電火花加工工藝及實例課件

電火花加工工藝及實例電火花加工工藝及實例4.1電火花加工方法 電火花加工一般按圖4-1所示步驟進行。 由圖4-1可以看出，電火花加工主要由三部分組成：電火花加工的準備工作、電火花加工、電火花加工檢驗工作。其中電火花加工可以加工通孔和盲孔，前者習慣稱為電火花穿孔加工，后者習慣上稱為電火花成型加工。它們不僅是名稱不同，而且加工工藝方法有著較大的區(qū)別，本章將分別加以介紹。電火花加工的準備工作有電極準備、電極裝夾、工件準備、工件裝夾、電極工件的校正定位等。4.1電火花加工方法 電火花加工一般按圖4-1所示步驟進圖4-1電火花加工的步驟圖4-1電火花加工的步驟4.1.1電火花穿孔加工方法

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表面粗糙度都應有一定的要求.4.1.1電火花穿孔加工方法凹模L2L2SLL2=L1+2SL火花間隙值SL主要取決于脈沖參數(shù)與機床的精度。因此，只要工具電極的尺寸精確，用它加工出的凹模的尺寸也是比較精確的L2L2SLL2=L1+2SL火花間隙值SL主要取決于脈沖參用電火花穿孔加工有較多的工藝方法，在實際中應根據(jù)加工對象、技術(shù)要求等因素靈活地選擇。穿孔加工的具體方法簡介如下。

1．間接法2.直接法3.混合法用電火花穿孔加工有較多的工藝方法，在實際中1．間接法1．間接法1．間接法1．間接法間接法的優(yōu)點是：(1)可以自由選擇電極材料，電加工性能好。(2)因為凸模是根據(jù)凹模另外進行配制，所以凸模和凹模的配合間隙與放電間隙無關(guān)。間接法的缺點是：電極與凸模分開制造，配合間隙難以保證均勻。間接法的優(yōu)點是：2．直接法2．直接法電火花加工工藝及實例課件直接法的優(yōu)點是： (1)可以獲得均勻的配合間隙、模具質(zhì)量高。 (2)無須另外制作電極。 (3)無須修配工作，生產(chǎn)率較高。直接法的優(yōu)點是：直接法的缺點是：(1)電極材料不能自由選擇，工具電極和工件都是磁性材料，易產(chǎn)生磁性，電蝕下來的金屬屑可能被吸附在電極放電間隙的磁場中而形成不穩(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)電極和沖頭連在一起，尺寸較長，磨削時較困難。直接法的缺點是： 3.混合法 3.混合法電火花加工工藝及實例課件混合法的特點是：(1)可以自由選擇電極材料，電加工性能好。(2)無須另外制作電極。(3)無須修配工作，生產(chǎn)率較高?；旌戏ǖ奶攸c是：4.階梯工具電極加工法4.階梯工具電極加工法(1)無預孔或加工余量較大時(1)無預孔或加工余量較大時

4.1.2電火花成型加工方法單工具電極直接成型法多電極更換法分解電極加工法手動側(cè)壁修光法 4.1.2電火花成型加工方法單工具電極直接成型法多電極1.單工具電極直接成型法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。1.單工具電極直接成型法單工具電極直接成型法是指采用同一個電火花加工工藝及實例課件

對普通的電火花機床，在加工過程中先用無損耗或低損耗電規(guī)準進行粗加工，然后采用平動頭使工具電極做圓周平移運動，按照粗、中、精的順序逐級改變電規(guī)準，進行側(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，可以補償前后兩個加工電規(guī)準之間放電間隙的差值，這樣就可完成整個型腔的加工。

對普通的電火花機床，在加工過程中先用無損耗或低損耗電規(guī)準2.多電極更換法

多電極更換法是指根據(jù)一個型腔在粗、中、精加工中放電間隙各不相同的特點，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。2.多電極更換法多電極更換法是指根據(jù)一在加工時首先用粗加工電極蝕除大量金屬，然后更換電極進行中、精加工；對于加工精度高的型腔，往往需要較多的電極來精修型腔。在加工時首先用粗加工電極蝕除大量金屬，然后更換電極進行中、精3．分解電極加工法

分解電極加工法是根據(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，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。3．分解電極加工法分解電極加工法是根據(jù)型電火花加工工藝及實例課件電火花加工工藝及實例課件此方法的優(yōu)點

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，有利于提高加工速度和改善加工表面質(zhì)量，同時還可簡化電極制造，便于電極修整。缺點是主型腔和副型腔間的精確定位較難解決。此方法的優(yōu)點圖4-9分解電極加工法圖4-9分解電極加工法4．手動側(cè)壁修光法利用移動工作臺的X和Y坐標，配合轉(zhuǎn)換加工規(guī)準，輪流修光各方向的側(cè)壁。4．手動側(cè)壁修光法利用移動工作臺的X和Y電火花加工工藝及實例課件

