电火花培训手册(修订)

电火花培训手册(修订)内容摘要：

表面粗糙度 表面粗糙度是指加工表面上的微观几何形状误差。 它由无方向性的无数小坑和硬凸所组成。 国家标准规定：加工表面粗糙度用 RA（轮廓的平均算数偏差）或 RZ（不平度不平高度）来评定。 工件的电火花加工表面粗糙度直接影响其使用性能。 如耐磨性， 接触钢度、疲劳强度等。 尤其对于高速高洁高压条件下工作的模具和零件，其表面粗糙度往往是决定其使用性能和寿命的关键。 铜打钢光洁度与脉冲宽度和峰值电流的关系曲线 总之，要协调好电参数，处理好效率与低损耗、放电间隙、粗糙度之间的矛盾，才能快速、低损耗、高精度的完成工件的加工。 五 电火花机床的基本操作 1 电极夹具： 电极夹具是装夹电极的装 置。 在夹具圆周的四面，有四个调整螺钉，用来调节校正电极的垂直度。 调节的时候，左右或前后两个螺钉一进一退同时调节，始终要带上点力。 否则调左右（前、后）时，影响前后（左右）的垂直度。 调整好后，要将螺拧紧，保证良好的钢性。 在夹具正面的两个螺钉是调节电极旋转角度的（左右可旋转 177。 15 度）使工具电极的截面形状与工件型腔预定的位置一样。 在拉电极垂直度时，应将功能设置在拉表。 （数控机床应按拉表键，普通机床将旋钮拨到拉表北京凝华科技有限公司 电火花培训手册 第 7 页 共 21 页 档）打上表，旋动伺服旋钮，或按快上快下键让主轴上下行走，调整螺钉，将垂 直度找好。 由于调左右（前、后）时，有可能影响前后（左右）的垂直度。 所以要反复的看两次。 如果精度要求不是很高，用直角尺靠就以了。 面积较大或侧壁没有基准面的电极，可用表打 底面或上端面，摇动 XY 轴，找好平行度。 也可用放电找正的方法。 用精规准，小电流放电打印的方法，使电极与工件四周火花均匀放电，完成校正电极工作。 电极侧壁与工件侧壁的平行度也可用放电找正的方法。 2 平动头 前面提到过粗糙度和放电间隙。 在粗加工时间隙比较大，粗糙度也较差。 转到中、精加工后工件的底面可以通 过主轴进给修光。 而侧壁由于中、精加工放电间隙变小而无法修光。 平动头就是为此设计的。 平动头是一个使装在其上的电极能在水平面内产生向外的机械扩张动作的工艺附件。 其主要做用是修光侧壁和提高尺寸精度。 平动头的作用原理，是利用偏心机构将伺服电机的旋转运动，通过平动轨迹保持机构转化成电极上每一个质点，都能围绕其原位置在水平面内做小圆周运动。 通过调节螺钉，平动范围可由零逐渐扩大，以补偿粗、中、精加工放电间隙的变化，从而达到修光侧壁的目的。 平动头的使用特点： (1) 除了上面提到的修光侧壁外，也有助于对底面的修光。 由于电极移动方式的改变，使可加工的表面质量大为改善。 (2) 有助于电蚀物的排出，提高加工的稳定性。 (3) 隙的严格限制。 平动头使用的注意事项 (1) 在使用前务必检查平动头是否在零位，并在每次使用后将平动头调零。 (2) 平动头平动量的调整要逐步的实现，逐步扩大。 (3) 修侧壁时转速不要太快，否则加工效率将降低，且加工面不美观。 3 如何放置工件 放置工件前，应先将机床台面清理干净。 如果台面有毛刺或划伤，应先去毛刺，保证台面的平整。 并将工件底面和周遍的毛刺清理干净，轻轻放在台面上，（不 可推、拉，否则将会划伤台面，影响精度）在基准面打上百分表，摇动 X 或Ｙ轴，将工件找正、固定好。 4 对刀找正 (1) 划线找正 对于精度要求不甚高的模具，可用此种方法。 用小火花放电的方法，使电极附在工件的上端面，摇动 X、 Y 轴，调节电极旋转螺钉，使电极均匀压在所划的轮廓线内即可。 如果电极端面不平，选一些关键点用刀口角尺靠的方法找正。 （ 2）碰边找正 电极比较规范或精度要求高的模具，用此种方法可获得更高的精度。 将电极的平行度、垂直度都调节好，将主轴下降到适当的高度，功能键置于 对零档，摇动 X、Y 轴，使电极轻轻接触工件侧壁基准面，对零蜂鸣器报警声， X 或 Y 轴清零。 然后根据图纸要求的尺寸摇动 X 或 Y 轴，使电极到达正确的位置。 由于机床的配制不同，有光栅的直接读数就可以了，没有光栅的就要看手轮的刻度。 手轮一般一圈 4 mm，每一小格为 或。 在刻度论上都有标明。 但是丝杠都有空程，滚珠丝杠空程很小，可忽略。 普通丝杠空程可就大了，所以记数时要朝一个方向摇。 或测出空程量，记数时把空程补偿上。 六 参数的选择 参数的选择没有固定的模式，它不是一成不变的。 它受面积、放电间隙、粗糙度等诸多因素的影响。 