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电火花成型机使用培训手册北京凝华公司地址:北京市门头沟石龙工业开发区平安路一号电 话:60804673 60804674 60804675客户服务:86891149销售热线 信 卓 越 责 任 中 兴北京凝华科技有限公司 电火花培训手册目录一 电火花加工原理 2 1 脉冲电源: 2 2 伺服跟进系统 2 3 工作液: 2二 电火花加工机理 2 1 极间介质的电离、击穿形成放电通道 2 2 介质热分解、电极材料融化、汽化膨胀。 3 3 极间介质的消电离 3 三 电火花加工的两个重要效应 3 1 极性效应 3 2 覆盖效应 3四 电火加工的主要工艺指标及相互 4 1 加工速度 4 2 电极损耗 5 3 放电间隙 5 4 表面粗糙度 6五 电火花机床的基本操作 6 1 电极夹具 6 2 平动头 7 3 如何放置工件 7 4 对刀找正 7六 参数的选择 7 1 根据面积 7 2 根据放电间隙 8 3 根据粗糙度 8 4 根据效率 8 5 根据损耗 8七 加工实例 8 1 浅型腔花纹模的加工实例 8 2 落料摸 9 3 型腔模 9 4 硬质合金模 10八 一般故障的检查与排除 121 油泵不工作 122 主轴只上不下 123 主轴只下不上 124 主轴不动作 125 无输出电压 126 拉弧无法加工 127 VMOS管的判断 13九 电火花成型加工基本工艺路线 14十 加工实列续 15一 电火花加工原理:电火花加工的原理是基于工具电极和工件脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除金属,对工件进行尺寸加工,以达到工件尺寸形状、表面质量等预定的要求。 电火花加工是直接利用电能和热能对工件进行无接触加工,所以适应范围极广,对于一些机械难以加工的高硬度、高强度、高脆性、高黏度、半导体等新材料,诸如导电陶瓷、聚晶金刚石、硬质合金等等,只要有良好的导电性均可进行放电加工。 要把有害的火花放电转变为实用的电加工技术必须具备以下几点: 1 脉冲电源: 使火花放电为瞬时的脉冲性放电,并在延续一段时间后,停歇一段时间。这样才能使放电所产生的热量来不及扩散到其余部分,把每一次的放电点控制在很小的范围内,每一个脉冲在工件上电蚀出一个小坑。否则放电将形成持续电弧,放电点大面积发热融化、烧伤,无法对工件进行尺寸加工。所谓脉冲电源,实际上就是一种电气装置,它能发出具有足够能量的脉冲来。 2 伺服跟进系统: 工具电极和被加工表面之间要保持一定的放电距离(放电间隙),这一距离随加工条件而订,通常为几微米到几百微米。如果间隙过大,极间电压不能击穿极间介质,因而不会产生火花放电;如果间隙过小,造成放电通道过小,产生烧伤甚至拉弧。因此,在电火花加工过程中,必须具有工具电极自动进给和调节装置。 3 工作液: 工作液的作用是使火花放电在有一定绝缘性能的液体介质中进行,如煤油、火花加工液等。以有利于产生脉冲性的火花放电并带走放电时产生的热量和电蚀物。 脉冲电源的好坏及伺服系统的优劣直接影响加工的效率、损耗等各种加工指标。 二 电火花加工机理 电火花放电时,电极表面的金属材料是怎样被蚀除下来的,这一微观的物理过程也就是电火花加工的物理本质,或称机理。电火花电蚀的微观过程是电场力、磁力、热力、流体动力、电化学和胶体化学等综合作用的过程。