將工作臺沿X坐標方向右移一個尺寸d，修光型腔左側(cè)壁；然后將電極上移，修光型腔后壁；再將電極右移，修光型腔右壁；然后將電極下移，修光型腔前壁；最后將電極左移，修去缺角。完成這樣一個周期后，型腔的面積擴大。若尺寸達不到規(guī)定的要求，則如上所述再進行一個周期。這樣，經(jīng)過多個周期，型腔可完全修光。將工作臺沿X坐標方向右移一個尺寸d，修

在使用手動側(cè)壁修光法時必須注意： (1)各方向側(cè)壁的修整必須同時依次進行，不可先將一個側(cè)壁完全修光后，再修光另一個側(cè)壁，避免二次放電將已修好的側(cè)壁損傷。 (2)在修光一個周期后，應仔細測量型腔尺寸，觀察型腔表面粗糙度，然后決定是否更換電加工規(guī)準，進行下一周期的修光。

在使用手動側(cè)壁修光法時必須注意：

這種加工方法的優(yōu)點是可以采用單電極完成一個型腔的全部加工過程；缺點是操作煩瑣，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，延長了中、精加工的周期，而且無法修整圓形輪廓的型腔。 這種加工方法的優(yōu)點是可以采用單電極完成一個型腔的全部加工過4.2電火花加工準備工作電極準備電極裝夾與校正電極定位工件準備電蝕產(chǎn)物的排出4.2電火花加工準備工作電極準備電極裝夾與校正電極定位工件電極準備電極材料選擇電極設計電極的制造電極準備電極材料選擇電極設計電極的制造

不同的材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，在實際加工中，應綜合考慮各個方面的因素，選擇最合適的材料做電極。電極材料選擇不同的材料做電極對于電火花加工速度、加工表4-1電火花加工常用電極材料的性能表4-1電火花加工常用電極材料的性能1)鑄鐵電極的特點(1)來源充足，價格低廉，機械加工性能好，便于采用成型磨削，因此電極的尺寸精度、幾何形狀精度及表面粗糙度等都容易保證。(2)電極損耗和加工穩(wěn)定性均較一般，容易起弧，生產(chǎn)率也不及銅電極。(3)是一種較常用的電極材料，多用于穿孔加工1)鑄鐵電極的特點(1)來源充足，價格低廉，機械加工性能2)鋼電極的特點

(1)來源豐富，價格便宜，具有良好的機械加工性能。 (2)加工穩(wěn)定性較差，電極損耗較大，生產(chǎn)率也較低。 (3)多用于一般的穿孔加工。2)鋼電極的特點 (1)來源豐富，價格便宜，具有良好的3)紫銅(純銅)電極的特點(1)加工過程中穩(wěn)定性好，生產(chǎn)率高。(2)精加工時比石墨電極損耗小。(3)易于加工成精密、微細的花紋，采用精密加工時能達到優(yōu)于1.25μm的表面粗糙度。(4)因其韌性大，故機械加工性能差，磨削加工困難。(5)適宜于做電火花成型加工的精加工電極材料。3)紫銅(純銅)電極的特點(1)加工過程中穩(wěn)定性好，生產(chǎn)4)黃銅電極的特點(1)在加工過程中穩(wěn)定性好，生產(chǎn)率高。(2)機械加工性能尚好，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。4)黃銅電極的特點(1)在加工過程中穩(wěn)定性好，生產(chǎn)率高。5)石墨電極的特點

(1)機加工成型容易，容易修正。 (2)加工穩(wěn)定性能較好，生產(chǎn)率高，在長脈寬、大電流加工時電極損耗小。 (3)機械強度差，尖角處易崩裂。 (4)適用于做電火花成型加工的粗加工電極材料。因為石墨的熱脹系數(shù)小，也可作為穿孔加工的大電極材料。5)石墨電極的特點 (1)機加工成型容易，容易修正。

首先:是詳細分析產(chǎn)品圖紙，確定電火花加工位置；其次:是根據(jù)現(xiàn)有設備、材料、擬采用的加工工藝等具體情況確定電極的結(jié)構(gòu)形式；電極設計首先:是詳細分析產(chǎn)品圖紙，確定電火花加工位置；電極設

最后: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行縮放，同時要考慮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因素來適當補償電極。最后:是根據(jù)不同的電極損耗、放電間隙等工藝要求對照型電火花加工工藝及實例課件電火花加工工藝及實例課件1)電極的結(jié)構(gòu)形式組合電極整體電極鑲拼式電極1)電極的結(jié)構(gòu)形式組合電極整體電極鑲拼式電極整體式電極由一整塊材料制成.整體電極整體式電極由一整塊材料制成.整體電極精加工段粗加工段精加工段粗加工段

對于穿孔加工，有時為了提高生產(chǎn)率和加工精度及降低表面粗糙度，常采用階梯式整體電極，即在原有的電極上適當增長，而增長部分的截面尺寸均勻減小，呈階梯形。 對于穿孔加工，有時為了提高生產(chǎn)率和加工精度及降低表面粗糙組合電極組合電極組合電極是將若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表面電火花加工的電極。組合電極是將若干個小電極組裝在電極固定板上，可一次性同時完成

