如今CNC火花機已經廣泛應用,搖動功能是CNC火花機(jī)***重要的功能(néng),搖動(dòng)對於減少加工時(shí)間和得到(dào)良好的表麵是非常有效的(de)。然而並不是每個工廠都把搖動功能(néng)用的很好(hǎo)。主要原因是設計者不想使用足夠的電極減(jiǎn)寸量(liàng),他們擔心太大會降低精度。如果我們(men)對電極減寸量和搖動有足夠的了解,就可以使用適當的電(diàn)極減寸量,大幅度提(tí)高加工效率。
1. 電極減寸(cùn)量
(1)電極減寸量的概念
放電加工過(guò)程中存在火花間隙,因為(wéi)這個原因(yīn),電極必須做得比要加工的形狀小。減小的數值(zhí)叫做電極減寸量。
電極減寸量R=(型腔(qiāng)尺寸-電(diàn)極尺寸)÷2
電極減寸(cùn)量示意圖▲
(2)電極減(jiǎn)寸量決定了加工速度
放(fàng)電加工的(de)能量大,加工速度就會(huì)快(kuài),放電間隙也會大。如果電極減寸量加大,加工速度(去除率)可提高數(shù)倍,另外重要的一點是粗加工條(tiáo)件不(bú)僅速度快而且損耗小。那也就說明如果電極減寸量足夠的話,可以使用高效而且低損(sǔn)耗的條(tiáo)件。
電(diàn)極減寸量決定了速度▲
2. 如何得到良好的表麵質量
粗加工的表麵質量很粗(cū)糙,但(dàn)是我們又希望在短時間內得到良好的表麵(miàn)質量。要(yào)實現(xiàn)這一目標的***好辦法就是用粗加工條件加工掉大部分,然後再用精加工(gōng)條件(jiàn)去加工表麵。
另外(wài),要減少加工時間,加工條件就要在適當的時間變化。例如,如果你開始(shǐ)粗(cū)加工的***大粗糙度是40μm,而***後你要得到粗糙(cāo)度(dù)是5μm,那麽(me)你就必須在粗加工和精加工間有多段來改變加工條件。
(1)底部表麵
底部(bù)表麵可以通過改變條件(jiàn)和設置高度來實現。但是側麵(miàn)因為粗(cū)加工的的放電間隙比精加工的要大而不能實現。
底部加工▲
(2)搖動實現側麵加工
要加工側(cè)麵,電極就必須要接近側麵。
底麵和側麵加工▲
在垂直於加工方向的平麵(miàn)內的運動就叫做搖動,搖動的目的(de)是完成側(cè)麵的加(jiā)工。
搖動和加工方向▲
3. 二維(wéi)搖動對精度的影響
(1)搖動後(hòu)的形狀
首先我們要了(le)解搖動加(jiā)工(gōng)後的形狀。如(rú)果電極以一定的形狀搖動(dòng),電極的每一部分(fèn)都要以相同的形狀搖動,然後畫(huà)出電極的外形狀,該圖形的外部形狀就(jiù)是精加工後的形狀。該方法可用在任(rèn)意一種搖動形狀上,這是一(yī)種有效的確定加工(gōng)形狀的方法。
有些搖動會導致(zhì)不******的形狀(zhuàng),但是從一般的考慮,錯誤並不(bú)是很大。我們要對這些有足(zú)夠的了解才行,我們先從兩維形狀的搖動分析開始。
搖動時電(diàn)極的(de)每一部分都走同樣(yàng)的形狀▲
公司在(zài)國內知(zhī)名專家教授的引領帶動下,組建了一支國內******的超精密技術研發團隊,研發團隊在(zài)超精密(mì)機床的單元(yuán)技術、切削機理和工藝(yì)、成套技術及應用(yòng)工藝(yì)方麵具備豐(fēng)富的技術經驗(yàn)和實踐積累。可為北京精密(mì)零件加(jiā)工,北京鋁合(hé)金異型件加工製造相關產業提供優質的技術服務。
(2)圓形搖動