这一过程大致可分为四个连续阶段:极间介质的电离、击穿、形成放电通道;介质热分解、电极材料融化、汽化膨胀;电极材料的抛出;极间介质的消电离。 1 极间介质的电离、击穿形成放电通道 当脉冲电压施加于电极与工件表面之间时,两电极之间立即形成一个电场。电场强度 与电压成正比,与距离成反比。随着电压升高或极间距离的减小,极间电场强度 也随着增大。电场强度增加到一定值时,极间介质形成电离,介质被击穿,而电阻率迅速下降,形成放通道。2 介质热分解、电极材料融化、汽化膨胀。 极间介质一旦被电离、击穿形放电通道,脉冲电源使通道中的电子高速奔向正极,正离子奔向负极。电能变成动能、动能变成热能。于是通道内正极和负极表面分别形成细圆柱状的瞬时热源。达到很高的温度。高温将介质热裂分解汽化为多种气体和游离碳黑膜等,同时也使金属材料溶化甚至沸腾汽化。这些汽化的工作液和金属蒸汽瞬时体积猛、增爆炸。将蚀除物抛出。3 极间介质的消电离 随着脉冲的结束。脉冲电流也迅速降为零,间隙介质消电离,恢复原来的绝缘强度以及降低电极表面温度等。两脉冲之间要有足够的脉冲间隔时间,让介质充分消电离。脉冲间隔的选择不仅要考虑本身消电离所需的时间,还要考虑电蚀物排离放电区域的难易程度。在加工过程中产生的电蚀物如果来不及排除、扩散出去,就会改变间隙介质的成分,降低绝缘强度。火花放电产生的热量如果不及时排除,带电粒子自由能不降低,将大大减少复合的几率,使消电离不充分。不利于放电点的分散和转移。三 电火花加工的两个重要效应 1 极性效应 在电火花加工过程中,无论是正极,还是负极,都会受到不程度的电蚀。其中一极比另一极蚀除量要大。正负电极这种由于正负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。产生极性效应的原因很复杂,对于这一问题原则性的解释是:在火花放电过程中,正负电极表面受到电子和正离子的轰击和瞬时热源的作用,在两极分配的能量不一样,因而融化和汽化抛出的电蚀量也不一样。在生产中,我国通常把工件接脉冲电源正极时称正极性加工,反之称为负极性加工。影响极性效应的因素: 脉冲宽度 在电场作用下,通道中的电子奔向阳极,正离子奔向阴极。由于电子质量轻,惯性小,在短时间内容易获得较高的运动速度:而正离子质量大,不易加速,故在窄脉宽时,电子动能大,电子传给阳极的能量大于正离子传递给负极的能量,使阳极蚀除量大于阴极蚀除量。而宽脉冲时,正离子有足够的时间可获得较高的速度,而且质量又大得多,轰击阴极的动能较大,同时除液体介质的正离子外,阴极和阳极蒸气中的正离子也参与了对阴极的轰击。因此,正离子传递给阴极的能量超过了电子传递给阳极的能量,阴极的蚀除量便大于阳极的蚀除量。所以在加工过程中,通常使用负极性加工。这样电极损耗较小。(在窄脉宽或特殊材料加工时用正极性加工。) 脉冲能量的分配 能量在两极上的分配对两个电极的电蚀量的影响是一个极为重要的因素,而电子和正离子对电极表面的轰击则是影响能量分布的主要因素。一般正极上的放电点的电流密度低于负极,脉宽越长,差别越大。因电子质量小,运动时因同性排斥,而轨迹愈来愈分散。故脉冲能量大时因有足够的脉冲宽度,阴极的蚀除量远远大于阳极蚀除量。2 覆盖效应 在用煤油之类的碳氢化合物工作液时,在放电过程中将发生热分解,而产生大量的游离碳微粒。还能和金属微粒结合成金属炭化物的微粒团。即胶团。中性的胶团在电场的作用下可能与其动层(胶团的外层)脱离而成为带电荷的碳胶粒。在电火花加工中的碳胶粒一般带有负电核,因此在电场作用下会逐步移向正极。