電火花磨削加工

1、電火花磨削加工王輝【摘要】隨著生產(chǎn)的發(fā)展， 電火花加工領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，除了電火花穿 孔成形加工， 電火花線切割加工外， 還出現(xiàn)了許多其他方式的電火花 加工方法。 本文主要論述了幾種電火花磨削加工： 電火花小孔磨削加 工；電火花磨削外表面加工；電火花雙軸回轉(zhuǎn)展成法磨削凹凸球面、 球頭；聚晶金剛石等高阻抗材料的電火花磨削加工?！娟P(guān)鍵詞】電火花 磨削 聚晶金剛石一、電火花小孔磨削在生產(chǎn)中往往遇到一些較深、較小的孔，而且精度和表面粗 糙度要求較高，工件材料（如磁鋼、硬質(zhì)合金、耐熱合金等）的 機(jī)械加工性能很差。 采用磨研方法加工這些小孔時， 生產(chǎn)率太低， 采用內(nèi)圓磨床磨削也很困難，因為內(nèi)圓磨床磨削小孔時砂

2、輪輪軸 很細(xì)，剛度很差，砂輪轉(zhuǎn)速也很難達(dá)到要求。 例如，磨直徑 1.5mm 的內(nèi)孔，砂輪外徑為1mm,取線速度為15m/s,則砂輪轉(zhuǎn)速為3x105 r/min，制造這樣高速的磨頭比較困難。采用電火花磨削或鏜磨能 較好的解決這些問題。電火花磨削可在穿孔, 成形機(jī)床上附加一套磨頭來實現(xiàn), 使工 具電極作旋轉(zhuǎn)運動,如工件也附加一旋轉(zhuǎn)運動,則磨得的孔可更 圓。也有設(shè)計成專用電火花磨床或電火花坐標(biāo)磨孔機(jī)床的,也可 用磨床、銑床、鉆床改裝,工具電極作往復(fù)運動,同時還回轉(zhuǎn)。在坐標(biāo)磨孔機(jī)床中,工具還做公轉(zhuǎn),工件的距離和孔徑靠坐標(biāo)數(shù) 控系統(tǒng)來保證。這種操作方法比較方便，但機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造 精度要求高。電火花鏜

3、磨與磨削不同之處是只有工件的旋轉(zhuǎn)運動， 電極的往 復(fù)運動和進(jìn)給運動，而電極工具沒有回轉(zhuǎn)運動。電火花鏜磨雖然 生產(chǎn)效率低，但比較容易實現(xiàn)，而且加工精度高，表面粗糙度值 小，小孔的圓度可達(dá)0.0030.005mm,表面粗糙度小于 Ra0.32um, 故生產(chǎn)中較多應(yīng)用。目前已用來加工小孔徑的彈簧夾頭，可以先 淬火，后開縫，再磨孔，特別是鑲有硬質(zhì)合金的小型彈簧夾頭和 內(nèi)徑 1mm 以下、圓度在 0.01mm 以內(nèi)的鉆套，還用來磨削加工粉 末冶金用壓膜，這類壓膜材料多為硬質(zhì)合金。二、電火花磨削外表面電火花磨削外表面是相對于磨削內(nèi)孔而言， 通常是指磨削外 圓和平面，在相應(yīng)的通用或?qū)Ｓ秒娀鸹ゴ采线M(jìn)行。1、

4、軋輥電火花外圓磨床近十年來出現(xiàn)的所謂 電容爆，短電弧電火花磨床機(jī)床， 常用來加工磨削、整平各種軋輥和水泥磨輥。另一種是軋輥表 面電火花毛化工藝及機(jī)床，用來使已磨光的軋輥表面電火花加 工出具有無數(shù)小凹坑的毛化表面，使軋制的鋼板在沖壓拉伸時 表面可以存潤滑油； 并在噴漆， 刷油漆時對底漆有很強(qiáng)附著力， 這對汽車外觀很重要。2、電火花鏟磨硬質(zhì)合金小模數(shù)齒輪滾刀采用電火花鏟磨硬質(zhì)合金小模數(shù)齒輪滾刀的齒形，已用于齒形的粗加工和半精加工，使生產(chǎn)率提高 35倍，成本降低 4 倍左 右。電火花鏟磨時，工作液是澆注到加工間隙中去的，所以要考 慮油霧可能引起的燃燒問題，因此，一般采用黏度較大、燃點較 高的 5 號

