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電火花加工工藝指標
一、加工速度
對於電火花成形機來說加工速度是指在單位元時間內,工件被蝕除的體積或重量。一般用體積表示。若在時間T內,工件被蝕除的體積爲V,則加工速度Vw爲:
Vw=V/t(mm3/min)
對於線切割機來說,加工速度是指在單位元時間內,工件被切面積。即用mm2/min來表示。
在規定表面粗糙度(如Ra=2.5μm),相對電極損耗(如1%)時的最大加工速度,是衡量電加工機床工藝性能的重要指標。一般情況下,生産廠給出的是最大加工電流,在最佳加工狀態下所能
|
進給方向 測量線 圖二 相對長度損耗QL;H——加工深度 LF-計數深度,△LE-電極損耗 △LE LF-△LE |
達到的最高加工速度。因此,在實際加工時,由於被加工件尺寸與形狀的千變萬化,加工條件,排屑條件等與理想狀態相差甚遠,即使在粗加工時,加工速度也往往大大低於機床的最大加工速度指標。
耗
(%)
0.05 0.1 沖油壓力 (kg/cm2)
圖 三 沖油壓力對電極損耗的影響
二、工具電極損耗
在電火花成形加工中,工具電極損耗直接影響仿形精度,特別對於型腔加工,電極損耗這一工藝指標較加工速度更爲重要。
電極損耗分爲絕對損耗和相對損耗。
絕對損耗最常用的是體積損耗Ve和長度損耗Veh二種方式,它們分別表示在單位時間內,工具電極被蝕除的體積和長度。即
Ve=V/t(mm3/min)
Veh=H/t(mm/min)
相對損耗——工具電極絕對損耗與工件加工速度的百分比。通常採用長度相對損耗比較直觀,測量也比較方便。在線切割加工中,電極絲的損耗對工件質量的影響不大,故一般不加以討論。但快走絲機床使用鉬作爲電極絲,是重復放電,所以絲的損耗影響到電極絲的使用壽命,在實際加工中應予適當考慮。見圖二。
在電火花成形加工中,工具電極的不同部位,其損耗速度也不相同。
在精加工時,一般電規准選取較小,放電間隙太小,通道太窄,蝕除物在爆炸與工作液作用下,對電極表面不斷撞擊,加速了電極損耗,因此,如能適當增大電間隙,改善通道狀況,即可降低電極損耗。見圖三。
三、表面粗糙度
表面粗糙度是指加工表面上的微觀幾何形狀誤差。對電加工表面來講,即是加工表面放電痕——坑穴的聚集,由於坑穴表面會形成一個加工硬化層,而且能存潤滑油,其耐磨性比同樣粗糙度的機加表面要好,所以加工表面允許比要求的粗糙度大些。而且在相同粗糙度的情況下,電加工表面比機加工表面亮度低。
國家標準規定:加工表面粗糙度用Ra(輪廓的平均算術偏差)和Rz(不平度平均高度)之一來評定。
工件的電火花加工表面粗糙度直接影響其使用性能,如耐磨性,配合性質,接觸剛度,疲勞強度和抗腐蝕性等。尤其對於高速高潔,高壓條件下工作的模具和零件,其表面粗糙度往往是決定其使用性能和使用壽命的關鍵。
四、放電間隙
放電間隙,亦稱過切量,加工中是指脈衝放電兩極間距,實際效果反映在加工後工件尺寸的單邊擴大量。
對電火花成形加工放電間隙的定量認識是確定加工方案的基礎。其中包括工具電極形狀,尺寸設計,加工工藝步驟設計,加工規准的切換以及相應工藝措施的設計。
新國際的粗糙度數值與老國標光潔度等級對照表(表1)
原光潔度等級 |
Ra(μm) |
Rz(μm) |
基本長度(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 |
主要電參數對工藝指標的影響(表1)
工藝指標 電參數 |
加工速度 |
電極損耗 |
表面粗糙度值 |
備 注 |
峰值電流Im ↑ |
↑ |
↑ |
↑ |
加工間隙 ↑ 型腔加工錐度 ↑ |
脈衝寬度tk ↑ |
↑ |
↓ |
↑ |
加工間隙 ↑ 加工穩定性 ↑ |
脈衝間歇to ↑ |
↓ |
↑ |
○ |
加工穩定性 ↑ |
空載電壓Vo ↑ |
↓ |
○ |
↑ |
加工間隙 ↑ 加工穩定性 ↑ |
介質清潔度 ↑ |
中粗加工 ↓ 精加工 ↑ |
○ |
○ |
穩定性 ↑ |
○表示影響不大