采用組合電極加工時，生產(chǎn)率高，各型孔之間的位置精度也較準確。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表面。 采用組合電極加工時，生產(chǎn)率高，各型孔之間的位置精度也較準鑲拼式電極鑲拼式電極是將形狀復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鑲拼式電極鑲拼式電極是將形狀復雜而制造困難的電極分成幾塊來加電火花加工工藝及實例課件電極的尺寸垂直尺寸水平尺寸它們的公差是型腔相應部分公差的1/2～2/3。電極的尺寸垂直尺寸水平尺寸它們的公差是型腔相應部分公差的1/垂直尺寸電極平行于機床主軸線方向上的尺寸稱為電極的垂直尺寸垂直尺寸電極平行于機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、加工工件的結(jié)構(gòu)形式、加工深度、電極材料、型孔的復雜程度、裝夾形式、使用次數(shù)、電極定位校直、電極制造工藝等一系列因素。

電極的垂直尺寸取決于采用的加工方法、加工工件的結(jié)構(gòu)形式、加L1L2L3凹模穿孔加工電極，L1為凹模板挖孔部分長度尺寸，在實際加工中L1部分雖然不需電火花加工，但在設計電極時必須考慮該部分長度；L3為電極加工中端面損耗部分，在設計中也要考慮。L1L2L3凹模穿孔加工電極，L1為凹模板挖孔部分長度尺寸，L1電極用來清角，即清除某型腔的角部圓角。加工部分電極較細，受力易變形，由于電極定位、校正的需要，在實際中應適當增加長度L1的部分L1電極用來清角，即清除某型腔的角部圓角。加工部分電極較細，L1LL2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增加的高度L1、加工結(jié)束時電極夾具和夾具或壓板不發(fā)生碰撞而應增加的高度L2等。L1LL2電火花成型加工電極，電極尺寸包括加工一個型腔的有效水平尺寸電極的水平尺寸是指與機床主軸軸線相垂直的橫截面尺寸水平尺寸電極的水平尺寸是指與機床主軸軸線相垂直的橫截面尺寸電火花加工工藝及實例課件a=A±Kb電極的水平尺寸可用下式確定a——電極水平方向的尺寸；A——型腔的水平方向的尺寸；K——與型腔尺寸標注法有關(guān)的系數(shù)；b——電極單邊縮放量，粗加工時，b=δ1+δ2+δ0a=A±Kb電極的水平尺寸可用下式確定a——電極水平方向的尺圖4-18電極單邊縮放量原理圖圖4-18電極單邊縮放量原理圖a=A±Kb中的±號和K值的具體含義如下

凡圖樣上型腔凸出部分和型腔凹入部分有關(guān)系a=A+Kba=A-Kba=A±Kb中的±號和K值的具體含義如下凡圖樣上K值的選擇原則A1A2D當圖中型腔尺寸完全標注在邊界上(即相當于直徑方向尺寸或兩邊界都為定形邊界)時，K取2；K值的選擇原則A1A2D當圖中型腔尺寸完全標注在邊界上(即相一端以中心線或非邊界線為基準(即相當于半徑方向尺寸或一端邊界定形另一端邊界定位)時，K取1；A3R一端以中心線或非邊界線為基準(即相當于半徑方向尺寸或一端邊界

對于圖中型腔中心線之間的位置尺寸(即兩邊界為定位尺寸)以及角度值和某些特殊尺寸,K取0。AA對于圖中型腔中心線之間的位置尺寸(即兩邊界為定電火花加工工藝及實例課件電極尺寸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 當精加工且精加工的平動量為c時， b=δ0+c電極尺寸a與型腔尺寸A有如下關(guān)系：3)電極的排氣孔和沖油孔電火花成型加工時，型腔一般均為盲孔，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表面粗糙度。3)電極的排氣孔和沖油孔電火花成型為改善排氣、排屑條件，大、中型腔加工電極都設計有排氣、沖油孔。一般情況下，開孔的位置應盡量保證沖液均勻和氣體易于排出為改善排氣、排屑條件，大、中型腔加工電極都為便于排氣，經(jīng)常將沖油孔或排氣孔上端直徑加大為便于排氣，經(jīng)常將沖油孔或排氣孔上端直徑加大沖油孔要盡量開在不易排屑的拐角、窄縫處沖油孔要盡量開在不易排屑的拐角、窄縫處

