電火花加工質量問題分析及對策

1、圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!控制的精度也將大大提高!!“#工藝的生產質量將進一步提高!!“#加工工藝也將得到進一步的推廣應用“伴隨科學技術的不斷發(fā)展!硬盤的發(fā)展已進入快車道!其運行速度也越來越快!高速運行的電機會使硬盤的溫度大幅度的提高!有時候會高達$%%!“44EC@M:CC:M#($’K5CNAJC=:EI4GO:E:=54A7P:6)’#$何

2、健輝’硬盤完全手冊#($’北京%中國電力出版社!$%%%’#Q$雷源忠’先進電子制造中的重要科學問題#$’國家自然科學基金委員會!$%%$!RS1$%23$%’&編輯畢勝’作者簡介%仇高賀.TQ3S)男)原希捷(“#@公司制造工程師!在讀研究生)研究方向為#LU#(“梁式!男!廣西大學碩士生導師!教授“李尚平!男!廣西大學碩士生導師!教授“收稿日期%$%%3%3$V!!!!!!!!!!電火花加工質量問題分析及對策榮星!王傳杰&集美大學工

3、程技術學院!福建廈門&Q%$’!引言電火花廣泛用于復雜高精型腔(型孔(窄槽(窄縫(薄型工件的加工!但是在加工過程中常存在一些影響加工質量的問題“本文對電火花加工中!影響加工質量的主要問題和產生的原因進行了分析!并提出相應對策““表面質量問題分析及措施在電火花加工中!常出現(xiàn)的主要表面質量問題有%表面粗糙(型腔內留有電極拼縫痕跡(孔壁燒傷或裂紋“!“#表面粗糙加工表面粗糙主要是由電極表面粗糙引起的微觀放電間隙不均勻和廢渣排除不暢通引起積碳以

4、及放電參數(shù)選擇不合理造成的“解決辦法首先調整放電參數(shù)!如調小放電電壓和脈沖電流!若仍不能排除則需重新拋光電極及調整工作液沖刷狀態(tài)“!“!型腔內的拼接痕對于一些復雜的型腔!為了簡化電極加工工藝!降低加工難度和成本!常將復雜電極分成幾個幾何形狀簡單的容易加工的電極!如圖所示“加工后再拼合起來!進行放電加工或每個電極單獨放電加工“每個電極單獨放電加工后!往往在型腔表面上留有拼接痕!如圖&所示“主要原因是電極損耗&電極拼縫處兩棱的損耗’其結果是

5、拼縫處幾何形狀發(fā)生改變!如圖’所示“!“機械工程師!““#年第!期摘要%介紹了電火花加工中!常見的表面質量和加工精度問題以及產生的原因!并提出了具體解決辦法和相應措施“關鍵詞%電火花加工)電極)型腔)放電間隙中圖分類號%“#$$%文獻標識碼%$文章編號%%““!&!’’’&!““#’“&&““()&“’圖“圖#研究探討!“#“$%&’()#&##這種改變將導致該處的放電間隙明顯增大!使得該處金屬無法被加工!最終造成拼縫處放電加工表面上留

6、有不規(guī)則的凸起痕跡“在設計和加工電極時!如果將兩電極的結合部分重合!““左右!就可有效解決此問題“!“#孔壁燒傷或裂紋在電火花加工過程中!火花通道重復著瞬間金屬熔化#蒸發(fā)#氣化#熔蝕工作液沖刷恢復絕緣!此過程使工件表面金屬始終處于一種從熔化狀態(tài)到突然急冷凝固的循環(huán)!在這一循環(huán)中!如果直流電壓太高!以及由于放電間隙中存在的雜質或廢屑排除不及時所產生的二次放電都將使工件表層加熱溫度過高和加熱時間過長!其結果使工件表面產生燒傷或晶粒粗大!與此

