂直度調(diào)理螺釘(a) 構(gòu)造圖(b) 實(shí)物遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院電極裝夾到主軸上后，必需進(jìn)展校正，普通的校正方法有：(1) 根據(jù)電極的側(cè)基準(zhǔn)面，采用千分表找正電極的垂直度，如圖4-31所示。(2) 電極上無側(cè)面基準(zhǔn)時，將電極上端面作輔助基

37、準(zhǔn)找正電極的垂直度，如圖4-32所示。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 圖4-31 用千分表校正電極垂直度圖 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-32 型腔加工用電極校正遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院目前瑞士EROWA公司消費(fèi)出一種高精度電極夾具，可以有效地實(shí)現(xiàn)電極快速裝夾與校正。這種高精度電極夾具不僅在電火花加工機(jī)床上運(yùn)用，還可以在車床、銑床、磨床、線切割等機(jī)床上運(yùn)用，因此可以實(shí)現(xiàn)電極制造和電極運(yùn)用的一體化，使電極在不同機(jī)床之間轉(zhuǎn)換時不用再費(fèi)時去找正。1) 高精度電極裝夾系統(tǒng)簡介圖4-33是EROWA公司的工具電極精細(xì)快速裝夾、改換系統(tǒng)。該系統(tǒng)裝夾固定在電火花機(jī)床主軸端面上。遼 陽 職 業(yè) 技

38、 術(shù) 學(xué) 院電極裝夾系統(tǒng)的卡盤經(jīng)過夾緊插銷與定位板銜接，在卡盤外部有兩種相互垂直的基準(zhǔn)面，當(dāng)卡盤裝夾在機(jī)床主軸頭上時，該基準(zhǔn)面分別與機(jī)床的X、Y軸平行。在基準(zhǔn)面下面又有四個分別與基準(zhǔn)面垂直的定心菱形體。電極可以直接裝在定位板上(如圖4-34所示，多用于大電極裝夾)，也可以經(jīng)過另外的電極夾頭裝夾在定位板上(如圖4-35所示，多用于中小電極裝夾)。當(dāng)電極及定位板與卡盤銜接時，四個定心棱形體插入定心板上相應(yīng)的四個定心槽中進(jìn)展定位，并由夾緊插銷進(jìn)展夾緊，定位板上的四個支承腳起限位作用。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-33 電極裝夾系統(tǒng)遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-34 定位板直接與電極銜接

39、遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 圖4-35 定位板與電極夾相連遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院2) 電極夾前面講過電極夾裝在電極裝夾系統(tǒng)的定位板上，電極又裝在電極夾上。電極夾有多種方式，有興趣的讀者無妨參考EROWA公司的相關(guān)資料。(1) 方形電極夾。方形電極夾如圖4-36所示，有不同的規(guī)格。插在電極夾方孔中的電極柄是經(jīng)過專門精細(xì)加工制造而成的。它可以直接作為制造電極的坯料(如圖4-37(a)所示)，也可以只作為專門的電極柄。專門的電極柄與電極可以用焊接或粘結(jié)的方法固定(如圖4-37(b)所示)，也可以用螺釘進(jìn)展機(jī)械固定(如圖4-37(c)所示)。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-36 方形

40、電極夾 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 圖4-37 方形電極柄 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院(2) 圓形電極夾。圓形電極夾的構(gòu)造如圖4-38(a)所示，電極夾安裝在定位板上。在圓形電極夾的內(nèi)孔中裝入像大多數(shù)數(shù)控銑床一樣的彈簧套筒夾頭(如圖4-38(b)所示)，可用來裝夾圓形電極。圖4-38(c)所示為精細(xì)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0.23.1 mm，普通用來裝夾直徑很小的電極。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-38 圓形電極夾構(gòu)造遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院(3) 規(guī)范電極夾。規(guī)范電極夾如圖4-39所示。規(guī)范電極夾通用性更強(qiáng)，適宜夾持各種外形的電極。圖4-