并吸附在正极表面。形成有一定强度和厚度的化学吸附碳层。通常称之为碳黑膜,可对电极起到保护和补偿作用。 碳黑膜的生成条件:要有足够的温度。尤其是石墨电极,电极上待覆盖的表面温度不低于碳素的生成温度,以使碳粒子烧结成石墨化的耐蚀层要有足够的电蚀产物,尤其是介质的热解产物碳粒子。采用负极性加工,因为碳素层易在阳极表面生成。必须在油类介质中加工。 影响覆盖效应的主要因素: 适当加大放电加工能量和脉宽有助于覆盖层的形成,减小脉冲间隔则有利于在各种规准下生成覆盖层。但间隔过小,易积碳,对形成覆盖层反而不利。 间隙中工作液的流动影响也很大。冲油压力过大也会破坏覆盖层的生成。 合理利用覆盖效应,有利于降低电极损耗。四 电火加工的主要工艺指标及相互1 加工速度 所谓的加工速度是指在单位时间内,工件被蚀除的体积或重量。一般用体积表示。 影响加工速度的关键参数是电流密度、脉冲宽度、间隙电压。电流密度就是单位面积通过的电流数。可以通过加大峰值电流(即多投入管数)或减小间隔来实现。电流密度与加工速是正比关系,电流密度越大,加工速度就越快。但须注意一点,电流密度不是可以无止境的任意加大。它有一个范围,超出这个范围,电极损耗会急促增加。并且当电流过大,电蚀物的产生超过了排除速度,会产生严重积碳,加工速反而会下降。严重时会产生拉弧,烧伤电极和工件。而且随着峰值电流的增大,放电间隙、粗糙度也随之增加,并且型腔加工的R角也随之增大。所以粗加工时,要求加工速度,但对其它的因素也要加以充分考虑,把峰值电流控制在合理的范围之内。(一般紫铜电极小面积加工时35A/cm大面积加工时13 A/cm左右,石墨由于耐热性和抗冲击性要强于紫铜,电流可大些)。否则损耗过大仿形精度无法保证。过大的间隙和粗糙度对下一步精修也增大了难度。 适当减小间隔,改变脉宽、间隔的占空比,提高脉冲频率,也可以达到增加平均电流的目的。这种方法也可以提高加工速度,但不如加大峰值电流明显。它的优点是对电极损耗与粗糙度和放电间隙的影响要比加大峰值电流小。但减小间隔,必须保证加工稳定,蚀除物可顺畅的排除。过小的间隔可破坏电蚀物的产生和排除的平衡,产生严重的积碳。造成加工速度下降,甚至烧伤。同时积碳也会加大放电间隙和损耗。间隔的选择:长脉冲时一般取脉宽的1/31/5,精加工时取脉宽的510倍,或更大些。 改变脉宽可提高加工速度。有的人认为,随着脉宽的增加,加工速度也随着增加。其实不然。脉宽和加工速度的关系是一条曲线。有时增加一些脉冲宽度,加工速度就提高了,那是因为脉宽调整的范围正处在曲线的上升部位。由于热学的原因,当脉冲能量一定时,都会有一个加工速度最快的最佳脉冲宽度值。大于或小于这个值,加工速度都会下降。它是一条曲线。在加工中,选择不同的脉冲电流,都对映一个最佳的脉冲宽度。它随脉冲电流的大小而改变,随着峰值电流的增加,最佳脉冲宽度也随着变宽。所以有人总是问多大的脉宽效率最高?那要看你选多大的脉冲电流。铜打钢 加工速度与脉冲宽度和峰值电流的关系曲线选择合适的放电间隙电压,是快速加工的一个重要环节。放电间隙电压较低时,由于两极比较接近,有利于介质击穿,延时击穿时间较短,脉冲宽度利用率高,从电流表上看,加工平均电流较大,加工速度较快。损耗也比间隙电压较高时要小。(间隙电压较高时,脉冲放电处于偏空载。击穿延时较长,脉冲宽度利用率较低,无形中等于脉宽变窄,损耗加大。)但是不能片面的追求低间隙电压加工,要根据具体情况来确定。