只有通过实践以及经验的积累，才能慢慢的掌握它。 1 根据面积 根据欲加工电极的面积来选择电流，然后在电流确定的前提下，选择适当的脉宽。 为北京凝华科技有限公司 电火花培训手册 第 8 页 共 21 页 了保证加工的低损耗，一般电流密度不要过大，脉宽适当宽一些。 一般选在效率曲线的下降沿。 但也不宜过宽。 过宽对减小损耗的效果不明显，但效率和放电间隙都要受影响。 加工件的棱角要变钝。 间隔的选择原则上讲，小一些对提高效率减小损耗都有好处，但前提是加工稳定，排屑畅快。 譬如用ф 30 的圆电 极加工一个 5mm 深的孔，面积 178。 根据紫铜电极选择电流的原则，为了保证电极的低损耗，峰值电流选 25A（数控电源管数 12，数显、普通电源 4 键），脉宽 500μ，间隔 150μ，平均电流 1415A。 这样加工速度比较快，损耗也可控制在 %以下。 如果电流再大，或脉宽再窄一点，加工速度可以提高，但损耗会明显加大。 如果希望侧壁光洁度好一些，或放电间隙再小一些。 可将电流减小一些，或电流、脉宽、间隔都适当减小一些。 2 根据放电间隙 如果加工过切量已限定，那么无论电极面积大小，电流密度和脉宽都 受到不同程度的制约。 如还是ф 30 的圆电极，要求加工深度为 1mm，单边放电间隙小于 的浅腔。 由于放电间隙的限制。 峰值电流和脉宽都要减小。 但为了降低损耗，脉宽不宜过小，降低峰值电流。 脉宽选 250μ ,间隔 100μ。 峰值电流 13A。 3 根据粗糙度 如果要求所加工的模具侧壁粗糙度要求较高，如 （不平动）。 如果不换电极，就只能小电流，较小的脉宽慢工出细活，慢慢的打了。 这时峰值电流一般不超过 10A（电流低压 5，或 3 键），脉宽不超过 100μ。 4 根据效率 如果打落料模 ，间隙、粗糙度要求都不高，只要快，损耗控制在 5%，这时可加大峰值电流，但由于损耗要控制在 5%，脉宽要选大一些。 如电极为ф 30mm，单边空刀 峰值电流可选 30A，脉宽 800μ。 为了增大电流、减小损耗，间隔选小一点， 300μ。 加强抬刀。 （如果用下冲油，一定要用微弱冲油，只要能稳定加工即可。 否则损耗将明显加大。 ） 5 根据损耗 有的模具加工，需要一个电极打多个型腔。 这时控制损耗和电极表面的平整是第一位。 首先要选择适当的脉宽，为了保证电极表面不被破坏，峰值电流宜小一些。 如儿童的薄朔料片拼插玩具，型腔都不深，面积也不大，但一个电极要打多个型腔。 这时电流要小一些，脉宽不要太宽宽。 一方面保持电极表面平整，另一方面粗糙度较好，易于下一步的修光。 如果对行腔的棱角要求较高，最好用两个电极，第二个电极用于清角。 七 加工实例 1 浅型腔花纹模的加工实例 纪念章：电极尺寸ф 40，圆面积 178。 上面刻有精细花纹及文字。 加工深度： 工件材料； 45＃钢 此工件是工艺美术品模具，尺寸无精度要求，但要求型面光洁均匀，花纹、字迹清晰。 (1) 装夹、校正、固定 以花纹平面周边的上平面为基准，在 X、 Y 两个方面校平（或用小火花放电法找平）然后予以固定。 将工件固定牢固。 (2)加工规准 由于此种模具对加工面的要求较高，即要求光洁度（ ）也要求型面平整、放电点均匀。 故电流、脉宽不宜过大。 因为电流、脉宽过大会破坏电极的平整，并使侧壁粗糙。 由于此模是直接成型不更 换电极，也无法平动，所以用中规准加工。 考虑到开始放电时为尖角放电面积不大，所以峰值电流给小一些，等接触面加大后，再适当的增加电流。 北京凝华科技有限公司 电火花培训手册 第 9 页 共 21 页 脉宽μ s 间隔μ s 高压 低压 电流 间隙电压 进给深度 250 100 1 2 4 55 250 100 1 6 8 55 150 70 1 4 3 55 50 40 1 4 1． 2 55 16 40 1 4 55 2 30 2 2 55 2 落料摸： 下图是个落料模电极，工件已预加工，单边留量 ﹤ 120mm, 电极损耗﹤ 7﹪，时间 4 小时。 这个模看似容易。 但由于在时间、放电间隙、及损耗三方面的限制。 参数选择须仔细。 由于有时间的要求，峰值电流在顾及损耗的情况下，尽量大一些。 考虑到间隙的要求，脉宽要选合适。 宽了，间隙要超，窄了，损耗明选加大。 加工规准 脉宽 200 间隔 100，高压 1 低压 12（卧式用 4 键）峰值电流 25A,间隙电压 35V,时间 小时。 如果用下冲油，压力尽量小，只要能够稳定加工，不积碳就可以了。 压力约 6KPA。