特種加工技術(shù)（第四版）課件 4 電火花加工工藝及實(shí)例

第四章電火花加工工藝及實(shí)例一.電火花加工方法二.電火花加工準(zhǔn)備工作三.加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及加工實(shí)例四.電火花加工中應(yīng)注意的一些問題

4.1電火花加工方法4.1.1電火花穿孔加工方法圖4-2凹模的電火花加工1．間接法圖4-3間接法4.1電火花加工方法2．直接法圖4-4直接法4.1電火花加工方法3．混合法圖4-5混合法4.1電火花加工方法3．階梯工具電極加工法圖4-6

用階梯工具電極加工沖模4.1電火花加工方法4.1電火花加工方法4.1.2電火花成型加工方法1．單工具電極直接成型法圖4-7單工具電極直接成型法4.1電火花加工方法2．多電極更換法圖4-7多電極更換法4.1電火花加工方法3．分解電極加工法圖4-9分解電極加工法4.1電火花加工方法4．手動側(cè)壁修光法圖4-10側(cè)壁輪流修光法示意圖4.2.1電極的準(zhǔn)備

1.電極材料的選用電極的價格放電加工特性電極的切削加工性能

4.2電火花加工準(zhǔn)備工作優(yōu)點(diǎn)：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(xì)的花紋，采用精密加工時能達(dá)到優(yōu)于Ra1.25μm的表面粗糙度；4.適宜于作電火花成型加工的精加工電極，可作為鏡面加工用電極。缺點(diǎn)：1.機(jī)械加工性能差、磨削加工困難。2.通常不能承受較大的電流密度。3.熱膨脹系數(shù)大，影響放電加工穩(wěn)定性和工件加工質(zhì)量。

紫銅：4.2電火花加工準(zhǔn)備工作優(yōu)點(diǎn)：1加工穩(wěn)定性能較好，在大電流加工時電極損耗小。2機(jī)械加工性能好，容易修整，切削力小，加工速度快。3重量輕。密度為銅的1/5,可用于大型電極。4表面處理容易。可用砂紙簡單地處理紋理。5耐高溫。6熱膨脹系數(shù)小，適宜做薄壁電極，電極不易變形；7電極可粘結(jié)。缺點(diǎn)：1機(jī)械強(qiáng)度差，尖角處易崩裂.2加工過程粉塵較大，需要石墨加工機(jī)來加工。

石墨：4.2電火花加工準(zhǔn)備工作1）電極的結(jié)構(gòu)形式1-加工部分；2-延伸部分；3-校正部分；4-裝夾部分。2.電極設(shè)計4.2電火花加工準(zhǔn)備工作電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.2電火花加工準(zhǔn)備工作■整體電極4.2電火花加工準(zhǔn)備工作電極電極固定板連接桿■組合電極4.2電火花加工準(zhǔn)備工作■鑲拼電極4.2電火花加工準(zhǔn)備工作2）電極的尺寸■垂直尺寸包括垂直尺寸和水平尺寸，其公差是型腔相應(yīng)部分公差的1/2～2/3

4.2電火花加工準(zhǔn)備工作■水平尺寸

■△為電極的單側(cè)縮放量（或單邊縮放量）。

■粗加工時，△=δ1+δ2+δ0

■精加工時，△=δ0

M習(xí)慣上稱為安全間隙若4.2電火花加工準(zhǔn)備工作■水平尺寸4.2電火花加工準(zhǔn)備工作

精加工電極單邊縮放量不小于單邊放電間隙，

粗加工電極單邊縮放量不小于單邊安全間隙。電極縮放量的選取：電極縮放量與放電面積、放電基準(zhǔn)等因素密切相關(guān)。在電極設(shè)計時，電極縮放量通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值來選取和確定。4.2電火花加工準(zhǔn)備工作■水平尺寸例4.1

現(xiàn)用電火花機(jī)床加工一個正方形型腔，邊長為20mm，表面粗糙度為Ra0.4，請?jiān)O(shè)計初加工和精加工電極的水平尺寸。解

根據(jù)加工要求，電極放電面積為4cm2，在?10-?30范圍內(nèi)(即面積在直徑10mm和30mm的圓面積之間)，因此根據(jù)表4-2，粗加工時電極單邊縮放量選取0.2mm，精加工時電極單邊縮放量選取0.1mm。4.2電火花加工準(zhǔn)備工作■水平尺寸例4.2

已知某孔型零件的型腔直徑為40mm，請?jiān)O(shè)計該電極的水平尺寸，并在機(jī)床加工界面中輸入實(shí)際的電極單邊縮放量。解

若該型腔用一個電極加工，則根據(jù)表4-2，粗加工電極的單邊縮放量可取0.4mm，則電極水平方向設(shè)計尺寸為40?-?2?×?0.4?=?39.2mm如電極加工完成后實(shí)際測量尺寸為39.22mm，則實(shí)際單邊電極縮放量為0.39mm。因此如果采用FORM2型電火花機(jī)床加工，則應(yīng)在圖4-21虛線框中填入0.39mm。4.2電火花加工準(zhǔn)備工作GF公司FORM2型機(jī)床加工準(zhǔn)備節(jié)目中需要輸入實(shí)際電極的單側(cè)縮放量4.2電火花加工準(zhǔn)備工作■形狀較復(fù)雜電極的水平方向尺寸

a=A±K△3）電極的排氣孔和抽油孔4.2電火花加工準(zhǔn)備工作4.2電火花加工準(zhǔn)備工作例4.3已知某零件如圖4-25(a)所示，現(xiàn)有其毛坯如圖4-25(b)所示，請?jiān)O(shè)計加工該零件的精加工電極。