因为深腔或形状复杂的电极,蚀除物排除较难,过低的间隙电压不利于蚀除物的排出。会造成严重积碳,使加工不稳定,反而降低了加工速度,加大了电极的损耗,甚至烧伤工件。2 电极损耗 在电火花成型加工中,工具电极的损耗直接影响仿行精度。特别对于型腔加工,电极损耗这一工艺指标较加工速度更为重要。为了减小电极的损耗必须很好的利用电火花加工中的各种效应:极性效应、吸附效应、热传导效应等。使电极表面形成碳黑膜。利用碳黑膜的补偿作用来降低电极损耗。这些效应又互相影响互相制约。 加大脉冲宽度对减小损耗有明显的效果,随着脉冲宽度的增加,损耗逐步减小。呈一条下降的曲线。但也并非越宽越好。因为过大的脉宽会使加工速度下降,且间隙、粗糙度都要受影响。尤其是截面积很小时,过大的脉宽造成间隙温度过高,放电点不易转移,造成积碳或烧伤,损耗增加。宽脉宽使加工棱角变钝,脉宽越宽R角越大。 电流密度过高会造成电极损耗加大。 电流密度过高也会使放电点不易转移,放电后的余热来不及扩散而积累起来造成过热,形成电弧,破坏了碳黑膜生成的条件,覆盖效应减弱,损耗增加。 铜打钢时电极损耗率与脉冲宽度和峰值电流的关系曲线3 放电间隙放电间隙,亦称过切量。是指加工后工件尺寸的单边扩大量。它受电流密度、脉宽、以及加工稳定程度等诸因素的影响。一般情况下,脉宽大,峰值电流大,电压高,加工状态差,都会使加工间隙变大,反之间隙就变小。但在诸多因素中起决定性作用的是脉冲宽度。列如脉宽2s 保持不变,峰值电流选用10A和48A分别加工,测得间隙分别为0.07mm和0.09mm相差不多。但峰值电流48A保持不变,脉宽分别为2s和300s,这样加工下来,间隙分别为0.09和0.47,这两个值相差就大了。4 表面粗糙度 表面粗糙度是指加工表面上的微观几何形状误差。它由无方向性的无数小坑和硬凸所组成。国家标准规定:加工表面粗糙度用RA(轮廓的平均算数偏差)或RZ(不平度不平高度)来评定。 工件的电火花加工表面粗糙度直接影响其使用性能。如耐磨性,接触钢度、疲劳强度等。尤其对于高速高洁高压条件下工作的模具和零件,其表面粗糙度往往是决定其使用性能和寿命的关键。 铜打钢光洁度与脉冲宽度和峰值电流的关系曲线 总之,要协调好电参数,处理好效率与低损耗、放电间隙、粗糙度之间的矛盾,才能快速、低损耗、高精度的完成工件的加工。五 电火花机床的基本操作1 电极夹具: 电极夹具是装夹电极的装置。在夹具圆周的四面,有四个调整螺钉,用来调节校正电极的垂直度。调节的时候,左右或前后两个螺钉一进一退同时调节,始终要带上点力。否则调左右(前、后)时,影响前后(左右)的垂直度。调整好后,要将螺拧紧,保证良好的钢性。 在夹具正面的两个螺钉是调节电极旋转角度的(左右可旋转15度)使工具电极的截面形状与工件型腔预定的位置一样。 在拉电极垂直度时,应将功能设置在拉表。(数控机床应按拉表键,普通机床将旋钮拨到拉表档)打上表,旋动伺服旋钮,或按快上快下键让主轴上下行走,调整螺钉,将垂直度找好。由于调左右(前、后)时,有可能影响前后(左右)的垂直度。所以要反复的看两次。如果精度要求不是很高,用直角尺靠就以了。 面积较大或侧壁没有基准面的电极,可用表打 底面或上端面,摇动XY轴,找好平行度。 也可用放电找正的方法。用精规准,小电流放电打印的方法,使电极与工件四周火花均匀放电,完成校正电极工作。电极侧壁与工件侧壁的平行度也可用放电找正的方法。2 平动头 前面提到过粗糙度和放电间隙。在粗加工时间隙比较大,粗糙度也较差。