如今CNC火花機已經廣泛應用,搖動功能是CNC火(huǒ)花機***重要的功(gōng)能,搖動對於減少加工時間和得(dé)到良好的表麵是非常有效的。然而並(bìng)不是每個工廠都把搖(yáo)動功能用的很好(hǎo)。主要原因(yīn)是設計者不想使用足夠的電極減寸量(liàng),他們擔(dān)心太大會降低精度。如果我們對電極減寸(cùn)量和搖(yáo)動有足夠的了解,就可以使用適當(dāng)的電(diàn)極減寸量(liàng),大幅度提高加工效(xiào)率。
1. 電極減寸量
(1)電極減寸量(liàng)的概(gài)念
放電加工過程中存在火(huǒ)花間隙,因為(wéi)這個原因,電極必須做(zuò)得比要加(jiā)工的(de)形狀小。減小的(de)數值(zhí)叫做電極減寸量。
電極減寸(cùn)量R=(型腔尺寸-電極尺寸)÷2
電極減寸量示意圖▲
(2)電極減寸(cùn)量決定了加(jiā)工速度
放電加工的能量大,加工速度就會(huì)快,放(fàng)電間隙(xì)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(bèi),另外重(chóng)要的一點是粗加工條件不僅速度快而且損耗小。那也就說明如果電極減寸量(liàng)足夠(gòu)的話,可以使用高效而且低損耗的條件。
電極(jí)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糙(cāo),但是我們又希(xī)望在短(duǎn)時間內得到良好的表麵質量。要實現這一目標的***好辦法就是用粗(cū)加工條件加工掉大部分,然(rán)後再用精加工(gōng)條件去加工(gōng)表麵。
另外,要減少加工時間,加工條件就要在適(shì)當的(de)時間變化。例如,如果(guǒ)你開(kāi)始粗(cū)加工的***大粗糙(cāo)度是40μm,而***後你(nǐ)要得到粗糙度是5μm,那麽(me)你(nǐ)就(jiù)必須在粗加工和精加(jiā)工間有多段來改變加(jiā)工條件。
(1)底部(bù)表麵
底部表麵可以通過改變條件(jiàn)和設置高度來實現(xiàn)。但是側麵因為(wéi)粗(cū)加工的的放電間(jiān)隙比精加工(gōng)的要大而不能實現。
底(dǐ)部加工▲
(2)搖動實現側麵加工(gōng)
要加工側麵,電極就必須要接近側麵。
底麵和(hé)側麵加工▲
在垂直(zhí)於加工(gōng)方向的平麵內(nèi)的運動就叫做搖動,搖動的目的是完成側麵的加工(gōng)。
搖動和加工方向▲
3. 二維搖動對精度的影響
(1)搖動後的形狀
首先(xiān)我們要了解搖動加工(gōng)後的形狀。如(rú)果電極以一定的形狀(zhuàng)搖動,電極的每一(yī)部分都要以相同的形(xíng)狀搖動,然後畫出電(diàn)極的外形(xíng)狀,該圖形的外部形(xíng)狀就是精加工後的形狀(zhuàng)。該方法可用在任(rèn)意一種搖動形狀上,這是一種(zhǒng)有效的(de)確定加工(gōng)形狀(zhuàng)的(de)方法(fǎ)。
有(yǒu)些搖(yáo)動(dòng)會(huì)導致不******的形狀,但是從一般的考慮,錯誤並不是(shì)很大(dà)。我(wǒ)們要對這些有足夠的了解才行,我們先從兩維形狀的搖動分析開始。
搖(yáo)動(dòng)時(shí)電極的每一部分都(dōu)走同樣的形(xíng)狀▲
公(gōng)司在國內(nèi)知名專家(jiā)教(jiāo)授的引領帶動下(xià),組建了一支國(guó)內******的超精(jīng)密技術研發團隊,研發團隊在超精密機床的(de)單元技術、切削機理和工藝(yì)、成套技術及應用工藝(yì)方麵具備豐富的技術經驗和實踐積累。可為北京精(jīng)密零件加工(gōng),北京鋁合金異型件加工製造相(xiàng)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(shàng)都會比實際要的形狀要小一點,所以要得到想(xiǎng)要(yào)的形狀尺寸就要在各個方向上擴大一個R的尺寸。在各個方向上擴大一個R就相(xiàng)當於每個點(diǎn)都做R的圓形運動。下(xià)圖顯示(shì)了直線部分是正確的,但是尖角部分卻是不夠的。