41、39(a)所示為小型萬用塊電極夾。它具有51 mm51 mm的基面，在底部有相距40 mm的兩個M6螺釘，用來將電極坯料固定在萬用塊電極夾的基面上。圖4-39(b)所示為方形塊電極夾。它具有邊長26.5 mm的內(nèi)正方，側(cè)面帶有兩個固緊螺釘，適宜裝夾電極柄直徑(或方徑)最大為25 mm的電極坯料。電極柄插入內(nèi)正方后，用固緊螺釘鎖緊，假設(shè)電極中心需求與電極夾中心重合時，可在內(nèi)正方的固定基準(zhǔn)兩邊內(nèi)插入墊片以調(diào)整中心。圖4-39(c)所示為U形塊電極夾。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院它具有20 mm的內(nèi)槽和兩個固緊螺釘，適宜裝夾最大柄寬為20 mm的電極，插入電極后，用固緊螺釘鎖緊，如電極柄較薄需求調(diào)

42、整中心時，可在內(nèi)槽的固定基準(zhǔn)一側(cè)插入墊片以調(diào)整電極中心。圖4-39(d)所示為坯料電極夾。這是一個未做加工的電極夾，可根據(jù)電極的外形、尺寸和裝夾方式隨意制造。圖4-39(e)所示為V型塊電極夾。它具有兩個相互垂直的基準(zhǔn)面，夾緊螺釘設(shè)置在外側(cè)的對角線處，適宜裝夾圓形、方形、菱形體的小型電極，電極中心到基準(zhǔn)面的間隔最大為10 mm，如需求調(diào)整電極中心，可在基準(zhǔn)面處插入墊片。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-39 規(guī)范電極夾遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4.2.3 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)確程度直接決議加工的精度。做好電極的準(zhǔn)確定位主要有三方面內(nèi)容：電極的裝夾與校

43、正、工件的裝夾與校正、電極相對于工件定位。電極的裝夾與校正前面已詳細(xì)討論過，這里不再表達(dá)。電火花加工工件的裝夾與機(jī)械切削機(jī)床類似，但由于電火花加工中的作用力很小，因此工件更容易裝夾。在實(shí)踐消費(fèi)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)理磁力的有無，如圖4-40所示)、虎鉗等來固定在機(jī)床任務(wù)臺上，多數(shù)用百分表來校正(如圖4-41所示)，使工件的基準(zhǔn)面分別與機(jī)床的X、Y軸平行。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-40 工件的固定遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-41 工件的校正遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院電極相對于工件定位是指將已安裝校正好的電極對準(zhǔn)工件上的加工位置，以保證

44、加工的孔或型腔在凹模上的位置精度。習(xí)慣上將電極相對于工件的定位過程稱為找正。電極找正與其他數(shù)控機(jī)床的定位方法大致形似，讀者可以自創(chuàng)參考。目前消費(fèi)的大多數(shù)電火花機(jī)床都有接觸感知功能，經(jīng)過接觸感知功能能較準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)電極相對工件的定位。在第二章引見ISO代碼的時候曾經(jīng)舉例闡明電極如何定位于工件上一特定點(diǎn)，在這里依然以工件的分中方法為例闡明接觸感知功能找正的詳細(xì)方法。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，詳細(xì)方法如下(如圖4-42所示)：遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-42 找工件中心遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院(1) 將工件型腔、電極外表的毛刺去除干凈，手動挪動電

45、極到型腔的中間，執(zhí)行如下指令：G80 X；G92 G54 X0；/普通機(jī)床將G54 任務(wù)坐標(biāo)系作為默許任務(wù)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(jié)方向的中心G92 Y0； 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院(2) 經(jīng)過上述操作，電極找到了型腔的中心。但思索到實(shí)踐操作中由于型腔、電極有毛刺等不測要素的影響，應(yīng)確認(rèn)找正能否可靠。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

46、找正指令，找到中心后，察看G55坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)值。假設(shè)與剛剛設(shè)定的零點(diǎn)相差不多，那么以為找正勝利；假設(shè)相差過大，那么闡明找正有問題，必需接著進(jìn)展上述步驟，至少保證最后兩次找正位置根本重合。目前消費(fèi)的部分電火花成型機(jī)床有找中心按鈕，這樣可以防止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根本重合。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4.2.4 工件的預(yù)備電火花加工在整個零件的加工中屬于最后一道工序或接近最后一道工序，所以在加工前宜仔細(xì)預(yù)備工件，詳細(xì)內(nèi)容如下：1工件的預(yù)加工普通來說，機(jī)械切削的效率比電火花加工的效率高。所以電火花加工前，盡能夠用機(jī)械加工的方法去除大部分加工余料，即預(yù)加工

