如今,數控火花機已經得(dé)到了廣泛的應用,而(ér)搖擺功能是數控火花(huā)機最重要的(de)功能。搖動對於減少加工時(shí)間和獲得良好的表(biǎo)麵(miàn)非常有效。但是,並不(bú)是每個工廠(chǎng)都(dōu)很(hěn)好的利用了搖一搖的功能(néng)。主要原因是設計師不想用足夠的電極縮減,擔心(xīn)太多會降低精度(dù)。如果我們對電極(jí)還原和抖動有足夠的了解,我們可以使用適當的電極還(hái)原(yuán)來大大(dà)提(tí)高加工效率。
1.電極還原
(1)電極還原的概念。
放電過程中(zhōng)存在火花隙。為此,電極必須做得比要(yào)加工的形(xíng)狀(zhuàng)小。減少的(de)數值(zhí)稱為電極減少量。
電極縮減率R=(空腔尺寸-電極尺寸)÷2
電極減寸示意圖▲
(2)電極尺寸的減小決定了加(jiā)工速(sù)度。
放電能量越大,加工速度越快,放電間隙越大。如果電極壓下量增加,加工速度(去除率)可以提高幾倍。還有一點很重(chóng)要,粗加工條件(jiàn)不僅速度快(kuài)而且損耗低。也就是(shì)說,如果電極尺寸減小足(zú)夠,則可以使用高效率和(hé)低損耗的條件。
電極英寸的減少決定了速度▲
2.如何獲得良好的表麵質量
粗糙的表麵質量非(fēi)常粗糙,但我們希(xī)望在短時間內獲(huò)得良好的表麵質量。實現這一目標的最佳(jiā)方法是使用粗(cū)加工條件加工(gōng)大部(bù)分表麵,然後使用(yòng)精加工條(tiáo)件加工表麵。
此外,為了減少處(chù)理(lǐ)時間,應該在適當的時候(hòu)改(gǎi)變處理條件。例如(rú),如果你開始粗加工的最大(dà)粗糙度為40μm,最後(hòu)你想獲得5μm的粗糙度,那麽你必須在粗加工和精加工之間有多個階段來改變加工條件。
(1)底麵
底部可(kě)以通過改變條件和設置高度來實現。但由(yóu)於(yú)粗加工的放電間隙大(dà)於精加(jiā)工的放(fàng)電間隙,側表麵無法實現。
底層處理▲
(2)搖動實現側麵加工。
為了加工側麵,電極必須(xū)靠近側麵。
以及底(dǐ)部和側麵處理▲
在垂直於加工方向(xiàng)的平麵內的運動稱為搖動,搖動的目的是完成側麵加工。
並晃動加工方向▲
3.二維振(zhèn)動對精確度的影響
(1)搖動後的(de)形狀
首先(xiān),我們需(xū)要知道搖晃後的(de)形狀。如果把(bǎ)電極搖成一定的形狀,電極的每(měi)一(yī)部分都要搖(yáo)成同樣的形狀,然後畫出電(diàn)極的外(wài)形,這就是(shì)成品形狀。該方法適(shì)用(yòng)於任何晃動形狀,是確(què)定(dìng)加工形狀的有效方法。
有些晃(huǎng)動會導致形狀不準確,但總的來說誤差(chà)不是很大。我們需要對這些事情有(yǒu)足夠的了解(jiě)。先說二維形狀(zhuàng)的抖動分析。
搖動時,電極的每個部分都(dōu)呈現相同的形狀▲
(2)循環搖動
電極的每一個尺寸都會比實際形(xíng)狀小一(yī)點,所以(yǐ)要得到想要的形狀,需要在各個方向上放大R的尺寸。將一(yī)個R向各個方向展開,相當於R在每一點做圓周運動。下圖說明直(zhí)線(xiàn)部分沒錯,但是尖角部分不夠。