7、同時!也會產生過高的拉伸熱應力!當工件材料選擇不當時!便產生裂紋“解決辦法$避免熱處理時過熱#脫碳!調小直流電壓!清除放電間隙中的雜質和廢屑!更換工作液“當電極較大時可在電極上設置工藝孔以便及時排除廢渣!必要時更換工件材質“!加工精度問題及措施電火花加工中!所表現(xiàn)出的加工精度問題主要有$尺寸誤差#放電深度!清角半徑太大#平面度誤差#孔壁臺階“#“$型腔的尺寸誤差用電火花加工時!其加工精度受機床#夾具#電極#放電參數(shù)#放電環(huán)境等諸多因素影

8、響“僅電極而言!其尺寸精度和相對于型腔的位置精度!直接影響放電型腔的尺寸精度!如果設計電極時!只考慮電極的尺寸精度!而忽略電極在型腔加工中的位置精度和校正電極的基準!勢必造成型腔的尺寸誤差和位置誤差“因此!設計加工電極時!不僅要考慮電極的尺寸精度!還要考慮電極放電時的位置尺寸!以及確定電極在%#&#’三軸方向校正基準!以便在電火花加工前校正電極的正確位置和狀態(tài)!否則直接影響放電后型腔的形狀和尺寸“#“!型孔清角圓角半徑太大在型孔或型腔加

9、工中!很容易出現(xiàn)清角圓角半徑過大現(xiàn)象!影響型孔或型腔的形狀精度!其原因是電極棱角的嚴重損耗#放電參數(shù)選擇不合理#精加工時間太短等“解決辦法是$減小清角處的放電間隙!具體是分多次放電加工!如圖!所示“在第二次加工時!電極外形尺寸增大!電流減少!電極棱角損耗減少!獲得了理想的尖角或直角形狀%選擇合理放電參數(shù)!如減小電壓電流%在各清角采用工作液直沖循環(huán)“#“#平面度及形狀誤差電火花加工中!加工表面平面度及形狀誤差主要是由放電時工件和電極的移動

10、#偏斜或二者裝卡定位不準確造成的“電熱熔化金屬時!伴隨著金屬和工作液的瞬間蒸發(fā)#汽化將對電極或工件產生較大的沖擊和振動!容易使電極在進給和加工過程中產生移動或偏斜!其結果造成加工表面出現(xiàn)平面度及形狀誤差“解決辦法是可在電極的不重要部位鉆孔&如圖“所示’!可利于工作液的流動!廢渣的排除!同時可避免形成真空而產生對電極和工件的沖擊!防止了電極和工件在加工中的移動和偏斜!有利于保證加工精度“#“(孔壁出現(xiàn)臺階在電火花加工凹模型孔時!當機床進給

11、主軸垂直進給發(fā)生抖動#電極表面不平直#電極相對于工件發(fā)生位置改變#電極的上下部分磨損程度不一致時!都將造成凹?？妆诔霈F(xiàn)臺階“解決辦法是$在機床選型時要注意機床剛性結構和主軸承載能力!加工時采用多次放電加工!逐漸消除孔壁臺階““結論針對放電加工中常出現(xiàn)的一些問題!經過實驗和理論分析指出問題產生的原因!并從電極結構設計#電極材料#工藝#放電參數(shù)#工作液循環(huán)方式等多方面提出了相應的解決措施!對處理放電加工的一些實際問題有一定的幫助“(參考文獻

12、)(#)模具制造手冊編寫組#模具制造手冊($)#北京$機械工業(yè)出版社!$%%%#($)許發(fā)樾#模具制造工藝與裝配($)#北京$機械工業(yè)出版社!$%%&#(&)彭建聲!秦曉剛#模具技術問答($)#北京$機械工業(yè)出版社!$%%&#(’)沈洪#電火花成型技術新發(fā)展($)#模具工業(yè)!$%%%!’(’)$#()盧存?zhèn)?電火花加工工藝學()#北京$國防工業(yè)出版社!!..#&編輯啟迪’作者簡介$榮星&#%&“’’!男!講師!主要從事模具設計加工#數(shù)控