電極在每個尺寸上都會比實際要的形狀要小一點,所以要得到想要的形狀尺寸就要在各個方(fāng)向上擴大一(yī)個R的尺寸。在各個方向上擴大一個R就相當於每個點都做R的圓形(xíng)運動。下(xià)圖顯示了直(zhí)線部分是正確的,但是(shì)尖角(jiǎo)部分卻是不夠的。
對於一般的形狀,如下圖,電極減寸量使外角半徑(jìng)小,而內角半徑大,這種變形就像圖形偏置一樣(yàng),在使用圓形搖動後,加工形狀就正確了。如果用CNC或線切割做電極且用(yòng)偏移(yí)來確定電極減(jiǎn)寸量,圓形搖動做出正確的形狀,沒有尖角。
另外重要的一點是:圓形搖動這是標準的搖動方式,沒有過切。如果你(nǐ)不是很了解搖動,那麽建議選擇該搖動方式。
(3)方形搖(yáo)動
對於EDM,角落加工是***重要(yào)的加工之一。如果型腔本身是方形或者矩形,如下圖,方形搖動就比(bǐ)圓形搖(yáo)動好。此時,方形(xíng)平動比圓形平動的加工效率要(yào)高一些。
但是如(rú)果你對(duì)於一(yī)般的形狀也使用方形(xíng)搖動就會出現問題。例如下圖,你使用方形搖動,那麽斜線區域就會過切,***明顯的錯誤就是45度角的時候。
使用方形平動斜線部分被過切(qiē)▲
4. 三維搖(yáo)動對精度的影(yǐng)響
三維搖動對於尺寸的影響可以參考二維對於X-Y 平麵Y-Z 或 Z-X 平麵。
3D的電(diàn)極▲
(1)底部(bù)簡(jiǎn)單形(xíng)狀(zhuàng)
對於一般的CNC EDM機(jī)器來說,搖動(dòng)值是從上到下不變的(該方法叫(jiào)做(zuò)底部簡單(dān)形狀)。如果X-Y平麵是圓形平動的(de)話,X-Z或Y-Z平麵和方形搖動一樣。這意味著(zhe)底部半徑和底部斜度的是一樣的。通常,因為R的加工偏移原因,底(dǐ)部半徑和斜度會變小(xiǎo)。如果你使(shǐ)用底部簡單形狀的電極(jí),底(dǐ)部的(de)尖角就會過切。過切的數值要根據(jù)電極R的比例(lì)來確定。因為此原因,粗加工容易出現過切。
對於3D的電極,如果你想要使用底部(bù)簡單形狀的模式,那麽你電極的底部角半徑和斜度的就(jiù)必須和***終的形狀相一致。
(2)底部複雜形狀
如上(shàng)圖,有些電極你很難確定它的底部半徑,或者有時電(diàn)極底部並不平整。這些電極就不可能像以上所提到的那樣做。底部複雜形狀(球形平動)的三維模式可解決這一問題。
典型的方式是(shì):底部複雜形狀。這在側麵(Z ― X 或 Y―Z 平麵)看來是和圓形的平動一樣(yàng)的。沒有過切的區域。如果(guǒ)使用大電極,該方式對於粗加工也是適用的(de)。
底部形狀簡單和底部形狀(zhuàng)複雜▲
5. 結論
①適當的R,盡可能取大一些,可以大幅度減少加工(gōng)時間。
②基本上,搖動應該(gāi)選用圓形,因為它在各個方向(xiàng)上都是一樣的R值, 圓形搖動是***安全(quán)的方式。
③選擇方形搖動會在尖角和斜邊(biān)部分引起過(guò)切,隻適合(hé)在矩形類形狀(zhuàng)。
④簡單形狀的二維搖動,使用圓形搖動(dòng),它的X-Y平麵是圓形,但X-Z、Y-Z卻是方(fāng)形搖動,因此對於底部複雜形狀也會產生過切。
⑤基於圓形搖動是***安全的原(yuán)理,使(shǐ)用三維球形搖動,在各個方向都是圓(yuán)形搖動,故在3個尺寸都是安全(quán)的。
⑥對於高精度要求的複雜型腔(qiāng)一定要選(xuǎn)擇三維(wéi)球形搖動;而對於大多數放電加工,一般選擇二維的圓(yuán)形平動能夠滿足要求,較三維球形搖動容易獲得好的光潔度(dù)與高效率。