（電火花機(jī)床操作）3.電極制造■切削加工（銑削、磨削）石墨材料加工時易碎裂，加工前應(yīng)將石墨在工作液中浸泡2~3天；紫銅材料切削難，為提高表面粗糙度，可在切削后研磨拋光；

機(jī)械加工線切割加工■線切割加工■電鑄加工4.2.2電極的裝夾與校正■在電火花加工中，電極與加工工件之間相對定位的準(zhǔn)確程度直接決定加工的精度。■做好電極的精確定位主要有三方面內(nèi)容：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。4.2電火花加工準(zhǔn)備工作1.電極的裝夾4.2電火花加工準(zhǔn)備工作4.2電火花加工準(zhǔn)備工作2.電極的校正

4.2電火花加工準(zhǔn)備工作■根據(jù)電極的側(cè)基準(zhǔn)面，采用千分表找正電極的垂直度

■電極上無側(cè)面基準(zhǔn)時(如型腔加工用的較復(fù)雜的電極)，通常用電極與加工部分相連的端面

為電極校正面，保證電極與工作臺平面垂直。4.2電火花加工準(zhǔn)備工作3.快速裝夾夾具

圖4-37EROWA快速夾具系統(tǒng)4.2電火花加工準(zhǔn)備工作

圖4-383R夾具4.2電火花加工準(zhǔn)備工作（a）氣動夾頭

（b）定位片（c）工件/電極通過定位片、拉桿固定在氣動夾頭4.2電火花加工準(zhǔn)備工作

數(shù)控銑削與電火花加工有相同的裝夾基準(zhǔn)■工件的裝夾4.2.3電極的定位4.2電火花加工準(zhǔn)備工作■工件的校正4.2電火花加工準(zhǔn)備工作■使用電極感知工件定位

G80X－；G92G54X0；M05G80X＋；M05G82X；G92X0；G80Y－；G92Y0；M05G80Y＋；M05G82Y；G92Y0；4.2電火花加工準(zhǔn)備工作■使用基準(zhǔn)球感知工件定位

用基準(zhǔn)球定位方法主要有兩種：1.使用安裝在電火花機(jī)床主軸上的基準(zhǔn)球定位，工作臺上不需要基準(zhǔn)球。這種定位方法的前提是：電極主軸安裝3R或EROWA等標(biāo)準(zhǔn)夾具，基準(zhǔn)球（如圖4-42a所示）安裝在機(jī)床主軸上且與主軸中心完全重合，電極固定在3R或EROWA夾具上且電極的放電部位中心與夾具中心重合（如果不重合需要測量電極中心與夾具中心的偏移距離）。

4.2電火花加工準(zhǔn)備工作2.使用兩個基準(zhǔn)球定位，一個基準(zhǔn)球安裝在電火花機(jī)床主軸上，另一個放置在機(jī)床工作臺上（如圖4-42b所示）。這種定位方法應(yīng)用較廣，安裝在電火花機(jī)床主軸上的基準(zhǔn)球不需要與機(jī)床主軸重合，電極也不需要與機(jī)床主軸重合。現(xiàn)以使用兩個基準(zhǔn)球?yàn)槔敿?xì)介紹使用基準(zhǔn)球?qū)㈦姌O定位于工件中心的方法。4.2電火花加工準(zhǔn)備工作

4.2電火花加工準(zhǔn)備工作

（a）測頭對基準(zhǔn)球分中

（b）測頭對工件分中

（c）電極對基準(zhǔn)球分中和感知4.2.4工件的準(zhǔn)備4.2電火花加工準(zhǔn)備工作4.2.5電蝕產(chǎn)物的排除4.2電火花加工準(zhǔn)備工作■電極沖油

圖4-48電極沖油圖4-49工件沖油■工件沖油4.2電火花加工準(zhǔn)備工作■工件抽油

圖4-50工件抽油■開排氣孔■抬刀■電極的搖動或平動4.3加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及加工實(shí)例4.3.1加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換■掌握加工余量■粗糙度逐步逼近■尺寸控制■損耗控制

智能控制-電火花加工條件表4.3加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及加工實(shí)例4.3.2電火花加工條件表例4.4現(xiàn)有北京阿奇電火花機(jī)床，請選擇加工校徽圖案的電加工條件4.3加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及加工實(shí)例4.3加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及加工實(shí)例4.3加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及加工實(shí)例4.3.3加工實(shí)例裝夾與校正工件的準(zhǔn)備電極的設(shè)計裝夾及校正電極的定位電極的準(zhǔn)備加工條件機(jī)床操作及加工質(zhì)量檢測例4.5加工—φ20mm的圓柱孔，深5mm，表面粗糙度要求Ra=1.6μm，要求損耗，效率兼顧，工件材料為鋼，電極為紫銅。

1.工件的準(zhǔn)備■電極材料選擇

2.電極的準(zhǔn)備4.3加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及加工實(shí)例根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值（表4-2），電極的單邊縮放量為0.3mm，則理想電極的水平尺寸為20-2×0.3=19.4mm。4.3加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及加工實(shí)例■電極裝夾與校正

■電極的定位

4.3加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及加工實(shí)例

(a)電極X、Y方向定位

(b)電極Z方向定位3.加工條件的選擇理想尺寸為

設(shè)計尺寸為

實(shí)際電極尺寸為19.4119.3919.404.3加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及加工實(shí)