對於一般的形狀,如下圖,電極減寸量使外角半徑小(xiǎo),而內角半徑大,這種變形就像圖形偏置一樣,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偏(piān)移來確定電極(jí)減(jiǎn)寸量,圓形搖動做出正確的形(xíng)狀,沒有尖角。
另(lìng)外重要的一(yī)點是:圓形搖動這是標準的搖動方式,沒有(yǒu)過切(qiē)。如果你不是很了解搖(yáo)動,那麽建議選擇(zé)該搖動(dòng)方式。
(3)方形搖動
對於EDM,角落(luò)加(jiā)工是***重要的加工之(zhī)一。如果型腔本身是(shì)方形(xíng)或者矩形,如下圖,方形搖動就比圓形搖動好。此時,方形平動比(bǐ)圓形平動的加(jiā)工效率要高一些。
但是如果你對於(yú)一(yī)般的形狀也使用方形搖(yáo)動(dòng)就會出現問(wèn)題。例如下圖,你使用方形搖動,那麽斜線區域就會過切,***明(míng)顯的錯誤就是45度角的時候。
使用方形平動(dòng)斜線部(bù)分被過切▲
4. 三維搖動對(duì)精度的影響
三維搖動對於尺寸的影響可(kě)以參考二(èr)維對於(yú)X-Y 平(píng)麵Y-Z 或 Z-X 平麵。
3D的電極▲
(1)底部簡單形(xíng)狀
對於(yú)一般的CNC EDM機器(qì)來說,搖動值是從上到下不變的(該方法叫做底部簡單形狀)。如果X-Y平麵是圓形平動的話,X-Z或Y-Z平麵和方(fāng)形搖動(dòng)一樣。這意味著底部半徑和(hé)底部斜(xié)度的是一樣的。通常,因為R的加工偏(piān)移原因,底部半徑和斜度會變小。如果你使用底部簡單形狀的電(diàn)極,底部的尖角就會過切。過切的(de)數(shù)值(zhí)要根據電極R的比例來確定。因為此原因,粗加工容易出現過切。
對於3D的電極(jí),如果你想要使用底部簡單形狀的模式,那麽你電極的底部角半徑和斜度的就必須和(hé)***終的形狀相一致。
(2)底部複雜形狀
如上圖,有些電極你很(hěn)難確定它的底部半徑,或(huò)者有時電極底部並不平整。這(zhè)些電極就不可能(néng)像以上所提到的那樣做(zuò)。底部複雜形狀(球形平(píng)動)的(de)三維模式可解決這一問題。
典型的方(fāng)式是(shì):底部複雜形狀(zhuàng)。這在(zài)側麵(Z ― X 或 Y―Z 平麵)看來是(shì)和圓形的平(píng)動一樣的(de)。沒有過切的區(qū)域。如果使用(yòng)大電極,該方式對於(yú)粗加(jiā)工也是適用的。
底部形狀簡單和底部形狀複雜▲
5. 結(jié)論
①適(shì)當的R,盡可能取大一些,可以大幅度減少(shǎo)加工時間。
②基本上,搖動(dòng)應該選用圓形,因為它在各個方向上都是一樣的R值, 圓形搖動是***安全的方式。
③選擇方形搖動會在尖角和斜邊部分引起過切(qiē),隻適合在矩形類(lèi)形狀(zhuàng)。
④簡單形狀的二維搖動,使用圓形搖動,它(tā)的X-Y平麵是圓形,但X-Z、Y-Z卻(què)是(shì)方形搖動,因(yīn)此對於底(dǐ)部複雜形狀也會(huì)產生過切(qiē)。
⑤基於圓形搖動是(shì)***安全(quán)的原理,使(shǐ)用(yòng)三維球形搖動,在(zài)各個方向都是圓形搖動,故在3個尺寸都是安全的。
⑥對於高精度要求的複雜型腔一定要選(xuǎn)擇三維球形搖動;而對於大多數放電(diàn)加工,一般選擇二維的圓形平動能夠滿(mǎn)足要求(qiú),較三維球形(xíng)搖動容(róng)易獲得(dé)好的光潔度與高效率。