排氣孔和沖油孔的直徑約為平動量的1～2倍，一般取1～1.5mm；為便于排氣排屑，常把排氣孔、沖油孔的上端孔徑加大到5～8mm；孔距在20～40mm左右，位置相對錯開，以避免加工表面出現(xiàn)“波紋”。排氣孔和沖油孔的直徑約為平動量的1～2倍盡可能避免沖液孔在加工后留下的柱芯盡可能避免沖液孔在加工后留下的柱芯圖4-20電極開孔示意圖圖4-20電極開孔示意圖例4.1已知某零件如圖4-21(a)所示，現(xiàn)有其毛坯如圖4-21(b)所示，請設計加工該零件的精加工電極。例4.1已知某零件如圖4-21(a)所示，現(xiàn)有其毛坯如圖電火花加工工藝及實例課件（1）.結(jié)構(gòu)設計（1）.結(jié)構(gòu)設計極與機床主軸的裝夾部分。該部分的結(jié)構(gòu)形式應根據(jù)電極裝夾的夾具形式確定。因為電極為細長的圓柱，在實際加工中很難校正電極的垂直度，故增加3部分，其目的是方便電極的校正。電極細長，為了提高強度，適當增加電極的直徑該部分為直接加工部分。4321極與機床主軸的裝夾部分。因為電極為細長的圓柱，電極細長，為了(2)尺寸分析

長度方向尺寸分析：該電極實際加工長度只有5mm，但由于加工部分的位置在型腔的底部，故增加了尺寸(2)尺寸分析長度方向尺寸分析：該電橫截面尺寸分析：①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；

②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。橫截面尺寸分析：(3)材料選擇：

由于加工余量少，采用紫銅做電極。(3)材料選擇： 由于加工余量少，采用紫銅做電極。

3.電極的制造1)切削加工

2)線切割加工3)電鑄加工 3.電極的制造1)切削加工2)線切割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)的發(fā)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、形狀復雜的電極，而且速度快。1)切削加工過去常見的切削加工有銑、車、平面和圓柱電火花加工工藝及實例課件

石墨材料加工時容易碎裂、粉末飛揚，所以在加工前需將石墨放在工作液中浸泡2～3天，這樣可以有效減少崩角及粉末飛揚。紫銅材料切削較困難，為了達到較好的表面粗糙度，經(jīng)常在切削加工后進行研磨拋光加工。石墨材料加工時容易碎裂、粉末飛揚，所以在除用機械方法制造電極以外，在比較特殊需要的場合下也可用線切割加工電極，即適用于形狀特別復雜，用機械加工方法無法勝任或很難保證精度的情況。2)線切割加工除用機械方法制造電極以外，在比較特殊需要電火花加工工藝及實例課件電火花加工工藝及實例課件

在用機械加工方法制造時，通常是把電極分成四部分來加工，然后再鑲拼成一個整體，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)生一定的形狀誤差。在用機械加工方法制造時，通常使用線切割加工機床對電極進行加工，則很容易地制作出來，并能很好地保證其精度使用線切割加工機床對電極進行加工，則很容易地制作出來，并能很3)電鑄加工電鑄方法主要用來制作大尺寸電極，特別是在板材沖模領(lǐng)域。使用電鑄制作出來的電極的放電性能特別好。 用電鑄法制造電極，復制精度高，可制作出用機械加工方法難以完成的細微形狀的電極。它特別適合于有復雜形狀和圖案的淺型腔的電火花加工。電鑄法制造電極的缺點是加工周期長，成本較高，電極質(zhì)地比較疏松，使電加工時的電極損耗較大。3)電鑄加工電鑄方法主要用來制作大

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，即保證電極與工作臺臺面垂直，必要時還應保證電極的橫截面基準與機床的X、Y軸平行。4.2.2電極裝夾與校正電極裝1．電極的裝夾電極在安裝時，一般使用通用夾具或?qū)Ｓ脢A具直接將電極裝夾在機床主軸的下端。1．電極的裝夾電極在安裝時，一般使用通圖4-24標準套筒形夾具圖4-24標準套筒形夾具圖4-25鉆夾頭夾具圖4-25鉆夾頭夾具圖4-26螺紋夾頭夾具圖4-26螺紋夾頭夾具鑲拼式電極的裝夾比較復雜，一般先用連接板將幾塊電極拼接成所需的整體，然后再用機械方法固定也可用聚氯乙烯醋酸溶液或環(huán)氧樹脂粘合,在拼接時各結(jié)合面需平整密合，然后再將連接板連同電極一起裝夾在電極柄上。鑲拼式電極的裝夾比較復雜，一般先用連接板將幾塊電極拼接成所需當電極采用石墨材料時，應注意以下幾點： (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連接板上。石墨電極的裝夾如圖4-28所示。當電極采用石墨材料時，應注意以下幾點：(2)不論是整體的或拼合的電極，都應使石墨壓制時的施壓方向與電火花加工時的進給方向垂直。(2)不論是整體的或拼合的電極，都應使石墨壓制時的施壓方向2．電極的校正

電極裝夾好后，必須進行校正才能加工，即不僅要調(diào)節(jié)電極與工件基準面垂直，而且需在水平面內(nèi)調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)動一個角度，使工具電極的截面形狀與將要加工的工件型孔或型腔定位的位置一致。2．電極的校正電極裝夾好后，必須進