對於一般形狀(zhuàng),如下圖所示,電極的英寸減(jiǎn)少使外圓角半(bàn)徑變小,而內圓角半徑變大。這種變形就像圖案偏(piān)移一樣。使用圓形搖動後,加(jiā)工的形狀是正確的。如果使用CNC或線切割作為電極,並使用偏移量來(lái)確定電極減少量,則圓形搖動將形(xíng)成沒有尖(jiān)角的正確形狀(zhuàng)。
另外很重要的一點是(shì):循環抖動。這是標準(zhǔn)的搖法,沒有(yǒu)過切。如果不(bú)太了解搖號,建(jiàn)議選擇搖號方式(shì)。
(3)方形搖動
對於電火花加工來說,拐角加工是(shì)最重要的加工之一。如果腔體本(běn)身是正方形或者長方形,如下圖(tú),正方(fāng)形晃動比圓形晃動好。在這一點上,方形平移的處理效率高於圓形平移(yí)。
但是如果對一般的形狀用方搖,就有問題了。舉個(gè)例子,如下圖(tú)所示,如果(guǒ)用正(zhèng)方(fāng)形晃動,對角區域會切得太多,最明顯的錯(cuò)誤就是角(jiǎo)度為45度的時候。
帶方(fāng)形平移(yí)的對角線部分過切(qiē)▲
4.三維晃動對精度的影響
三維晃動對(duì)尺寸(cùn)的(de)影響,對於X-Y平麵可以參考二維Y-Z或Z-X平(píng)麵。
畫
3D電極▲
(1)底部形狀簡單
對於一般的數(shù)控電火花機床來說,上下晃動值是恒定的(這種方法稱為“底部簡單造型”)。如果X-Y平麵循環平移,則X-Z或Y-Z平麵與正方形(xíng)平麵相(xiàng)同。這意(yì)味著底部半徑和底部坡度(dù)是相(xiàng)同(tóng)的。一般由於R的加工偏置,底部半徑和斜率會變小。如果使用(yòng)底部形狀簡(jiǎn)單的電極,底部的尖角會被過(guò)度切割。過切值應根據電極R的比值來確定..正因如此,粗加工容易(yì)出現過(guò)切。
對於3D電極,如(rú)果要使用(yòng)簡單底部形(xíng)狀的模式(shì),那麽電極的底(dǐ)部拐角半徑和斜率必須與最終形狀一致。
(2)底部形狀複雜
如上(shàng)圖所示,你很難確定某些電(diàn)極的底(dǐ)部半徑,或者有時電極底部不平整。這些電極不可能做到(dào)如上所述。“底部(bù)形狀複雜”(球麵平移)的三維模型可以解決這個問題。
畫
典型的方式是:底部形狀複雜。在這一側(z-x或y-z平麵),看起(qǐ)來像是圓形平(píng)移。沒有過度切(qiē)割的區域。如(rú)果使用(yòng)大電極,這種方法也適(shì)用於粗加工。
畫
簡單底形和複雜底形▲
5.結論
①適當的R,越大越好,可(kě)以大大(dà)減少加工時間。
②基本上應該用(yòng)圓來搖,因為它(tā)各個方向的R值都一樣(yàng),圓搖是最安全的方式。
③選擇方抖會造成尖角和斜邊(biān)處的過切,隻(zhī)適合矩形(xíng)。
④簡單形狀的二維晃動,采用圓形晃動,其X-Y平麵(miàn)為圓形(xíng),但X-Z和Y-Z為方形晃動,所以對於底部複雜形狀也會產生過切。
⑤基於圓(yuán)形晃動最安全的原則,使用三維球形晃動,在各個方向(xiàng)都是圓(yuán)形晃動,所以在三個維(wéi)度都是安全的。
⑥對精度要求高的複雜型腔(qiāng),必須選用三維球麵搖動;對於大多數(shù)電火花加工,一(yī)般二維圓周平(píng)移就能(néng)滿足要求,比三維球麵晃動更容(róng)易獲得良好的光滑度和高效率。
文章出處:精密加工 CNC數控精密電火花機床http://www.dlzxxx.cn/cn/info_15.aspx?itemid=683