47、(如圖4-43所示)。預(yù)加工可以節(jié)省電火花粗加工時間，提高總的消費(fèi)效率，但預(yù)加工時要留意：遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-43 預(yù)加工表示圖遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院(1) 所留余量要適宜，盡量做到余量均勻，否那么會影響型腔外表粗糙度和電極不均勻的損耗，破壞型腔的仿型精度。(2) 對一些外形復(fù)雜的型腔，頂加工比較困難，可直接進(jìn)展電火花加工。(3) 在短少通用夾具的情況下，用常規(guī)夾具在預(yù)加工中需求將工件多次裝夾。(4) 預(yù)加工后運(yùn)用的電極上能夠有銑削等機(jī)加工痕跡(如圖4-44所示)，如用這種電極精加工那么能夠影響到工件的外表粗糙度。(5) 預(yù)加工過的工件進(jìn)展電火花加工時，在起始階段加工穩(wěn)

48、定性能夠存在問題。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-44 預(yù)加工后工件外表遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院2熱處置工件在預(yù)加工后，便可以進(jìn)展淬火、回火等熱處置，即熱處置工序盡量安排在電火花加工前面，由于這樣可防止熱處置變形對電火花加工尺寸精度、型腔外形等的影響。處置安排在電火花加工前也有其缺陷，如電火花加工將淬火表層加工掉一部分，影響了熱處置的質(zhì)量和效果。所以有些型腔模安排在熱處置前進(jìn)展電火花加工，這樣型腔加工后鉗工拋光容易，并且淬火時的淬透性也較好。3其他工序工件在電火花加工前還必需除銹去磁，否那么在加工中工件吸附鐵屑，很容易引起拉弧燒傷。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4.2.5 電蝕產(chǎn)

49、物的排除經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)，大家知道假設(shè)電火花加工中電蝕產(chǎn)物不能及時排除，那么會對加工產(chǎn)生宏大的影響。電蝕產(chǎn)物的排除雖然是加工中出現(xiàn)的問題，但為了較好地排除電蝕產(chǎn)物，其預(yù)備任務(wù)必需在加工前做好。通常采用的方法如下：1) 電極沖油(如圖4-45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。沖油小孔直徑普通為0.52 mm左右，可以根據(jù)需求開一個或幾個小孔。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-45 電極沖油 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院2) 工件沖油(如圖4-46所示)工件沖油是穿孔電加工最常用的方法之一。由于穿孔加工大多在工件上開有預(yù)孔，因此具有沖油的條件。型腔加工時假設(shè)允許工件加

50、工部位開孔，那么也可采用此法。 圖4-46 工件沖油遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院3) 工件抽油(如圖4-47所示) 工件抽油常用于穿孔加工。由于加工的蝕除物不經(jīng)過加工區(qū)，因此加工斜度很小。抽油時要使放電時產(chǎn)生的氣體(大多是易燃?xì)怏w)及時排放，不能積聚在加工區(qū)，否那么會引起“放炮。“放炮是嚴(yán)重的事故，輕那么工件移位，重那么工件炸裂，主軸頭遭到嚴(yán)重?fù)p傷。通常在安放工件的油杯上采取措施，將抽油的部位盡量接近加工位置，將產(chǎn)生的氣體及時抽走。抽油的排屑效果不如沖油好。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-47 工件抽油遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院沖油和抽油對電極損耗有影響(如圖4-48所示)，尤其是對

51、排屑條件比較敏感的紫銅電極的損耗影響更明顯，所以排屑較好時那么不用沖、抽油。圖4-48 電極沖、抽油對電極損耗的影響遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4) 開排氣孔大型型腔加工時經(jīng)常在電極上開排氣孔。該方法工藝簡單，雖然排屑效果不如沖油，但對電極損耗影響較小。開排氣孔在粗加工時比較有效，精加工時需采用其他排屑方法。5) 抬刀工具電極在加工中邊加工邊抬刀是最常用的排屑方法之一。經(jīng)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。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院抬刀有兩種情況：一種是定時的周期抬刀，目前絕大部分電火花機(jī)床具備此功能。另一種是自順應(yīng)抬刀，可以根據(jù)加工的形狀自動調(diào)理進(jìn)給