電極裝夾到主軸上后，必須進行校正，一般的校正方法有： (1)根據(jù)電極的側(cè)基準面，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)面基準時，將電極上端面作輔助基準找正電極的垂直度，如圖4-32所示。 電極裝夾到主軸上后，必須進行校正，一般的校正方法有：根據(jù)電極的側(cè)基準面，采用千分表找正電極的垂直度，根據(jù)電極的側(cè)基準面，采用千分表找正電極的垂直度，電極上無側(cè)面基準時，將電極上端面作輔助基準找正電極的垂直度電極上無側(cè)面基準時，將電極上端面作輔助基準找正電極的垂直度圖4-33電極裝夾系統(tǒng)圖4-33電極裝夾系統(tǒng)圖4-34定位板直接與電極連接圖4-34定位板直接與電極連接圖4-35定位板與電極夾相連圖4-35定位板與電極夾相連圖4-36方形電極夾圖4-36方形電極夾圖4-37方形電極柄圖4-37方形電極柄圖4-38圓形電極夾結(jié)構(gòu)圖4-38圓形電極夾結(jié)構(gòu)圖4-39標準電極夾圖4-39標準電極夾4.2.3電極的定位電極的裝夾與校正工件的裝夾與校正電極相對于工件定位做好電極的精確定位主要有三方面內(nèi)容:4.2.3電極的定位電極的裝夾與校正工件的裝夾與校正電極

電火花加工工件的裝夾與機械切削機床相似，但由于電火花加工中的作用力很小，因此工件更容易裝夾。在實際生產(chǎn)中，工件常用壓板、磁性吸盤、平口鉗等來固定在機床工作臺上，多數(shù)用百分表來校正，使工件的基準面分別與機床的X、Y軸平行工件的裝夾與校正電火花加工工件的裝夾與機械切削機床相壓板磁性吸盤壓板磁性吸盤

電極相對于工件定位是指將已安裝校正好的電極對準工件上的加工位置，以保證加工的孔或型腔在凹模上的位置精度。習慣上將電極相對于工件的定位過程稱為找正。電極相對于工件定位是指將已安裝校正好電火花加工工藝及實例課件 電極相對于工件定位是指將已安裝校正好的電極對準工件上的加工位置，以保證加工的孔或型腔在凹模上的位置精度。習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)控機床的定位方法大致形似，讀者可以借鑒參考。 目前生產(chǎn)的大多數(shù)電火花機床都有接觸感知功能，通過接觸感知功能能較精確地實現(xiàn)電極相對工件的定位。在第二章介紹ISO代碼的時候曾經(jīng)舉例說明電極如何定位于工件上一特定點，在這里仍然以工件的分中方法為例說明接觸感知功能找正的具體方法。 利用數(shù)控電火花成型機床的MDI功能手動操作實現(xiàn)電極定位于型腔的中心，具體方法如下(如圖4-42所示)： 電極相對于工件定位是指將已安裝校正好的電極對準工件上的加電火花加工工藝及實例課件 (1)將工件型腔、電極表面的毛刺去除干凈，手動移動電極到型腔的中間，執(zhí)行如下指令： G80X－； G92G54X0；/一般機床將G54工作坐標系作為默認工作坐標系，故G54可省略 M05G80X＋； M05G82X；/移到X方向的中心 G92X0； G80Y－； G92Y0； M05G80Y＋； M05G82Y；/移到Y(jié)方向的中心 G92Y0； (1)將工件型腔、電極表面的毛刺去除干凈，手動移動電極

(2)通過上述操作，電極找到了型腔的中心。但考慮到實際操作中由于型腔、電極有毛刺等意外因素的影響，應確認找正是否可靠。方法為：在找到型腔中心后，執(zhí)行如下指令： G92G55X0Y0；/將目前找到的中心在G55坐標系內(nèi)的坐標值也設定為X0Y0 然后再重新執(zhí)行前面的找正指令，找到中心后，觀察G55坐標系內(nèi)的坐標值。如果與剛才設定的零點相差不多，則認為找正成功；若相差過大，則說明找正有問題，必須接著進行上述步驟，至少保證最后兩次找正位置基本重合。 (2)通過上述操作，電極找到了型腔的中心。但考慮到實際4.2.4工件的準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，所以在加工前宜認真準備工件4.2.4工件的準備電火花加工在整1．工件的預加工機械切削的效率比電火花加工的效率高。所以電火花加工前，盡可能用機械加工的方法去除大部分加工余料，即預加工1．工件的預加工機械切削的效率比電火圖4-43預加工示意圖圖4-43預加工示意圖

預加工可以節(jié)省電火花粗加工時間，提高總的生產(chǎn)效率，但預加工時要注意：預加工可以節(jié)省電火花粗加工時間 (1)所留余量要合適，盡量做到余量均勻，否則會影響型腔表面粗糙度和電極不均勻的損耗，破壞型腔的仿型精度。 (2)對一些形狀復雜的型腔，頂加工比較困難，可直接進行電火花加工。 (3)在缺少通用夾具的情況下，用常規(guī)夾具在預加工中需要將工件多次裝夾。 (4)預加工后使用的電極上可能有銑削等機加工痕跡(如圖4-44所示)，如用這種電極精加工則可能影響到工件的表面粗糙度。 (5)預加工過的工件進行電火花加工時，在起始階段加工穩(wěn)定性可能存在問題。 (1)所留余量要合適，盡量做到余量均勻，否則會影響型腔圖4-44預加工后工件表面圖4-44預加工后工件表面2．熱處理