5、油，加工表面粗糙度略好而生產(chǎn)率稍低，但能避免油霧 引起的著火問題，比較安全。三、電火花雙軸回轉(zhuǎn)展成法磨削凹凸球面、球頭加工光學(xué)透鏡、 眼鏡等用的凹凸面注塑模， 近年來常用以壓 注聚碳酸酯等透明塑料成為凹凸球面透鏡， 廣泛用于放大鏡、 中 低檔照相機(jī)、 中低檔眼鏡加工中。 這類凹凸球面和球頭等很容易 用雙軸回轉(zhuǎn)展成法電火花磨削來加工。 加工原理為工件和空心管 狀工具電極各作正、 反方向旋轉(zhuǎn)， 工具電極的旋轉(zhuǎn)軸心線與水平 的工件軸心線調(diào)成 a 角，工具電極沿其回轉(zhuǎn)軸心線向工件伺服進(jìn) 給，即可逐步加工出精確的凹球面來。 如果將 a 角調(diào)節(jié)成較小的 角度，即可加工出較大曲率半徑的凹球面甚至平面。 球面

6、曲率半 徑R,管狀工具電極的中徑d,球面的直徑D和兩軸的夾角a有 如下關(guān)系：在直角三角形 OAB 中, sina=a/2R； 在直角三角形 ACD 中, cosa=D/2d； 所以球面曲率半徑R=d/2sina,球面直徑D=2d/cosa?？梢姡绻鸻角調(diào)節(jié)的很小，則可以加工出很大曲率半徑的球面； 如果a=0，則兩回轉(zhuǎn)軸平行，可加工出光潔平整的平面。上述原理和銑刀盤飛刀旋風(fēng)銑削球面，球頭以及用碗狀砂輪 磨削球面，球頭原理一樣，但是用管電極電火花加工的工藝適應(yīng) 性很強(qiáng)，柔性很高，而且可以自動補(bǔ)償?shù)毒唠姌O的耗損， 對加工精度沒有影響。四、聚晶金剛石等高阻抗材料的電火花加工 （電火花磨削）聚晶金剛石

7、被廣泛用作拉絲模、刀具、磨輪等材料。它的硬 度僅次于天然金剛石。聚晶金剛石整體有一定導(dǎo)電性能， 可以用 電火花加工。電火花加工聚晶金剛石的要求是：（1）、要采用400500v較高的峰值電壓，以克服較大電阻率，使有 較大放電間隙，易于排屑；（2）、要用較大峰值電流，一般瞬時電流需在 50A以上。為此，可 以采用RC線路脈沖電源，電容放電時可輸出較大峰值電流，增 加爆炸拋出力。電火花加工聚晶金剛石原理是靠火花放電時的高 溫將導(dǎo)電的黏結(jié)劑熔化，氣化蝕除掉，同時電火花高溫使金剛石 的粉末碳化成為可加工的石墨，也可能因黏結(jié)劑被蝕除掉 后而整個金剛石微粒自行脫落下來。有些導(dǎo)電的工程陶瓷及立方 氮化硼材料等

8、也可以用類似的方法進(jìn)行電火花加工?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】白基成郭永豐劉晉春特種加工技術(shù)哈爾冰 工業(yè)大學(xué)出版社【英文翻譯】Electrical discharge grinding processingWangHuiabstract 】 with the development of production and the field ofedm is expanding constantly, in addition to spark punch forming, wire cut edm processing outside, still appeared a lot of other means of

9、 electric discharge machining method. This paper mainly discusses the several electrical discharge grinding processing: small hole electrical discharge grinding processing; Electrical discharge grinding outside surface processing; Spark twin screw rotary generated grinding bump spherical, ball head; Polycrystalline