如今CNC火花機已經廣泛(fàn)應用,搖動功能是CNC火花機***重要的功能,搖動對於(yú)減少加工時(shí)間(jiān)和得到良好(hǎo)的表麵是非常有效的。然而並不是每個工廠都把搖動功能用(yòng)的很好。主要原(yuán)因是設計者不想使用足夠的電極減寸量,他們擔心太大會降低精度。如果我們對電極減寸(cùn)量和搖動(dòng)有足夠的了解(jiě),就可以使(shǐ)用適當(dāng)的電極(jí)減寸(cùn)量,大幅度提高加工效率。
1. 電極減(jiǎn)寸量
(1)電極減寸量(liàng)的概念
放電加工過程中存在(zài)火花間隙,因為這個原因,電極必須做得(dé)比要加(jiā)工的形狀小。減小的數值叫(jiào)做電極減寸量。
電極減(jiǎn)寸量R=(型腔尺寸-電極尺寸)÷2
電極減(jiǎn)寸量示意圖(tú)▲
(2)電極減寸量決定了加工速度
放電(diàn)加工的能量大,加(jiā)工速度就會快,放電間隙(xì)也會大。如果電極減寸量(liàng)加大,加工速度(去除率)可提高數倍,另外重要的一點是粗加工(gōng)條件不僅速度快而(ér)且損(sǔn)耗小。那(nà)也就說明如(rú)果(guǒ)電極減寸量足夠的話,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(hǎo)的表麵質量
粗加工的表麵(miàn)質量很粗糙,但是我們又希望在短時間內得到良好(hǎo)的表麵質量。要實現這一目標的***好辦法就是用粗加工條件加工掉大部分,然後再(zài)用精加工(gōng)條件去加工(gōng)表麵。
另(lìng)外,要減少加工時間,加工條(tiáo)件就要在適當的時(shí)間變化。例如,如果你開始粗加工(gōng)的***大粗糙度是40μm,而***後你要得到(dào)粗糙度是5μm,那麽你就必(bì)須在粗加(jiā)工和精(jīng)加(jiā)工間有多段來改變加工條件。
(1)底部(bù)表麵(miàn)
底部表麵可以通過改變條件和設置高度來實現。但是(shì)側麵(miàn)因為粗(cū)加工的的放電間隙(xì)比精加工的要大(dà)而不能實現。
底部加工▲
(2)搖(yáo)動實現(xiàn)側麵加工
要加工側麵,電極就必須要接近(jìn)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(zuò)搖動,搖動的目(mù)的是完成側麵的加工。
搖動(dòng)和加工方向▲
3. 二維搖(yáo)動對精(jīng)度的影響
(1)搖動後的形狀
首先我們要了解搖動加工後(hòu)的形狀。如果電極以一(yī)定的形狀搖動,電極的每一部分都要以相(xiàng)同的形狀搖(yáo)動,然(rán)後畫出電極的外形狀,該圖形的外部形狀就是精加工後的形狀。該方法可用在任意一種搖動形狀上,這是一(yī)種有效的確定加工形狀的方法。
有些(xiē)搖動會導致不(bú)******的形狀,但是從一般的(de)考慮,錯誤並不(bú)是很大。我們要對這些有足夠(gòu)的(de)了解才行,我們先從兩維形狀的搖(yáo)動(dòng)分析開始。
搖動時電極(jí)的每一部分都走同樣的形狀▲
公司在國(guó)內知名專家教(jiāo)授(shòu)的引領帶動下,組建了一支(zhī)國內******的超精密技術研發(fā)團隊,研發團隊在超精密機床的單元技術、切削機理和工藝、成套技術及應用工藝方(fāng)麵具備豐富的技術經(jīng)驗和(hé)實踐積累。可為北京精密零件加工,北京鋁合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(diàn)極在每個(gè)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(zhuàng)尺寸(cùn)就要在各個方向(xiàng)上擴大一個R的尺寸。在各個方向上擴大一個R就(jiù)相當於每個點都做R的圓形運動。下圖顯示了直線部分是正確的,但是尖角(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(wài)角半徑小,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(dòng)後,加(jiā)工形狀就正確了。如果用CNC或線切割做電極且用偏移來確定電極減寸量,圓形搖動做出正確的(de)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(shì)。
(3)方形搖動
對於EDM,角落加工是***重要的加工之一。如果型腔本身是方形或(huò)者矩(jǔ)形,如下圖,方形搖動就比圓形(xíng)搖動好。此時,方形平(píng)動比(bǐ)圓形平動的加工效率要高一(yī)些。
但是如果你對於一般的形狀(zhuàng)也使用方形搖(yáo)動就會出現問題。例如下圖,你使用(yòng)方形搖動,那麽斜線區(qū)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(bù)分被過切▲
4. 三維搖動對精度的影響
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的電極▲
(1)底部簡單形狀
對於一般的(de)CNC EDM機器來說,搖(yáo)動值是從上到下不變的(該方法叫做底部簡單形狀)。如(rú)果X-Y平麵是圓形平動的話,X-Z或Y-Z平麵(miàn)和方(fāng)形搖動一樣。這意味著底部(bù)半(bàn)徑和底部斜度的是一樣的。通常,因為R的加工偏(piān)移(yí)原因,底部半徑和斜度會變小。如果你使用底部簡單形(xíng)狀的(de)電極(jí),底部的尖(jiān)角(jiǎo)就會過切。過切的數值要根據電極R的比例來確定。因為此原因,粗加工容易出(chū)現過切。
對於3D的電極,如果你想要(yào)使用底部簡單形狀的模式,那麽你電極的底部(bù)角半(bàn)徑和斜度的就必須和***終的(de)形(xíng)狀相一致。
(2)底部複(fù)雜形狀
如上圖(tú),有些電極你很難確定(dìng)它的底部半徑,或者有時電極底部並不平整。這些電極就不可能像以(yǐ)上所提到的那樣做。底部複雜形狀(球形平(píng)動)的三維(wéi)模式可解決這一問題。
典型的方式是:底(dǐ)部複雜形狀。這在側麵(Z ― X 或 Y―Z 平麵)看來是(shì)和圓形(xíng)的平動一樣的。沒有過切的區域。如果使用大電極,該方式對於粗加工也(yě)是(shì)適用的。
底部形狀簡單和底部形(xíng)狀複雜▲
5. 結論
①適當的R,盡可能(néng)取大一些,可以大幅(fú)度減少加工時間(jiān)。
②基本(běn)上,搖動應該選用圓形,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(fāng)形搖動會在尖角和斜邊部分引起過切,隻適合在矩形類形狀。
④簡(jiǎn)單形狀的(de)二維(wéi)搖動,使用圓形搖動,它的X-Y平麵是圓形,但X-Z、Y-Z卻是方形搖動,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,使用三維球形(xíng)搖動,在各個方向(xiàng)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擇(zé)三維球形搖動;而(ér)對於大多數放(fàng)電加(jiā)工,一般選擇二維的(de)圓形平動能夠滿足要求,較三維球(qiú)形(xíng)搖動容易獲得好的光(guāng)潔度與高效率(lǜ)。