转到中、精加工后工件的底面可以通过主轴进给修光。而侧壁由于中、精加工放电间隙变小而无法修光。平动头就是为此设计的。平动头是一个使装在其上的电极能在水平面内产生向外的机械扩张动作的工艺附件。其主要做用是修光侧壁和提高尺寸精度。平动头的作用原理,是利用偏心机构将伺服电机的旋转运动,通过平动轨迹保持机构转化成电极上每一个质点,都能围绕其原位置在水平面内做小圆周运动。通过调节螺钉,平动范围可由零逐渐扩大,以补偿粗、中、精加工放电间隙的变化,从而达到修光侧壁的目的。 平动头的使用特点:(1) 除了上面提到的修光侧壁外,也有助于对底面的修光。由于电极移动方式的改变,使可加工的表面质量大为改善。(2) 有助于电蚀物的排出,提高加工的稳定性。(3) 隙的严格限制。平动头使用的注意事项(1) 在使用前务必检查平动头是否在零位,并在每次使用后将平动头调零。(2) 平动头平动量的调整要逐步的实现,逐步扩大。(3) 修侧壁时转速不要太快,否则加工效率将降低,且加工面不美观。3 如何放置工件 放置工件前,应先将机床台面清理干净。如果台面有毛刺或划伤,应先去毛刺,保证台面的平整。并将工件底面和周遍的毛刺清理干净,轻轻放在台面上,(不可推、拉,否则将会划伤台面,影响精度)在基准面打上百分表,摇动X或轴,将工件找正、固定好。 4 对刀找正(1) 划线找正 对于精度要求不甚高的模具,可用此种方法。用小火花放电的方法,使电极附在工件的上端面,摇动X、Y轴,调节电极旋转螺钉,使电极均匀压在所划的轮廓线内即可。如果电极端面不平,选一些关键点用刀口角尺靠的方法找正。(2)碰边找正 电极比较规范或精度要求高的模具,用此种方法可获得更高的精度。 将电极的平行度、垂直度都调节好,将主轴下降到适当的高度,功能键置于对零档,摇动X、Y轴,使电极轻轻接触工件侧壁基准面,对零蜂鸣器报警声,X或Y轴清零。然后根据图纸要求的尺寸摇动X或Y轴,使电极到达正确的位置。 由于机床的配制不同,有光栅的直接读数就可以了,没有光栅的就要看手轮的刻度。手轮一般一圈4 mm,每一小格为0.02mm或0.025mm。在刻度论上都有标明。但是丝杠都有空程,滚珠丝杠空程很小,可忽略。普通丝杠空程可就大了,所以记数时要朝一个方向摇。或测出空程量,记数时把空程补偿上。六 参数的选择 参数的选择没有固定的模式,它不是一成不变的。它受面积、放电间隙、粗糙度等诸多因素的影响。只有通过实践以及经验的积累,才能慢慢的掌握它。1 根据面积 根据欲加工电极的面积来选择电流,然后在电流确定的前提下,选择适当的脉宽。为了保证加工的低损耗,一般电流密度不要过大,脉宽适当宽一些。一般选在效率曲线的下降沿。但也不宜过宽。过宽对减小损耗的效果不明显,但效率和放电间隙都要受影响。加工件的棱角要变钝。间隔的选择原则上讲,小一些对提高效率减小损耗都有好处,但前提是加工稳定,排屑畅快。譬如用30的圆电极加工一个5mm深的孔,面积7.6cm。根据紫铜电极选择电流的原则,为了保证电极的低损耗,峰值电流选25A(数控电源管数12,数显、普通电源3、4键),脉宽500,间隔150,平均电流14-15A。这样加工速度比较快,损耗也可控制在0.3%以下。如果电流再大,或脉宽再窄一点,加工速度可以提高,但损耗会明显加大。如果希望侧壁光洁度好一些,或放电间隙再小一些。可将电流减小一些,或电流、脉宽、间隔都适当减小一些。2 根据放电间隙 如果加工过切量已限定,那么无论电极面积大小,电流密度和脉宽都受到不同程度的制约。