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电火花工艺加工应用要点浅析
点击次数:1601 发布时间:2011-04-26
 

电火花工艺加工应用要点浅析

      电火花加工其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。

  它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等,成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极,各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等,具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点,已在生产中获得广泛的应用,目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60%以上。

  根据电极丝的运行速度不同,及加工质量不同,电火花线切割机床通常分为三类:*类是高速走丝电火花线切割机床(WEDM-HS),其电极丝作高速往复运动,一般走丝速度为8~10m/s,电极丝可重复使用,加工速度较高,但快速走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿,使加工质量下降,是我国生产和使用的主要机种,也是我国的电火花线切割加工模式;第二类是低速走丝电火花线切割机床(WEDM-LS),其电极丝作低速单向运动,一般走丝速度低于0.2m/s,电极丝放电后不再使用,工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好,但加工速度较低,是国外生产和使用的主要机种。第三类中速走丝电火花线切割机床,准确地应该叫“多速走丝”。是我国的,其原理是对工件作多次反复的切割,开头用较快丝筒速度、较强高频来切割,就如现在的快走丝线切割,zui后一刀用较慢丝筒速度、较弱高频电流来修光,从而提高了加工光洁度;而且丝速减低后,导轮和轴承的抖动少了,加工精度也提高了;另外,*刀以zui快的速度切割,后来的切割和修光的切割量都非常少,因此,一般三刀切割的时间加起来也比快走丝的一刀切割要快。是利用电极与工件之间的火花通电时,所产生的瞬时间的高温,去层层蚀除工件表面上材料的原理。电火花加工适用于高硬度导电工件的加工。数控电火花成型机床便是电火花加工的范例。

  EDM加工特点
  1:EDM加工速度与表面质量

  模具在EDM加工一般会采用粗、中、精分档加工方式。粗加工采用大功率、低损耗的实现,而中、精加工电极相对损耗大,但一般情况下中、精加工余量较少,因此电极损耗也极小,可以通过加工尺寸控制进行补偿,或在不影响精度要求时予以忽略。

  2:EDM碳渣与排渣

  EDM加工在产生碳渣和排除碳渣平衡的条件下才能顺利进行。实际中往往以牺牲加工速度去排除碳渣,例如在中、精加工时采用高电压,大休止脉波等等。另一个影响排除碳渣的原因是加工面形状复杂,使排屑路径不畅通。唯有积极开创良好排除的条件,对症的采取一些方法来积极处理。

  3:EDM工件与电极相互损耗

  EDM放电脉波时间长,有利于降低电极损耗。EDM粗加工一般采用长放电脉波和大电流放电,加工速度快电极损耗小。在精加工时,小电流放电必须减小放电脉波时间,这样不仅加大了电极损耗,也大幅度降低了加工速度。

     电火花(EDM)在什么时候应用:

  ◆对于内部尖角。

  Grobe认为除非棱边铣削达到了,否则EDM对于内角来说仍将是占优势地位的工艺。

  ◆对于多数复杂的形状。

  特别是当铣刀难于够到复杂表面时,EDM就有它的意义了。

  ◆在需要深度切削的地方。

  在长径比(刀具长度/直径)特别高的地方,更明确的要避免应用铣削。

  ◆在无人看护的切削中。

  EDM是较容易实现自动化的过程,因为它比铣削更可预计的。在利用机械手装载电极和工件的过程中,含有电极制造的一个完整EDM过程能整日整夜地有效运转,而几乎不用人员看护。

  ◆对于高技术零件一般地,加工电极的编程时间比铣削金属结构的时间较短。在更复杂的加工应用中,这个差别变得更加明显。一旦假定只有EDM,令加工中心工作所需的工作时间可能会相当的高,以至于EDM仍然是合适的选择。

  ◆在规定了要作EDM精加工的地方。 EDM现在能提供的表面质量比以前更好了。进步不仅仅是改善了石墨电极能获得的表面光洁度,它们也就产生了较窄的热影响区(HAZ)。 什么时候利用铣加工

  ◆在你所能够的任何时候都可利用铣加工。

  ◆对于质地纹理化的表面 在纹理化的过程中,EDM增加了一个额外的级进。EDM加工过的表面不同于被铣削过的表面,通常要求在出现纹理前要作抛光。

  ◆当容易接近工件时。 如果形状为敞开的,而且长径比小,就用铣削了。

  ◆对于系列零件相近工件的组合和与多槽刀具都为削减编程所花时间提供了机会,其中包括了花费在解铣削金属结构的zui佳方法上的时间。

  ◆对于不能有热影响区的零件可用铣削。自润滑轴承

  ◆在精度要求高的地方。 铣削更容易控制严格的公差。在EDM中,电极加工、夹具更换、以及在同一零件上用多个电极都会产生精度叠加。同时当获得更好的表面光洁度时,EDM的度就下降了。 而铣削更容易控制严格的公差。在EDM中,电极加工、夹具更换、以及在同一零件上用多个电极都会产生精度叠加问题。同时,当将要接近更出色的表面光洁度时,EDM的度就下降了。而铣削带来较少的偏差叠加问题,不会因表面光洁度好而损失了精度。

  ◆当EDM操作人员紧缺时 在许多工厂里,人事上需要考虑的东西将胜过与技术有关的东西。 Grobe认为除此以外还有更多要考虑的东西。很基本的一点是机器是开放式的吗?实际上,在比较EDM和铣削,或者任何竞争性的工艺时,编程的影响是另一个需要考虑的重要因素。不论哪一种工艺,对其有效性的评估只会产生于全面地考虑这个工艺,而不仅仅只是看机床。只有当评价了机器运转之前的所有步骤,确保它们都在以zui率运作时,对机器潜在效率的真正测量才会产生。

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