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精密模具镜面电火花加工

文章来源:株洲力洲硬质合金有限公司  发布时间:2016-08-17

精密模具特殊用途要求作业下,常常需要对工作面进行镜面光洁度要求。传统小范围的镜面加工是人工打磨作业,需要大面积镜面加工作业就需要依靠设备和技术来完成.电火花加工广泛地应用于精密型腔模具制造中。所谓的“镜面电火花加工”一般是指加工表面粗糙度值在Ra<0.2 um,加工表面具有镜面反光效果的电火花加工。镜面电火花加工对于一些精密加工可以代替手工抛光工序,提高零件的品质,具有实际意义。

精密模具的生产过程中常常需要放电加工作业,尤其是硬质合金模具、钨钢加工等超硬材料要求的精密模具制造,放电加工之所有能达到镜面效果,与放电加工中产生的碳黑层有直接的关系。如果加工部位能容易形成均匀的碳黑层,也就是意味着容易加工出镜面效果。

简单形状比复杂形状的电火花加工要容易获得镜面。最容易获得镜面效果的形状是方形、圆形(硬质合金板材是典型代表),复杂形状的拐角、弧面处镜面效果稍差;

底面比侧面更容易获得好的镜面效果。深度越大的型腔,越难得到镜面加工效果,尤其是侧面;

加工面积越大,越难以获得好的镜面效果;

开口部位、型腔的中空部位镜面效果欠佳.

用于镜面电火花加工的电极材料一般是紫铜或者洛铜,洛铜的电极损耗更小。选用的铜材必须质地均匀、含杂质少,不良的铜材在镜面加工中容易出现电极损耗大、表面起皱等异常,这个要高度重视。铜铜合金电极虽然可以实现极低的电极损耗,但镜面效果欠佳。

镜面电火花加工用的电极必须进行精修抛光,不能有刀痕与缺陷,否则这些缺陷会复制到工件的加工表面,但并不是要求电极的表面要达到镜面要求。

一般镜面加工电极的尺寸缩放量取单侧0.2~0.05 mm,精加工电极一般取单边0.1mm,在加工面积比较小时可取小一些,仿形精度要求高时可取小一些,混粉加工时适当取大一些。如果电极尺寸缩放量取得太小,加工速度会受到极大地降低。

精密模具的镜面电火花加工要用使用多个电极。这就要求多个电极的一致性要好、制造精度要高,更换电极的重复装夹、定位精度要高。一般采用高速铣制造电极、使用基准球测量的定位方法、使用快速装夹定位系统进行重复定位等先进工艺来满精密模具电火花加工的工艺过程就是一个从粗加工到精加工的加工过程。首先用粗加工电极,在保证一定加工质量的条件下(尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度),采用较大的放电能量蚀除大量金属,以缩短加工时间,提高加工效率;然后再换精加工电极,使用较小的放电能量完成精加工。不管是粗加工还是精加工,均会使用多个放电条件,电流也是从大到小,通过深度进给修光底部,通过平动修光侧面。

每一个放电条件,均要为后面条件预留加工余量。合理的加工余量是保证加工质量与加工效率的关键。较大的加工余量能保证表面质量,但会降低加工速度。较小的加工余量能达到高效率,但最终加工出来的镜面会有很多针孔或者不均匀。

最理想的加工状况是第一个条件加工完后,其后的加工只是修光第一个加工条件形成的表面不平度,而不打掉新的材料,也就是把每个条件的材料余量按零对待。但镜面电火花加工时,考虑到放电状况受到的制约因素千变万化,为了安全还是要稍多留一点加工余量。

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