Ra0.2um?如何进行镜面电火花加工?

Ra0.2um?如何进⾏镜⾯电⽕花加⼯?
所谓的“镜⾯电⽕花加⼯”⼀般是指加⼯表⾯粗糙度值在Ra<0.2 um,加⼯表⾯具有镜⾯反光效果的电⽕花加⼯。对于⼀些精密加⼯它可以代替⼿⼯抛光⼯序,提⾼零件的品质,深受精密塑胶模具⼯⼚的青睐。本⽂谈⼀谈镜⾯加⼯的实践应⽤技术。
▌不是所有加⼯类型都可以进⾏镜⾯电⽕花加⼯
放电加⼯之所有能达到镜⾯效果,与放电加⼯中产⽣的碳⿊层有直接的关系。如果加⼯部位能容易形成均匀的碳⿊层,也就是意味着容易加⼯出镜⾯效果。
1)简单形状⽐复杂形状的电⽕花加⼯要容易获得镜⾯。最容易获得镜⾯效果的形状是圆形。复杂形状的拐⾓处镜⾯效果稍差。
2)底⾯⽐侧⾯更容易获得好的镜⾯效果;深度越⼤的型腔,越难得到镜⾯加⼯效果,尤其是侧⾯。
3)加⼯⾯积越⼤,越难以获得好的镜⾯效果。
4)开⼝部位、型腔的中空部位镜⾯效果⽋佳。
▌不是所有的模具钢材都可以进⾏镜⾯电⽕花加⼯
有些模具钢材的电⽕花加⼯能容易达到镜⾯效果,⽽有些模具钢材⽆论如何也达不到镜⾯效果。同时,模具钢材的硬度⾼些,电⽕花加⼯镜⾯的效果更好。请参考下表各种材料与镜⾯加⼯性能。
类别
材质名称
镜⾯性能
A
S136
SKD61
PD555
NAK80
718H水粉盒
⾮常好
⾮常好
⾮常好
⾮常好
⾮常好
⾮常好B
SKS3 SKH9 HPM38 S55C盈成双低菜籽油
H13 XW10
薄荷棒
稍差
C
SKD11 NAK55 HPM1 DH2F
D
Bs
Al
超硬合⾦梨⽪⾯
梨⽪⾯
梨⽪⾯
消声室制作梨⽪⾯
▌镜⾯电⽕花加⼯对电极的⼀些要求
⽤于镜⾯电⽕花加⼯的电极材料⼀般是紫铜或者铬铜,铬铜的电极损耗更⼩。选⽤的铜材必须质地均匀、含杂质少,不良的铜材在镜⾯加⼯中容易出现电极损耗⼤、表⾯起皱等异常,这个要⾼度重视。铜钨合⾦电极虽然可以实现极低的电极损耗,但镜⾯效果不如紫铜。
镜⾯电⽕花加⼯⽤的电极必须进⾏精修抛光,不能有⼑痕与缺陷,否则这些缺陷会复制到⼯件的加⼯表⾯,但并不是要求电极的表⾯要达到镜⾯要求。
⼀般镜⾯加⼯电极的尺⼨缩放量取单侧0.2~0.05 mm,精加⼯电极⼀般取单边0.1mm,在加⼯⾯积⽐较⼩时可取⼩⼀些,仿形精度要求⾼时可取⼩⼀些,混粉加⼯时适当取⼤⼀些。如果电极尺⼨缩放量取得太⼩,加⼯速度会极⼤地降低。
精密的镜⾯电⽕花加⼯要⽤使⽤多个电极。这就要求多个电极的⼀致性要好、制造精度要⾼,更换电极的重复装夹、定位精度要⾼。⼀般采⽤⾼速铣制造电极、使⽤基准球测量的定位⽅法、使⽤3R快速装夹定位系统进⾏重复定位等⼯艺来满⾜。
电机传动▌控制好镜⾯电⽕花加⼯的加⼯余量
