電火花加工質(zhì)量問(wèn)題分析及對(duì)策

1、圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!控制的精度也將大大提高!!“#工藝的生產(chǎn)質(zhì)量將進(jìn)一步提高!!“#加工工藝也將得到進(jìn)一步的推廣應(yīng)用“伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展!硬盤的發(fā)展已進(jìn)入快車道!其運(yùn)行速度也越來(lái)越快!高速運(yùn)行的電機(jī)會(huì)使硬盤的溫度大幅度的提高!有時(shí)候會(huì)高達(dá)$%%!“44EC@M:CC:M#($’K5CNAJC=:EI4GO:E:=54A7P:6)’#$何

2、健輝’硬盤完全手冊(cè)#($’北京%中國(guó)電力出版社!$%%%’#Q$雷源忠’先進(jìn)電子制造中的重要科學(xué)問(wèn)題#$’國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)!$%%$!RS1$%23$%’&編輯畢勝’作者簡(jiǎn)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?yàn)?LU#(“梁式!男!廣西大學(xué)碩士生導(dǎo)師!教授“李尚平!男!廣西大學(xué)碩士生導(dǎo)師!教授“收稿日期%$%%3%3$V!!!!!!!!!!電火花加工質(zhì)量問(wèn)題分析及對(duì)策榮星!王傳杰&集美大學(xué)工

3、程技術(shù)學(xué)院!福建廈門&Q%$’!引言電火花廣泛用于復(fù)雜高精型腔(型孔(窄槽(窄縫(薄型工件的加工!但是在加工過(guò)程中常存在一些影響加工質(zhì)量的問(wèn)題“本文對(duì)電火花加工中!影響加工質(zhì)量的主要問(wèn)題和產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析!并提出相應(yīng)對(duì)策““表面質(zhì)量問(wèn)題分析及措施在電火花加工中!常出現(xiàn)的主要表面質(zhì)量問(wèn)題有%表面粗糙(型腔內(nèi)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(diào)整放電參數(shù)!如調(diào)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(diào)整工作液沖刷狀態(tài)“!“!型腔內(nèi)的拼接痕對(duì)于一些復(fù)雜的型腔!為了簡(jiǎn)化電極加工工藝!降低加工難度和成本!常將復(fù)雜電極分成幾個(gè)幾何形狀簡(jiǎn)單的容易加工的電極!如圖所示“加工后再拼合起來(lái)!進(jìn)行放電加工或每個(gè)電極單獨(dú)放電加工“每個(gè)電極單獨(dú)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(jié)果是

5、拼縫處幾何形狀發(fā)生改變!如圖’所示“!“機(jī)械工程師!““#年第!期摘要%介紹了電火花加工中!常見(jiàn)的表面質(zhì)量和加工精度問(wèn)題以及產(chǎn)生的原因!并提出了具體解決辦法和相應(yīng)措施“關(guān)鍵詞%電火花加工)電極)型腔)放電間隙中圖分類號(hào)%“#$$%文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼%$文章編號(hào)%%““!&!’’’&!““#’“&&““()&“’圖“圖#研究探討!“#“$%&’()#&##這種改變將導(dǎo)致該處的放電間隙明顯增大!使得該處金屬無(wú)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(shè)計(jì)和加工電極時(shí)!如果將兩電極的結(jié)合部分重合!““左右!就可有效解決此問(wèn)題“!“#孔壁燒傷或裂紋在電火花加工過(guò)程中!火花通道重復(fù)著瞬間金屬熔化#蒸發(fā)#氣化#熔蝕工作液沖刷恢復(fù)絕緣!此過(guò)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(zhì)或廢屑排除不及時(shí)所產(chǎn)生的二次放電都將使工件表層加熱溫度過(guò)高和加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)!其結(jié)果使工件表面產(chǎn)生燒傷或晶粒粗大!與此

7、同時(shí)!也會(huì)產(chǎn)生過(guò)高的拉伸熱應(yīng)力!當(dāng)工件材料選擇不當(dāng)時(shí)!便產(chǎn)生裂紋“解決辦法$避免熱處理時(shí)過(guò)熱#脫碳!調(diào)小直流電壓!清除放電間隙中的雜質(zhì)和廢屑!更換工作液“當(dāng)電極較大時(shí)可在電極上設(shè)置工藝孔以便及時(shí)排除廢渣!必要時(shí)更換工件材質(zhì)“!加工精度問(wèn)題及措施電火花加工中!所表現(xiàn)出的加工精度問(wèn)題主要有$尺寸誤差#放電深度!清角半徑太大#平面度誤差#孔壁臺(tái)階“#“$型腔的尺寸誤差用電火花加工時(shí)!其加工精度受機(jī)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(duì)于型腔的位置精度!直接影響放電型腔的尺寸精度!如果設(shè)計(jì)電極時(shí)!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(zhǔn)!勢(shì)必造成型腔的尺寸誤差和位置誤差“因此!設(shè)計(jì)加工電極時(shí)!不僅要考慮電極的尺寸精度!還要考慮電極放電時(shí)的位置尺寸!以及確定電極在%#&#’三軸方向校正基準(zhǔn)!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(guò)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(yán)重?fù)p耗#放電參數(shù)選擇不合理#精加工時(shí)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(shí)!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(shí)工件和電極的移動(dòng)

10、#偏斜或二者裝卡定位不準(zhǔn)確造成的“電熱熔化金屬時(shí)!伴隨著金屬和工作液的瞬間蒸發(fā)#汽化將對(duì)電極或工件產(chǎn)生較大的沖擊和振動(dòng)!容易使電極在進(jìn)給和加工過(guò)程中產(chǎn)生移動(dòng)或偏斜!其結(jié)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(dòng)!廢渣的排除!同時(shí)可避免形成真空而產(chǎn)生對(duì)電極和工件的沖擊!防止了電極和工件在加工中的移動(dòng)和偏斜!有利于保證加工精度“#“(孔壁出現(xiàn)臺(tái)階在電火花加工凹模型孔時(shí)!當(dāng)機(jī)床進(jìn)給

11、主軸垂直進(jìn)給發(fā)生抖動(dòng)#電極表面不平直#電極相對(duì)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(shí)!都將造成凹模孔壁出現(xiàn)臺(tái)階“解決辦法是$在機(jī)床選型時(shí)要注意機(jī)床剛性結(jié)構(gòu)和主軸承載能力!加工時(shí)采用多次放電加工!逐漸消除孔壁臺(tái)階““結(jié)論針對(duì)放電加工中常出現(xiàn)的一些問(wèn)題!經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析指出問(wèn)題產(chǎn)生的原因!并從電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)#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(yīng)的解決措施!對(duì)處理放電加工的一些實(shí)際問(wèn)題有一定的幫助“(參考文獻(xiàn)

12、)(#)模具制造手冊(cè)編寫組#模具制造手冊(cè)($)#北京$機(jī)械工業(yè)出版社!$%%%#($)許發(fā)樾#模具制造工藝與裝配($)#北京$機(jī)械工業(yè)出版社!$%%&#(&)彭建聲!秦曉剛#模具技術(shù)問(wèn)答($)#北京$機(jī)械工業(yè)出版社!$%%&#(’)沈洪#電火花成型技術(shù)新發(fā)展($)#模具工業(yè)!$%%%!’(’)$#()盧存?zhèn)?電火花加工工藝學(xué)()#北京$國(guó)防工業(yè)出版社!!..#&編輯啟迪’作者簡(jiǎn)介$榮星&#%&“’’!男!講師!主要從事模具設(shè)計(jì)加工#數(shù)控