如还是30的圆电极,要求加工深度为1mm,单边放电间隙小于0.11mm的浅腔。由于放电间隙的限制。峰值电流和脉宽都要减小。但为了降低损耗,脉宽不宜过小,降低峰值电流。脉宽选250,间隔100。峰值电流13A。 3 根据粗糙度 如果要求所加工的模具侧壁粗糙度要求较高,如ra3.2 (不平动)。如果不换电极,就只能小电流,较小的脉宽慢工出细活,慢慢的打了。这时峰值电流一般不超过10A(电流低压5,或3键),脉宽不超过100。4 根据效率 如果打落料模,间隙、粗糙度要求都不高,只要快,损耗控制在5%,这时可加大峰值电流,但由于损耗要控制在5%,脉宽要选大一些。如电极为30mm,单边空刀 0.3mm 峰值电流可选30A,脉宽800。为了增大电流、减小损耗,间隔选小一点,300。加强抬刀。(如果用下冲油,一定要用微弱冲油,只要能稳定加工即可。否则损耗将明显加大。)5 根据损耗 有的模具加工,需要一个电极打多个型腔。这时控制损耗和电极表面的平整是第一位。首先要选择适当的脉宽,为了保证电极表面不被破坏,峰值电流宜小一些。如儿童的薄朔料片拼插玩具,型腔都不深,面积也不大,但一个电极要打多个型腔。这时电流要小一些,脉宽不要太宽宽。一方面保持电极表面平整,另一方面粗糙度较好,易于下一步的修光。如果对行腔的棱角要求较高,最好用两个电极,第二个电极用于清角。七 加工实例1 浅型腔花纹模的加工实例 纪念章:电极尺寸40,圆面积12.56cm上面刻有精细花纹及文字。 加工深度:0.5mm 工件材料;45钢 此工件是工艺美术品模具,尺寸无精度要求,但要求型面光洁均匀,花纹、字迹清晰。 (1) 装夹、校正、固定 以花纹平面周边的上平面为基准,在X、Y两个方面校平(或用小火花放电法找平)然后予以固定。 将工件固定牢固。 (2)加工规准 由于此种模具对加工面的要求较高,即要求光洁度(Ra1.6)也要求型面平整、放电点均匀。故电流、脉宽不宜过大。因为电流、脉宽过大会破坏电极的平整,并使侧壁粗糙。由于此模是直接成型不更换电极,也无法平动,所以用中规准加工。考虑到开始放电时为尖角放电面积不大,所以峰值电流给小一些,等接触面加大后,再适当的增加电流。 脉宽s间隔s高压低压电流间隙电压进给深度250100124550.1250100168550.315070143550.450401412550.451640140.8550.48230220.5550.512 落料摸: 下图是个落料模电极,工件已预加工,单边留量0.4mm要求放电间隙0.4mm深度120mm, 电极损耗7,时间4小时。这个模看似容易。但由于在时间、放电间隙、及损耗三方面的限制。参数选择须仔细。由于有时间的要求,峰值电流在顾及损耗的情况下,尽量大一些。考虑到间隙的要求,脉宽要选合适。宽了,间隙要超,窄了,损耗明选加大。 加工规准 脉宽200间隔100,高压1低压12(卧式用3、4键)峰值电流25A,间隙电压35V,时间3.5小时。 如果用下冲油,压力尽量小,只要能够稳定加工,不积碳就可以了。压力约6KPA。如果不用下冲油,一定要加强抬刀。因为工件已预铣,中间已是空腔,加工中产生的气体聚在电极下不易排出,造成积碳,影响加工速度和加工质量。 3型腔模: 要求底及侧壁光洁度Ra1.6,端面R角小于0.4mm。由于对侧壁光洁度要求较高,故需用平动头修光,由于对端面棱角有一定的要求,所以电流脉宽都不宜过大,否则角损增大,棱角难以达到要求。考虑到放电间隙及平动量,电极尺寸缩小0.4mm。 