52、的時間和抬起的時間(即抬起高度)，使加工正好不斷處于正常形狀。自順應(yīng)抬刀與自順應(yīng)沖油一樣，在加工出現(xiàn)不正常時才抬刀，正常加工時那么不抬刀。顯然，自順應(yīng)抬刀對提高加工效率有益，減少了不用要的抬刀。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院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。排屑的效果與電極平動或搖動的速度有關(guān)。在采用上述方法實(shí)現(xiàn)任務(wù)液沖油或抽油強(qiáng)迫循環(huán)中，往往需求在任務(wù)臺上裝上油杯(如圖4-49所示)，油杯的側(cè)壁和底邊上開有沖油和抽油孔。電火花加工時，任務(wù)液會分解產(chǎn)生氣體(主要是氫氣)。這種氣體如不及時排出，就會存積在油杯里，假設(shè)被電火花放電引燃時，將產(chǎn)生放炮景象，

53、呵斥電極與工件位移，給加工帶來很大費(fèi)事，影響被加工工件的尺寸精度，所以對油杯的運(yùn)用要留意以下幾點(diǎn)：遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院(1) 油杯要有適宜的高度，能滿足加工較厚工件的電極伸出長度，在構(gòu)造上應(yīng)滿足加工型孔的外形和尺寸要求。油杯的外形普通有圓形和長方形兩種，都應(yīng)具備沖、抽油的條件。為防止在油杯頂部積聚氣泡，抽油的抽氣管應(yīng)緊挨在工件底面。(2) 油杯的剛度和精度要好。根據(jù)加工的實(shí)踐需求，油杯的兩端面不平度不能超越0.01 mm，同時密封性要好，防止有漏油景象。(3) 油杯底部的抽油孔，如底部安裝不方便，可安頓在靠底部側(cè)面，也可省去抽油抽氣管4和底板5，而直接安頓在油杯側(cè)面的最上部。遼 陽

54、職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-49 油杯構(gòu)造圖遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4.3 加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及加工實(shí)例4.3.1 加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電火花加工中，在粗加工完成后，再運(yùn)用其他規(guī)準(zhǔn)加工，使工件粗糙度逐漸降低，逐漸到達(dá)加工尺寸。在加工中，規(guī)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換還需求思索其他要素，如加工中的最大加工電流要根據(jù)不同時期的實(shí)踐加工面積確定并進(jìn)展調(diào)理，但總體上講有一些共同點(diǎn)。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院1掌握加工余量這是提高加工質(zhì)量和縮短加工時間的最重要環(huán)節(jié)。普通來說，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)展微小的調(diào)整。加工余量的控制，主要從粗糙度和電極損耗兩方面來思索。在普通型腔低損耗(1%)加工中能到達(dá)的

55、各種外表粗糙度與最小加工余量有一定的規(guī)律(如表4-2所示)。在加工中必需使加工余量不小于最小加工余量。假設(shè)加工余量太小，那么最后粗糙度加工不出或者工件達(dá)不到規(guī)定的尺寸。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院表4-2 外表粗糙度與最小加工余量的關(guān)系遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院2粗糙度逐級逼近電規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的另一個要點(diǎn)是使粗糙度逐級逼近，非常忌諱粗糙度轉(zhuǎn)換過大，尤其是要防止在損耗明顯增大的情況下又使粗糙度差別很大。這樣電極損耗的痕跡會直接反映在電極外表上，使最后加工粗糙度變差。粗糙度逐級逼近是降低粗糙度的一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，否那么將使加工質(zhì)量變差，效率變低。低損耗加工時粗糙度轉(zhuǎn)換可以大一些。轉(zhuǎn)換規(guī)準(zhǔn)的時機(jī)