工件在預加工后，便可以進行淬火、回火等熱處理，即熱處理工序盡量安排在電火花加工前面，因為這樣可避免熱處理變形對電火花加工尺寸精度、型腔形狀等的影響。2．熱處理工件在預加工

處理安排在電火花加工前也有其缺點，如電火花加工將淬火表層加工掉一部分，影響了熱處理的質(zhì)量和效果。所以有些型腔模安排在熱處理前進行電火花加工，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。處理安排在電火花加工前也有其3．其他工序

工件在電火花加工前還必須除銹去磁，否則在加工中工件吸附鐵屑，很容易引起拉弧燒傷。3．其他工序 工件在電火花加工前還必須除銹去磁，否則在加工

4.2.5電蝕產(chǎn)物的排除

電火花加工中電蝕產(chǎn)物不能及時排除，則會對加工產(chǎn)生巨大的影響。電極沖油工件沖油工件抽油開排氣孔抬刀電極的搖動或平動 4.2.5電蝕產(chǎn)物的排除電火電極上開小孔，并強迫沖油是型腔電加工最常用的方法之一。沖油小孔直徑一般為0.5～2mm左右，可以根據(jù)需要開一個或幾個小孔電極沖油電極上開小孔，并強迫沖油是型腔電加工最電火花加工工藝及實例課件

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孔，因而具有沖油的條件。型腔加工時如果允許工件加工部位開孔，則也可采用此法。工件沖油工件沖油是穿孔電加工最常用的方法之一電火花加工工藝及實例課件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)，因而加工斜度很小。抽油時要使放電時產(chǎn)生的氣體(大多是易燃氣體)及時排放，不能積聚在加工區(qū)，否則會引起“放炮”?！肮ぜ橛凸ぜ橛统Ｓ糜诖┛准庸?。由于加工的蝕除電火花加工工藝及實例課件 沖油和抽油對電極損耗有影響(如圖4-48所示)，尤其是對排屑條件比較敏感的紫銅電極的損耗影響更明顯，所以排屑較好時則不用沖、抽油。圖4-48電極沖、抽油對電極損耗的影響 沖油和抽油對電極損耗有影響(如圖4-48所示)，尤其是對大型型腔加工時經(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辦法。開排氣孔大型型腔加工時經(jīng)常在電極上開排氣孔。該

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。通過抬刀，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。抬刀工具電極在加工中邊加工邊抬刀是最常用

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床具備此功能。另一種是自適應抬刀，可以根據(jù)加工的狀態(tài)自動調(diào)節(jié)進給的時間和抬起的時間(即抬起高度)，使加工正好一直處于正常狀態(tài)。自適應抬刀與自適應沖油一樣，在加工出現(xiàn)不正常時才抬刀，正常加工時則不抬刀。顯然，自適應抬刀對提高加工效率有益，減少了不必要的抬刀。 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)。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4.3加工規(guī)準轉(zhuǎn)換及加工實例4.3加工規(guī)準轉(zhuǎn)換及加工實例4.3.1加工規(guī)準轉(zhuǎn)換掌握加工余量粗糙度逐級逼近尺寸控制損耗控制4.3.1加工規(guī)準轉(zhuǎn)換掌握加工余量粗糙度逐級逼近尺寸控制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)。一般來說，分配加工余量要做到事先心中有數(shù)，在加工過程中只進行微小的調(diào)整。1．掌握加工余量這是提高加工質(zhì)量和

加工余量的控制，主要從粗糙度和電極損耗兩方面來考慮。在一般型腔低損耗(θ<1%)加工中能達到的各種表面粗糙度與最小加工余量有一定的規(guī)律(如表4-2所示)。在加工中必須使加工余量不小于最小加工余量。若加工余量太小，則最后粗糙度加工不出或者工件達不到規(guī)定的尺寸。 加工余量的控制，主要從粗糙度和電極損耗兩方面來考慮。在表4-2表面粗糙度與最小加工余量的關(guān)系表4-2表面粗糙度與最小加工余量的關(guān)系2．粗糙度逐級逼近

電規(guī)準轉(zhuǎn)換的另一個要點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表面上，使最后加工粗糙度變差。2．粗糙度逐級逼近電規(guī)準轉(zhuǎn)換的另一

粗糙度逐級逼近是降低粗糙度的一種經(jīng)濟有效的方法，否則將使加工質(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)準的時機是必須把前一電規(guī)準的粗糙表面全部均勻修光并達到一定尺寸后才進行下一電規(guī)準的加工。 粗糙度逐級逼近是降低粗糙度的一種經(jīng)濟有效的方法，否則將使3．尺寸控制加工尺寸控制也是規(guī)準轉(zhuǎn)換時應予充分注意的問題之一。hXY3．尺寸控制加工尺寸控制也是規(guī)準轉(zhuǎn)換

