当前位置:
文档之家› 数控电火花加工的主要工艺指标及其提高途径
数控电火花加工的主要工艺指标及其提高途径
vw / (mm3 / min)
电 极 —纯 铜
工 件 —钢
1000
^i
=
e
150^ieA=
80
A
加
工
极
性
—正
i^e= 40 A
100
^ie= 30 A
较大部分散失在电极与工件之中,
不起蚀除作用。同时,在其它加工 条件相同时,随着脉冲能量过分增 大,蚀除产物增多,排气排屑条件
10 01
10 100 1000 ti /s
冲(抽)油压力的影响度的关 系曲线
在加工中对于工件型腔较浅或易 于排屑的型腔,可以不采取任何 辅助排屑措施。但对于较难排屑 的加工,不冲(抽)油或冲(抽)油压 力过小,则因排屑不良产生的二 次放电的机会明显增多,从而导 致加工速度下降;但若冲油压力 过大,加工速度同样会降低。
这是因为冲油压力过大,产生干 扰,使加工稳定性变差,故加工 速度反而会降低。图5是冲油压 力和加工速度关系曲线。
电火花加工的主要工艺指标及其提 高途径
• 目标 • 一、影响加工速度的主要因素
• 二、影响电极损耗的主要因素
• 三、 影响加工精度的主要因素 • 四、加工表面质量及其影响因素
一、影响加工速度的主要因素
• 1 加工速度VWA:用以反映加工效率的
重要指标,通常所说的加工快慢。
(mm2/min)
• 影响加工速度的因素分电参数和非电参数两大
恶化,间隙消电离时间不足导致拉
弧,加工稳定性变差等。因此加工 图1 脉冲宽度与加工速度的关系曲线
速度反而降低。
• 2.脉冲间隔对加工速度 的影响
在脉冲宽度一定的条件下, vw / (mm3 / min)
若脉冲间隔减小,则加工 300 速度提高(如图2)。但若脉 200 冲间隔过小,会因放电间 100
从图4可看出,峰值电流不同, 最小临界加工面积也不同。因 此,确定一个具体加工对象的 电参数时,首先必须根据加工 面积确定工作电流,并估算所 需的峰值电流。
图4 加工面积与加工速度的关系曲线
• (2)排屑条件的影响
在电火花加工过程中会不断产生气体、金属 屑末和碳黑等,如不及时排除,则加工很难 稳定地进行。加工稳定性不好,会使脉冲利 用率降低,加工速度降低。为便于排屑,一 般都采用冲油(或抽油)和电极抬起的办法。
vw/ (mm3 / min)
300
ti= 1200s
200
to= 400s电 极 — Nhomakorabeau 工 件 —T10A 加 工 极 性 —负
100
0 0.01 0.03 0.05 0.07 0.09 P / (kg / c3m)
图5 冲油压力和加工速度的关系曲线
•(3)电极材料的影响
vw / (mm3 / min) 工 件 材 料 —钢
ti= 1200s
电 极 —纯 铜 工 件 —钢 加 工 极 性 —正
隙来不及消电离引起加工
稳定性变差,导致加工速
0 100 200 300 400 500 600 to / s
度降低。
图2 脉冲间隔与加工速度的关系曲线
• 3.峰值电流的影响
当脉冲宽度和脉冲间隔一定时,
随着峰值电流的增加,加工速
度也增加(如图3)。因为加大峰
• 5).工作液的影响
• 在电火花加工中,工作液的种类、粘度、清洁度对加 工速度有影响。就工作液的种类来说,大致顺序是: 高压水>(煤油+机油)>煤油>酒精水溶液。在电火花成 形加工中,应用最多的工作液是煤油。
二、影响电极损耗的主要因素
电极损耗是电火花成型加工中的重要工艺指标。 在生产中,衡量某种工具电极是否耐损耗,不 只是看工具电极损耗速度VE的绝对值大小,还 要看同时达到的加工速度VW,即每蚀除单位重 量金属工件时,工具相对损耗多少。因此,常 用相对损耗或损耗比作为衡量工具电极耐损耗 的指标,即VW/VE 电火花加工中,电极的相对损耗小于1%,称 为低损耗电火花加工。
值电流,等于加大单个脉冲能
量,所以加工速度也就提高了。
但若峰值电流过大(即单个脉冲 放电能量很大),加工速度反而
下降。此外,峰值电流增大将
降低工件表面粗糙度和增加电
极损耗。在生产中,应根据不
同的要求,选择合适的峰值电
流。
图3 峰值电流与加工速度的关系曲线
• 2 非电参数的影响 (1)加工面积的影响
• 由上所述,电极材料对电火花加工非常重要,正确选择电极 材料是电火花加工首要考虑的问题。
• 4)工件材料的影响
• 在同样加工条件下,选用不同工件材料,加工速度也 不同。这主要取决于工件材料的物理性能(熔点、沸点、 比热、导热系数、熔化热和汽化热等)。
• 一般说来,工件材料的熔点、沸点越高,比热、熔化 潜热和气化潜热越大,加工速度越低,即越难加工。 如加工硬质合金钢比加工碳素钢的速度要低40~60%。 对于导热系数很高的工件,虽然熔点、沸点、熔化热 和气化热不高,但因热传导性好,热量散失快,加工 速度也会降低。
• 从图6还可看出,在同样加工条件和加工极性情况下,采用不 同的电极材料,加工速度也不相同。例如,中等脉冲宽度、 负极件加工时,石墨电极的加工速度高于铜电极的加工速度。 在脉冲宽度较窄或很宽时,铜电极加工速度高于石墨电极。 此外,采用石墨电极加工的最大加工速度,比用铜电极加工 的最大加工速度的脉冲宽度要窄。
0
10
100 1000 ti / s
图6 电极材料和加工极性对加工速度的影响
• 在加工中选择极性,不能只考虑加工速度,还必须考虑电极 损耗。如用石墨做电极时,正极性加工比负极性加工速度高, 但在粗加工中,电极损耗会很大。故在不计电极损耗的通孔 加工、取折断工具等情况,用正极性加工;而在用石墨电极 加工型腔的过程中,常采用负极性加工。
500
Gr+ 1
Gr- 1
200 Cu- 1
100 Gr- 3
50 Cu- 3
20
Gr+ 1—石 墨 正 极^ie性= 42 A Gr- 1—石 墨 负 极i^e性= 42 A Cu- 1—紫 铜 负 极i^e性= 42 A Gr- 3—石 墨 负 极i^e性= 14 A Cu- 3—紫 铜 负 极i^e性= 14 A
类。电参数主要是脉冲电源输出波形与参数;非电 参数包括加工面积、深度、工作液种类、冲油方式、 排屑条件及电极的材料、形状等。
电规准的影响
所谓电规准,是指电火花加工时选用的电 加工参数,主要有脉冲宽度ti(μs)、脉冲间 隙to(μs)及峰值电流Ip等参数。
• 一. 脉冲宽度对加工速度
的影响
脉冲宽度增加,加工速度随 之增加,因为随着脉冲宽度的增加, 单个脉冲能量增大,使加工速度提 高。但若脉冲宽度过大,加工速度 反而下降(如图1)。这是因为单个脉 冲能量虽然增大,但转换的热能有