电⽕花加⼯的⼯艺过程就是⼀个从粗加⼯到精加⼯的加⼯过程。⾸先⽤粗加⼯电极,在保证⼀定加⼯质量的条件下(尺⼨精度、形状精度、位置精度、表⾯粗糙度),采⽤较⼤的放电能量蚀除⼤量⾦属,以缩短加⼯时间,提⾼加⼯效率;然后再换精加⼯电极,使⽤较⼩的放电能量完成精加⼯。不管是粗加⼯还是精加⼯,均会使⽤多个放电条件,电流也是从⼤到⼩,通过深度进给修光底部,通过平动修光侧⾯。
每⼀个放电条件,均要为后⾯条件预留加⼯余量。合理的加⼯余量是保证加⼯质量与加⼯效率的关键。较⼤的加⼯余量能保证表⾯质量,但会降低加⼯速度。较⼩的加⼯余量能达到⾼效率,但最终加⼯出来的镜⾯会有很多针孔或者不均匀。
最理想的加⼯状况是第⼀个条件加⼯完后,其后的加⼯只是修光第⼀个加⼯条件形成的表⾯不平度,⽽不打掉新的材料,也就是把每个条件的材料余量按零对待。但镜⾯电⽕花加⼯时,考虑到放电状况受到的制约因素千变万化,为了安全还是要稍多留⼀点加⼯余量。
▌合理使⽤镜⾯加⼯的放电参数与加⼯控制
镜⾯电⽕花加⼯采⽤负极性加⼯,⼀些⾮主要电参数的选择同样⾮常重要,与常规加⼯的选择也存在⼀些差别,如放电时间要设长些,抬⼑⾼度短些,抬⼑速度不能太快,这样设置的⽬的是为了维持⼀个稳定的⼩能量电蚀过程,因为在镜⾯加⼯中,本⾝就不会产⽣很多的电蚀产物,过勤的抬⼑动作反⽽会⼲扰放电的持续稳定进⾏。
镜⾯加⼯电规准的电蚀能⼒⾮常弱,加⼯过程需要花费较长的时间。由于镜⾯加⼯时的尺⼨变化已经⾮常⼩,只起修光作⽤,实际上只要加⼯到要求的表⾯粗糙度后就可结束加⼯,因此可采⽤数控电⽕花加⼯机床的定时加⼯功能,根据经验来决定加⼯多长时间。
镜⾯加⼯时⼯作液的处理⽅式也很重要,⼀般浸油加⼯即可,使加⼯部位的⼯作液处于轻微的循环状态,绝对不要使⽤强烈的冲液,强烈的冲刷作⽤会⼲扰微放电过程的正常形成。
根据加⼯经验发现,只要加⼯各环节处理得当,在镜⾯加⼯中⼀般不会产⽣积碳现象,因此在加⼯过程中应尽量少停机,尤其是不要将留在⼯件加⼯表⾯的粉墨层清理掉。汽车座套广告
▌⼤⾯积加⼯使⽤混粉技术来实现镜⾯加⼯效果
混粉电⽕花加⼯是⼀种改善电⽕花加⼯表⾯粗糙度的⼯艺⽅法,所谓混粉电⽕花加⼯是指在⼯作液中
添加了微粉,如硅粉、铝粉、铬粉以及有关添加剂,以期使加⼯表⾯获得镜⾯效果。
使⽤混粉加⼯技术,能够在同样的电参数条件下,⽐不使⽤混粉加⼯技术获得更快的加⼯速度(使精加⼯时间缩短20%-30%)和更均匀的表⾯效果。对于较⼤⾯积的电⽕花加⼯来说,具有显著的改善作⽤。
混粉电⽕花加⼯要求选择合适的粉末添加剂和混粉⼯作液循环装置,进⾏粉末添加剂的浓度管理,利⽤扩散装置来消除浓度的误差。
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