因此在一般情況下深度方向都加工至稍微超過規(guī)定尺寸，然后在加工完之后，再將上平面磨去一部分。 近年來新發(fā)展研制的數(shù)控機床，有的具有加工深度的顯示，比較高級的機床其顯示的深度還自動地扣除了放電間隙和電極損耗量。 因此在一般情況下深度方向都加工至稍微超過規(guī)定尺寸，然后在4．損耗控制在理想的情況下，當然最好是在任何粗糙度時都用低損耗規(guī)準加工，這樣加工質(zhì)量比較容易控制，但這并不是在所有情況下都能夠辦到的。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因素，其電極損耗很難控制，因此要采取相應的措施才能完成一定要求的放電加工。4．損耗控制在理想的情況下，當然最好

在加工中，為了有目的地控制電極損耗，應先了解如下內(nèi)容：

(1)如果用石墨電極作粗加工時，電極損耗一般可以達到1%以下。 (2)用石墨電極采用粗、中加工規(guī)準加工得到的零件的最小粗糙度Ra能達到3.2μm，但通常只能在6.3μm左右。 (3)若用石墨作電極且加工零件的表面粗糙度Ra<3.2μm，則電極損耗約在15%～50%之間。 (4)不管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，電極表面會產(chǎn)生缺陷。

(1)如果用石墨電極作粗加工時，電極損耗一般可以達

(5)紫銅電極粗加工的電極損耗量也可以低于1%，但加工電流超過30A后，電極表面會產(chǎn)生起皺和開裂現(xiàn)象。 (6)在一般情況下用紫銅作電極采用低損耗加工規(guī)準進行加工，零件的表面粗糙度Ra可以達到3.2μm左右。 (7)紫銅電極的角損耗比石墨電極更大。 (5)紫銅電極粗加工的電極損耗量也可以低于1%，但加工電了解上述情況后，在規(guī)準轉(zhuǎn)換時控制損耗就比較有把握了。電規(guī)準轉(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，也就是用低損耗規(guī)準加工到什么粗糙度，加工余量多大的時候才用有損耗規(guī)準加工，每個規(guī)準的加工余量取多少才比較適當。了解上述情況后，在規(guī)準轉(zhuǎn)換時控制損耗就比較有把握了。電規(guī)

石墨電極低損耗加工粗糙度Ra一般達到6.3μm左右，轉(zhuǎn)向有損耗加工時其加工余量一般控制在0.20mm以下，這樣就可以使總的電極損耗量小于0.20mm。當然形狀不同，加工工藝條件不同，低損耗規(guī)準的要求也不一樣。例如，形狀簡單的型腔的低損耗規(guī)準與窄槽等的低損耗規(guī)準就不一樣，轉(zhuǎn)換規(guī)準時機也不一樣，前者Ton/Ip值可以小一些，后者則要大一些；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，后者則為了保證成型精度，應當盡可能用低損耗規(guī)準加工到較小的粗糙度。 石墨電極低損耗加工粗糙度Ra一般達到6.3μm左右，轉(zhuǎn)4.3.2加工實例4.3.2加工實例 例4.2一個電極的精加工(本實例所用機床為SodickA3R，其控制電源為ExcellenceXI)。 加工條件： 1.電極/工件材料：Cu/St(45鋼) 2.加工表面粗糙度：Rmax6μm 3.電極減寸量(即減小量)：0.3mm/單側(cè) 4.加工深度：5.0±0.01 5.加工位置：工件中心 單電極加工時的加工條件及加工圖形如圖4-50所示。電火花加工工藝及實例課件1051059.49.4a=A-Kba=10-2x0.39.49.4a=A-Kba=10-2x0.3圖4-50單電極加工時的加工條件及加工圖形圖4-50單電極加工時的加工條件及加工圖形G01C170LN002STEPl0M04;Z330-H000G01C170LN002STEPl0M04;Z330-H0G01C140LN002STEP134Z156-H000M04;G01C140LN002STEP134Z156-H0G01C220LN002STEP196Z096-H000M04;G01C210LN002STEP224Z066-H000M04;G01C300LN002STEP280Z020-H000M04;G01C320LN002STEP256Z040-H000M04;M02;G01C220LN002STEP196Z096-H0程序分析：(1)

本程序為SodickA3R機床的程序，在加工前根據(jù)具體的加工要素(如加工工件的材料、電極材料、加工要求達到的表面粗糙度、采用的電極個數(shù)等)在該機床的操作說明書上選用合適的加工條件。本加工選用的加工條件如表4-3所示。程序分析：(1)本程序為SodickA3R機床的程序，在表4-3加工條件表表4-3加工條件表

(2)由表4-3所示的加工條件表可以看出：加工中峰值電流(IP)、脈沖寬度(ON)逐漸減小，加工深度逐漸加深，搖動的步距逐漸加大。即加工中首先是采用粗加工規(guī)準進行加工，然后慢慢采用精加工規(guī)準進行精修，最后得到理想的加工效果。