加工规准脉宽间隔高压峰值流低压峰值流间隙压深度平量2501001.713.13500.0481501001.710600.043100701.77.3600.04970501.77.3600.04240501.77.3600.04570701.74.17600.0460.1440701.73.13600.0470.1620501.73.13600.0480.1810501.73.13600.0490.195501.73.13600.050.2052301.73.13600.0510.222301.70300.0520.23 平动量不要一次给足,那样容易撞刀,效率也较低。应该边观察火花放电是否正常同时观察间隙电压表的电压不要低于25v,逐步扩大平动量。 加工一段时间后,四周火花渐弱,再将平动量扩大一点,直至加工完成。这样虽然较费事,但要比一次给到位效率要高,精度要好。4 硬质合金模。金属材料热学物理常数对效率的影响。所谓热学常数是指熔点、沸点(气化点)热导率、比热容、熔化热、气化热等。不同的材料热物理常数都不同。每次脉冲放电时,通道内及放电点都瞬时获得大量热能。而放电点所获得的热能除一部分散失在电极工件和工作液中外,其余部分将消耗在工件的材料的温升熔化、沸腾气化上。由于材料的不同它们的熔点、熔化热、沸点、气化熔也不同。所以当脉冲放电能量相同时,由于材料不同,体现出加工效率快慢不一。硬质合金由于热学物理常数较高,所以电蚀一克所需的能量比其它金属更大,因此效率明显的低。为了提高效率,只能加大峰值电流,加之打硬质合金覆盖效应差,所以加工硬质合金时,效率低损耗大。另外硬质合金的种类很多,牌号不同(YG6、YG8、YG15、YG20、YT系列等)成分也略有差异,所以加工起来效率和损耗相差甚远。(1)硬质合金穿孔模。预孔20 电极30。下冲油,冲油压力:6kpa(冲油压力要适中,大了损耗大,小了会产生积碳,同样加剧损耗。)脉宽150间隔70峰值电流65A,平均电流20A。间隙电压30V。开梢的时候,由于开始加工面非常小,(一条线)电流要小一些,随着面积的不断扩大,电流逐步增加,以减小损耗。(2)硬质合金冷镦模(下图)由于硬质合金损耗极大,加之此模对底平面和R角的要求较高,所以一个电极难以完成。须做两个电极,粗打的收缩量大一些,锥度也要略小一些,或不要锥度。此模虽然加工量不大,且深度也不深,但由于不能像穿孔模那样下冲油,所以间隔要较大,(硬质合金一旦积碳损耗会急速增长)。加强抬刀。为了控制好损耗,保证底平面和侧壁的光洁度,峰值电流选的要小一点,脉宽也不宜过大。(峰值电流13A,脉宽70)否则一味的追求速度,损耗将超过30%加工时,电极1加工深度到达1mm时,测一下电极长度的损耗,算一下百分比,或测一下实际加工深度,以确定进刀深度。一般第一电极加工深度0.95mm,留下0.05mm第二电极修光。电极制做: 根据参数规准,第一组参数的放电间隙约0.11mm,第二组参数的放电间隙约0.09mm。所以第二个电极直径要比实际尺寸缩小0.09mm,由于第二个电极下端有9度的锥度,所以电极2的收缩小0.07mm。电极1作为粗打用的电极,就不必做锥度了。在电极2的下端面直径的基础上在缩小0.11mm即可。