56、是必需把前一電規(guī)準(zhǔn)的粗糙外表全部均勻修光并到達(dá)一定尺寸后才進(jìn)展下一電規(guī)準(zhǔn)的加工。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院3尺寸控制加工尺寸控制也是規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時應(yīng)予充分留意的問題之一。普通來說，X、Y平面尺寸的控制比較直觀，并可以在加工過程中隨時進(jìn)展丈量；加工深度的控制比較困難，普通機(jī)床只能指示主軸進(jìn)給的位置，至于實(shí)踐加工深度還要思索電極損耗和電火花間隙。因此在普通情況下深度方向都加工至略微超越規(guī)定尺寸，然后在加工完之后，再將上平面磨去一部分。近年來新開展研制的數(shù)控機(jī)床，有的具有加工深度的顯示，比較高級的機(jī)床其顯示的深度還自動地扣除了放電間隙和電極損耗量。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4損耗控制在理想的情

57、況下，當(dāng)然最好是在任何粗糙度時都用低損耗規(guī)準(zhǔn)加工，這樣加工質(zhì)量比較容易控制，但這并不是在一切情況下都可以辦到的。同時由于低損耗加工的效率比有損耗加工要低，故對于某些要求并不太高而加工余量又很大的工件，其電極損耗的工藝要求可以低一些。有的加工，由于工藝條件或者其他要素，其電極損耗很難控制，因此要采取相應(yīng)的措施才干完成一定要求的放電加工。在加工中，為了有目的地控制電極損耗，應(yīng)先了解如下內(nèi)容： 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 (1) 假設(shè)用石墨電極作粗加工時，電極損耗普通可以到達(dá)1%以下。 (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能到達(dá)3.2m，但通常只能在6.3 m左右。

58、 (3) 假設(shè)用石墨作電極且加工零件的外表粗糙度Ra3.2 m，那么電極損耗約在15%50%之間。 (4) 不論是粗加工還是精加工，電極角部損耗比上述還要大。粗加工時，電極外表會產(chǎn)生缺陷。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院(5) 紫銅電極粗加工的電極損耗量也可以低于1%，但加工電流超越30 A后，電極外表會產(chǎn)生起皺和開裂景象。(6) 在普通情況下用紫銅作電極采用低損耗加工規(guī)準(zhǔn)進(jìn)展加工，零件的外表粗糙度Ra可以到達(dá)3.2 m左右。(7) 紫銅電極的角損耗比石墨電極更大。了解上述情況后，在規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時控制損耗就比較有把握了。電規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時對電極損耗的控制最主要的是要掌握低損耗加工轉(zhuǎn)向有損耗加工的時機(jī)，也就

59、是用低損耗規(guī)準(zhǔn)加工到什么粗糙度，加工余量多大的時候才用有損耗規(guī)準(zhǔn)加工，每個規(guī)準(zhǔn)的加工余量取多少才適當(dāng)。 遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院石墨電極低損耗加工粗糙度Ra普通到達(dá)6.3 m左右，轉(zhuǎn)向有損耗加工時其加工余量普通控制在0.20 mm以下，這樣就可以使總的電極損耗量小于0.20 mm。當(dāng)然外形不同，加工工藝條件不同，低損耗規(guī)準(zhǔn)的要求也不一樣。例如，外形簡單的型腔的低損耗規(guī)準(zhǔn)與窄槽等的低損耗規(guī)準(zhǔn)就不一樣，轉(zhuǎn)換規(guī)準(zhǔn)時機(jī)也不一樣，前者Ton/Ip值可以小一些，后者那么要大一些；前者在損耗值允許時，可以在粗糙度較大的情況下轉(zhuǎn)換為有損耗加工，后者那么為了保證成型精度，該當(dāng)盡能夠用低損耗規(guī)準(zhǔn)加工到較小的

60、粗糙度。紫銅電極加工時，除了要控制Ton/Ip值外，還要留意加工電流不要太大。規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時要使低損耗加工粗糙度到達(dá)盡量小的等級，使精加工損耗量減少到最低限制。遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院圖4-50 單電極加工時的加工條件及加工圖形遼 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院4.3.2 加工實(shí)例例4.2 一個電極的精加工(本實(shí)例所用機(jī)床為Sodick A3R，其控制電源為Excellence XI)。加工條件：1. 電極/工件資料：Cu/St(45鋼)2. 加工外表粗糙度：Rmax6 m3. 電極減寸量(即減小量)：0.3 mm/單側(cè)4. 加工深度：5.00.015. 加工位置：工件中心 單電極加工時的加工條