(2)由表4-3所示的加工條件表可以看出：加工中峰值電(3)最后采用的加工條件為C300，搖動量為280μm，高度方向上電極距離工件底部的余量為20μm。由此分析可知，在該加工條件下機床的單邊放電間隙為20μm。(3)最后采用的加工條件為C300，搖動量為280μm， 例4.3兩個電極的精、粗加工(本實例所用機床為SodickA3R，其控制電源為ExcellenceXI)。 加工條件： 1.電極/工件材料：Cu/St(45鋼) 2.加工表面粗糙度：Rmax7μm 3.粗加工電極減寸量(即減小量)：0.3mm/單側(cè) 精加工電極減寸量：0.1mm/單側(cè) 4.加工深度：5.0±0.01 5.加工位置：工件中心 精、粗加工兩個電極時的加工條件及加工圖形如圖4-51所示，加工條件表如表4-4所示。 例4.3兩個電極的精、粗加工(本實例所用機床為So1051059.49.4a=A-Kba=10-2x0.3=9.4a=10-2x0.1=9.89.89.89.49.4a=A-Kba=10-2x0.39.89.8表4-4加工條件表表4-4加工條件表

粗加工程序： H0000=+00005000; G00G90G54XYZl.0; G24; G01C170LN002STEP0l0Z330-H000M04; G01C140LN002STEP140Z180-H000M04; G01C220LN002STEP200Z120-H000M04; M02;

粗加工程序：精加工程序讀者可以參照上面的程序自己編寫，精加工的加工條件為C120、C210、C320、C310。精加工程序讀者可以參照上面的程序自己編寫，精加工的加工條件為

例4.4圖4-52(a)所示注射模鑲塊，材料為40Cr，硬度為38～40HRC，加工表面粗糙度Ra為0.8μm，要求型腔側(cè)面棱角清晰，圓角半徑R<0.25mm。

例4.4圖4-52(a)所示注射模鑲塊，材料為40C電火花加工工藝及實例課件1)方法選擇

選用單電極平動法進行電火花成型加工，為保證側(cè)面棱角清晰(R<0.3mm)，其平動量應小，取δ≤0.25mm。

1)方法選擇 選用單電極平動法進行電火花成型加工，2)工具電極

(1)電極材料選用鍛造過的紫銅，以保證電極加工質(zhì)量以及加工表面粗糙度。 (2)電極結(jié)構(gòu)與尺寸

2)工具電極 (1)電極材料選用鍛造過的紫銅，以保證電①電極水平尺寸單邊縮放量取b＝0.25mm，根據(jù)相關(guān)計算式可知，平動量δ0=0.25-δ精<0.25mm。②由于電極尺寸縮放量較小，用于基本成型的粗加工電規(guī)準參數(shù)不宜太大。①電極水平尺寸單邊縮放量取b＝0.25mm，根據(jù)相關(guān)計算電火花加工工藝及實例課件圖4-52注射模鑲塊加工圖4-52注射模鑲塊加工(3)電極制造

電極可以用機械加工的方法制造，但因有兩個半圓的搭子，一般都用線切割加工，主要工序如下：(3)電極制造電極可以用機械加工的方法制造，①備料；②刨削上下面；③畫線；④加工M8×8的螺孔；⑤按水平尺寸用線切割加工；⑥按圖示方向前后轉(zhuǎn)動90°，用線切割加工兩個半圓及主體部分長度；⑦鉗工修整。①備料；電火花加工工藝及實例課件電火花加工工藝及實例課件電火花加工工藝及實例課件電火花加工工藝及實例課件電火花加工工藝及實例課件電火花加工工藝及實例課件(4)鑲塊坯料加工。

①按尺寸需要備料； ②刨削六面體； ③熱處理(調(diào)質(zhì))達38～40HRC； ④磨削鑲塊六個面。(4)鑲塊坯料加工。 ①按尺寸需要備料；(5)電極與鑲塊的裝夾與定位

①用M8的螺釘固定電極，并裝夾在主軸頭的夾具上。然而用千分表(或百分表)以電極上端面和側(cè)面為基準，校正電極與工件表面的垂直度，并使其X、Y軸與工作臺X、Y移動方向一致。(5)電極與鑲塊的裝夾與定位電火花加工工藝及實例課件

②鑲塊一般用平口鉗夾緊，并校正其X、Y軸，使其與工作臺X、Y移動方向一致。 ③定位，即保證電極與鑲塊的中心線完全重合。用數(shù)控電火花成型機床加工時，可利用機床自動找中心功能準確定位。 (6)電火花成型加工。所選用的電規(guī)準和平動量及其轉(zhuǎn)換過程如表4-5所示。 ②鑲塊一般用平口鉗夾緊，并校正其X、Y軸，使其與工作臺電火花加工工藝及實例課件電火花加工工藝及實例課件表4-5電規(guī)準轉(zhuǎn)換與平動量分配表4-5電規(guī)準轉(zhuǎn)換與平動量分配4.4電火花加工中應注意的一些問題1．加工精度問題 加工精度主要包括“仿形”精度和尺寸兩個方面。所謂“