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隨著現(xiàn)代模具制造水平不斷的發(fā)展,對模具制造的要求也越來越高,。許多模具制造企業(yè)的制造對象也放到了精密模具,。對于型腔模具的制造,,電火花加工一直是一種比較精密的加工方法,。雖然現(xiàn)在可以利用高速加工中心加工型腔模具中一些精密部位,,但是型腔模具中深窄小型腔,,溝槽拐角,,形狀特殊復(fù)雜等許多地方必須由電火花加工完成,,下面對電火花加工精密型腔模要點進行闡述。8 u0 k# m$ z6 h
電火花加工精密型腔模具的精度表現(xiàn)在尺寸精度,、仿形精度,、表面質(zhì)量等B 個方面。加工精密型腔模具,,應(yīng)正確分析其各部位尺寸要求,,靈活控制不同地方的尺寸精度,應(yīng)特別重視那些尺寸要求高的部位,,精密型腔模具中的重要尺寸公差可達±2-3μm,,可見其尺寸要求的嚴格性。仿形精度要求亦高,,型腔應(yīng)清角,,棱角清楚。表面粗糙度值均勻,,并達到預(yù)定表面精糙度值,,一般要求Ra值很小,甚至要求鏡面加工,,另外電火花加工部位表面變質(zhì)層的厚度要很小,。
7 l5 J) G6 |4 A6 O% d1 |4 E加工精密型腔模具的要點* `( B4 B- c6 P8 `/ M h
(1)先進的精密放電設(shè)備是保證加工精度的前提。現(xiàn)代模具企業(yè)使用的電火花機床一般都是數(shù)顯和數(shù)控的,,機床本身的精度對加工精度起著重要影響,。機床結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能,主軸和工作臺的各種幾何精度,、數(shù)顯和數(shù)控的精度都不可以忽視,。機床的加工性能尤為重要。精密電火花加工機床加工放電穩(wěn)定,,火花間隙小,,電極損耗小,加工速度相對快,,表面質(zhì)量高。此類機床使用起來也有很多優(yōu)越性,,如果我們進行電極與工件的碰邊時,,它會產(chǎn)生微放電,有利于將細微雜質(zhì)清除,,提高定位精度,,機床的積炭監(jiān)控調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以防止積炭,自動調(diào)節(jié)放電狀態(tài)等,,最先進的EFE 電火花機床可以實現(xiàn)五軸數(shù)控聯(lián)動,,并帶有電極庫,,可以自動更換電極工具,只需事先調(diào)整好電極工具和編制好相應(yīng)的程序便能自動完成加工任務(wù),。精密的型腔模具的電火花加工必須由精密電火花機床來完成,,那些傳統(tǒng)老式的放電機床將會被淘汰。6 q) U4 H. h- |
(2)宜采用多電極加工法,。
# i1 [, C1 U" i9 J. |% W& E0 E/ A這里指的多電極加工方法是根據(jù)一個型腔在粗,、半精、精加工中放電間隙不同的特點采用幾個相應(yīng)尺寸縮放量的電極完成一個型腔的粗,、半精,、精加工。首先用粗加工電極蝕除大量金屬,,然后再換半精加工電極完成粗加工到精加工的過渡加工,,最后用精加工電極進行終精加工�,?梢愿鶕�(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,。這種加工方法不采用平動,仿形精度高,,只要熟練掌握火花間隙,,保證重復(fù)定位精度,就可以達到滿意的工藝效果' [' h6 x) Q/ E" a# z
(3)對電極的要求,。
7 ^: ?, }7 {2 u" `, ]9 X; @1 _a.合理選擇電極材料,。電火花加工中,用得最多的電極材料是紫銅,,其次是石墨,,精密電火花加工根據(jù)需要可選用銅鎢合金或者銀鎢合金。紫銅電極的電火花加工性能好,,加工穩(wěn)定,,電極相對損耗小,能保證較高的加工精度,,適用范圍廣,,但在加工中不宜采用大電流加工。石墨電極在精加工中的加工效果不及紫銅,,但在粗加工中可以承受較大的電流密度而保證電極低損耗,,可以作為很好的粗加工電極材料。銅鎢合金與銀鎢合金價格較貴,,尤其是銀鎢合金,,它們的加工性能穩(wěn)定,電極損耗極小,,特別適用于加工深槽,,深腔及一些精度要求高的地方,,在精密型腔模中也常用到。
/ a2 J1 g6 A: x! [. vb.合理控制好電極各部位縮放尺寸,。電極的縮放尺寸在生產(chǎn)中稱為火花位,。眾所周知,型腔尺寸精度決定于電極的尺寸,,因此要根據(jù)實際情況合理確定火花位,。一般精密加工中精加工的火花位為單側(cè)0.01-0.03mm,中加工和粗加工的火花位是兼顧加工速度和精加工預(yù)留量來確定的。
% n; x& c h. O+ J/ G6 ~, qc.電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理,。電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮到有便于準確找正,,定位的基準,裝夾牢靠的方式,,便于排渣,,排氣以及電極避空,延長等要求,。4 K: r) @/ D: S* j/ j; d1 N; o
