发布时间:2015-02-03
电火花加工工艺技术的基本矛盾及解决根据国内外多年的研究和应用实验,从电火花加工的理论和工艺技术的发展中,人们认识到电火花加工存在下述三个基本矛盾。
1、工件与工具电极的电蚀量之间的矛盾。从工艺的观点出发,即成型精度与工具电极损耗之间的矛盾。
2、加工速度与表面质量之间的矛盾。
3、放电产物的产生与排除之间的矛盾。
解决方法:
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。
二、加工速度与加工表面粗糙度之间的矛盾为了解决电火花加工工艺的这一基本矛盾,人们试图将一个脉冲能量分散为若干个通道同时在多点放电。用这种方法既改善了加工表面粗糙度,又维持了原有的加工速度。到目前为止,实现人为控制的多点同时放电的有效方法只有一种,即分离工具电极多回路加工。为了实现整体电极的多通道加工,人们设想了各种方法,并进行了多年的实验摸索。但是迄今为止,尚没有彻底解决。在实用过程中,型腔模具的加工采用粗、中、精逐档过渡式加工方法。加工速度的矛盾是通过大功率、低损耗的粗加工规准解决的;而中、精加工虽然工具电极相对损耗大,但在一般情况下,中、精加工余量仅占全部加工量的极小部分,故工具电极的绝对损耗极小,可以通过加工尺寸控制进行补偿,或在不影响精度要求时予以忽略。
三、放电产物与排除之间的矛盾电火花加工只有在放电产物的产生和排除速度达到平衡的条件下才能顺利进行。一旦这种平衡遭到破坏,电火花加工就不可能进行。因此,放电产物的产生和排除之间形成了一对矛盾。放电产物的产生和排除这一对矛盾的关键在于排除。也就是说,在电火花加工中,解决这一矛盾不应以牺牲加工速度去适应排除,而应积极开创排除的条件以适应加工速度。以此为目的,首先必须对破坏产生与排除达到平衡的原因有充分认识。排除速度不适应产生速度的原因与工艺条件有关。例如,在成型加工中,型孔太深,放电面积过小或过大;又如线切割加工中,工件太厚,电极丝径太小等等。此外,还和加工脉冲参数有关。例如,采用较小脉冲能量进行中、精加工时,放电间隙较小,排屑困难;另一个影响产物排除的原因就是加工面形状复杂,使排屑路径不畅通。上述原因造成的矛盾,不仅使加工稳定性变差,脉冲利用率变低,加工速度变慢,甚至可能达到根本不能维持继续加工的地步。目前,尚没有十分积极的解决办法,只有一些对症下药的办法来相对消极地进行处理。通常的办法有:
1、人工排屑排气。可以在工具电极上预钻若干小孔,以开辟排屑路径。还可以采用工具电极周期提升,来弥补产生与排除之间的不平衡。
2、采用强迫冲或抽油的方式促进产物的排除。
3、加速工作液的循环过滤。
4、提高脉冲空载电压,加大放电间隙,用以改善排屑条件。
5、两电极之间存在相对运动(例如成型加工中的旋转头、平动头,线切割加工中的走丝),都具有改善间隙屑性能的作用。利用超声振动(或其它措施)与电火花加工的复合作用,对改善排屑条件有明显作用。
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