八、工具电极损耗
在电火花成形加工中,工具电极损耗直接影响仿形精度,特别对于型腔加工,电极损耗这一工艺指标较加工速度更为重要。
电极损耗分为绝对损耗和相对损耗。
绝对损耗最常用的是体积损耗Ve和长度损耗Veh二种方式,它们分别表示在单位时间内,工具电极被蚀除的体积和长度。即
Ve=V/t(mm3/min)
Veh=H/t(mm/min)
相对损耗——工具电极绝对损耗与工件加工速度的百分比。通常采用长度相对损耗比较直观,测量也比较方便。在线切割加工中,电极丝的损耗对工件质量的影响不大,故一般不加以讨论。但快走丝机床使用钼作为电极丝,是重复放电,所以丝的损耗影响到电极丝的使用寿命,在实际加工中应予适当考虑。
在电火花成形加工中,工具电极的不同部位,其损耗速度也不相同。
在精加工时,一般电规准选取较小,放电间隙太小,通道太窄,蚀除物在与工作液作用下,对电极表面不断撞击,加速了电极损耗,因此,如能适当增大电间隙,改善通道状况,即可降低电极损耗。
九、表面粗糙度
表面粗糙度是指加工表面上的微观几何形状误差。对电加工表面来讲,即是加工表面放电痕——坑穴的聚集,由于坑穴表面会形成一个加工硬化层,而且能存润滑油,其耐磨性比同样粗糙度的机加表面要好,所以加工表面允许比要求的粗糙度大些。而且在相同粗糙度的情况下,电加工表面比机加工表面亮度低。
国家标准规定:加工表面粗糙度用Ra(轮廓的平均算术偏差)和Rz(不平度平均高度)之一来评定。
工件的电火花加工表面粗糙度直接影响其使用性能,如耐磨性,配合性质,接触刚度,疲劳强度和抗腐蚀性等。尤其对于高速高洁,高压条件下工作的模具和零件,其表面粗糙度往往是决定其使用性能和使用寿命的关键。
十、放电间隙
放电间隙,亦称过切量,加工中是指脉冲放电两极间距,实际效果反映在加工后工件尺寸的单边扩大量。
对电火花成形加工放电间隙的定量认识是确定加工方案的基础。其中包括工具电极形状,尺寸设计,加工工艺步骤设计,加工规准的切换以及相应工艺措施的设计。
新国际的粗糙度数值与老国标光洁度等级对照表(表)
原光洁度等级 |
Ra(μm) |
Rz(μm) |
基本长度(mm) |
△1 △2 △3 |
40-80 20-40 10-20 |
160-320 80-160 40-80 |
8 |
△4 △5 |
5-10 2.5-5 |
20-40 10-20 |
2.5 |
△6 △7 △8 |
1.25-2.5 0.63-1.25 0.32-0.63 |
6.3-10 3.2-6.3 1.6-3.2 |
0.8 |
主要电参数对工艺指标的影响(表1)
工艺指标 电参数 |
加工速度 |
电极损耗 |
表面粗糙度值 |
备 注 |
峰值电流Im ↑ |
↑ |
↑ |
↑ |
加工间隙 ↑ 型腔加工锥度 ↑ |
脉冲宽度tk ↑ |
↑ |
↓ |
↑ |
加工间隙 ↑ 加工稳定性 ↑ |
脉冲间歇to ↑ |
↓ |
↑ |
○ |
加工稳定性 ↑ |
空载电压Vo ↑ |
↓ |
○ |
↑ |
加工间隙 ↑ 加工稳定性 ↑ |
介质清洁度 ↑ |
中粗加工 ↓ 精加工?? ↑ |
○ |
○ |
稳定性 ↑ |
○表示影响不大
十一、两电极蚀除量之间的矛盾
本篇中,已经明确阐述了脉冲放电时间越长,越有利于降低工具电极相对损耗。在电火花加工的实用过程中,粗加工采用长脉冲时间和高放电电流,既体现了速度高,又体现了损耗小,反映了加工速度和工具电极损耗这一矛盾的缓解。
但是,在精加工时,矛盾激化了。为了实现小能量加工,必须大大压缩脉冲放电时间。为达到脉冲放电电流与脉冲放电时间参数组合合理,亦必须大大压缩脉冲放电电流。这样,不仅加大了工具电极相对损耗,又大幅度降低了加工速度。
十二、