d.采用合理的加工方法制造電極來保證電極精度,。模具企業(yè)里制造電極一般為機械切削與電火花線切割。精密的電極制造根據(jù)工藝性常用高速加工中心,、數(shù)控車床,、慢速走絲、雕刻機等來完成,。
3 D# |! Q9 x" L. V8 `- c( d" ke.對電極進行全面檢測,,合格才用來加工。只有這樣才能保證加工質(zhì)量,。尤其是精密型腔模具,,對電極的檢測是一個必不可少的環(huán)節(jié)。檢測電極的實際尺寸是否
* b$ L! P* }, j# ]/ j8 \在公差允許范圍內(nèi),,電極的表面粗糙度是否達到要求,,電極形狀是否正確,電極基準面是否平整,、有無毛刺,。
* D$ w% Y! y3 U7 C* b4 n% p0 E B(4)把好電極、工件校正與定位關(guān),。" D8 q; B4 A4 }5 B( G/ [/ T
電極,、工件的校正與定位是直接影響加工精度的重要環(huán)節(jié)。電極,、工件在校正前要確保裝夾牢靠,在粗加工放電中兩者間產(chǎn)生的爆沖力,,主軸運動時兩者間的真空吸引力等因素可使它們發(fā)生錯位,、移動,,輕則影響加工精度,重則造成廢品,。電極,、工件的校正應(yīng)使用精度好的千分表。校表是電火花加工中開始階段最重要的環(huán)節(jié),,操作者精心地去控制好校正精度,,它對加工間隙的大小也有影響。如果電極的垂直度校正有偏差,,使其在水平面上投影面積增大,,則造成加工間隙變大,因此一般存在用小電極加工后的側(cè)面間隙比用大電極加工后的側(cè)面間隙稍大的情況,。因為小電極的校正精度不可能有大電極那樣高,。校正工件時,將其基準面與機床十字拖把移動軸線平行度校好以后,,還應(yīng)檢查各幾何平面的關(guān)系,。電極對工件的定位方式最好采用分中,即利用電極的中心線與工件中心線的距離進行定位,,這樣可保證定位精度,,而不受加工的前些工序的誤差影響。電火花機床的數(shù)顯功能和’01計算功能也使得操作方便,、準確,。如不能采用分中方式,應(yīng)有明確的定位基準來保證定位精度,。電火花機床在電極接觸工件時會發(fā)出鳴聲,,利用這一特點可用來進行碰邊實現(xiàn)它們的定位。關(guān)鍵是二者之間要無毛刺,、無雜質(zhì),、接觸面平整。精密放電機這一功能更具完善,,更準確,。值得一提的是,有些操作者喜歡利用小電流放電并觀察火花均勻性來實現(xiàn)定位,,這樣做雖然將二者間的雜物很好地蝕除掉了,,但精度不是太高。精密加工中建議采用聲音碰邊,。精密電火花加工常使用一些較精密的,、復(fù)雜的工夾具來對電極和工件作快速精密定位,可以節(jié)省大量裝夾,、定位,、找正時間,。定位和重復(fù)定位精度很高(±0.001mm),有瑞典生產(chǎn)的3R系統(tǒng),、瑞士生產(chǎn)的EROWA系統(tǒng)等,,這里不作詳細介紹,可以參閱有關(guān)資料具體了解,。
+ }, e3 v0 d. b1 M7 `1 Y(7)正確選用電規(guī)準,,調(diào)節(jié)放電狀態(tài)穩(wěn)定。操作者只有透徹了解放電加工工藝規(guī)律,,不斷從
, b1 n8 k! o( L實際操作中積累經(jīng)驗,,才能加工出精密的產(chǎn)品。我們調(diào)節(jié)參數(shù)的原則是粗加工中采用大的電流,、大的脈沖寬度,、小的脈沖間隙來實現(xiàn)加工速度快,電極的低損耗,、為精加工預(yù)留適當(dāng)余量,。精加工采用小電流、小的脈沖寬度,、大的脈沖間隙來達到火花間隙小,、尺寸準確、表面光潔度高的要求,。精密加工中,,調(diào)節(jié)參數(shù)的重點是掌握好各加工規(guī)準的火花間隙,這要求操作者根據(jù)所操作的機床憑工作經(jīng)驗來確定,,可以參考機床說明書給出的參考值在實際中加以驗證,,注意加工中的火花間隙“寧小勿大”。在加工中我們調(diào)節(jié)的標準是使放電狀態(tài)穩(wěn)定,�,?梢酝ㄟ^看火花、聽聲音,、觀察電流表,、電壓表和主軸伺服百分表來評定,通過調(diào)節(jié)非電參數(shù)(如排渣高度,、放電時間,、伺服靈敏度等),采用合理的沖油方式來保證排渣順暢,,放電穩(wěn)定,。當(dāng)排渣不良時,會產(chǎn)生二次放電,使火花間隙變大,,表面粗糙度不均勻,,表面黑斑,,影響加工精度,。加工中的工作液應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)火花油,并保持清潔,,對放電狀態(tài)也有影響,。整個加工過程中要監(jiān)控加工穩(wěn)定情況,必要時采取相應(yīng)的措施,。7 }3 S/ A# s) Z g
3 結(jié)束語
( f- w$ Z8 V+ F- \' t) I電火花加工精密型腔模具中各個環(huán)節(jié)都很重要,,每個環(huán)節(jié)都是相關(guān)聯(lián)的,只有把握好每一個環(huán)節(jié),,注重每一個加工細節(jié),,才能保證最終的加工精度。 |
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