加工规准脉宽 间隔 高压峰值电流 低压峰值电流 间隙电压 加工深度 1701001.713.1350V1.152(1)701001.73.13500.72(2)40701.73.13500.92(3)20701.73.13500.942(4)10701.73.13500.962(5)5501.73.13500.982(6)2501.73.13601.12(7)2501.70601.02有的模具对侧壁光洁度和棱角要求都较高,这时时不宜用平动法,那样棱角会变钝。如果用小电流加工,速度实在是慢。对此不妨先对工件预加工。单边留下1mm的加工量。如上面那个四方模,如果不能平动,侧壁要求光洁度为Ra3.2。先用铣床预加工,单边留下1mm的余量,底面留下0,2mm的加工量。加工规准:脉宽150间隔50峰值电流8.7A 。达到低平面再进行修光。八 一般故障的检查与排除 充分利用万用表:用户自备一块万用表(不用很精确),会给工作带来极大的方便。在故障检查中,它是不可或缺的好帮手。通过检测电压排查故障: 出现了故障,如油泵不工作,主轴不动作,加工没有输出,等等。首先要想到的是相关的供电系统是否正常。从测量电压入手,顺藤摸瓜,找到故障点。可从前向后,或从后向前排查,也可从某一个接点查起。总之,检查前要有一个分析,思路要清楚。1 油泵不工作启动油泵后首先看油泵接触器是否吸和,如果接触器吸和,用电压表测量接触器 2,4,6端应 有380V。如果有,再向后查,一直检查到油泵的接线端子,检查线路有没有断路的地方。如果接线端子有电压,断电后检查电机绕组是否已烧断。如果接触器2、4、6端没有电压,那么就向前追踪,查找故障点。油泵不工作,出现这种故障无非是两条:供电有问题;油泵电机烧毁或油泵卡死。一般来说,油泵卡死或电机绕组出现短路现象,启动油泵时会跳闸。此时先从简单处入手。盘一下油泵,以判定油泵是卡死还是出现了短路现象。短路包括电机绕组及线间短路。2主轴只上不下 此故障原因是多方面的。主轴下限位开关损坏,加工没有输出电压,或电路某个器件损坏均可造成此故障。如果限位开关没有损坏,加工也有输出电压,那么就要用电压表追一下信号电压,以判断故障点。检测电路经光偶后,应有4V以上的电压,伺服电位器滑臂顺时针旋动,对0V的电压应逐渐下降到零点几伏。逐级检查放大器,亦应随伺服电位器的旋动产生上升或下降的变化。3主轴只下不上:上限位开关损坏伺服电位器损坏或断线均可造成此故障当然线路里的器件坏了,同样产 此故障,电路检查方法同上。4 主轴不动作主轴不动作,首先检查电机驱动线路供电系统保险有没有烧毁,电机回路有没有开路点。用电压表测量电机电枢的两条线,电压应随伺服旋钮的转动发生变化。如果都正常,检查电机:7125以上型号用的是818电机,电机电枢的阻值应是几。如果是小电机,电枢应是30多。主轴不动作的机械故障有以下几个原因:丝杠头锁母松动、丝杠研了,主轴抱死、同步皮带断裂。5 无输出电压:首先检查主回路电源、功率级驱动部分和主板、接口板的电源是否正常。然后由主板向后,或由功率级向前,检查信号是否正常,这样逐级检查,找准故障点,更换损坏的器件。6 拉弧无法加工 一般这种故障是由于功率级处于直通状态造成的。造成功率级直通主要有以下几个方面;(1) VMOS管击穿(2) 推动级器件损坏,造成信号始终处于高电位,使VMOS 处于导通状态。(3) VMOS 管栅极虚焊。由于VMOS管输入阻抗极大,当栅极处于悬浮状态时,干扰信号足以使它处于直通状态。(4) 主板信号处于高电位状态。以上几个故障通过用万用表测电压测量信号电压,可顺利的找到故障点。电极损耗 2 4 8 12 16 20 30 5 90 150 石墨打钢 电极损耗与脉冲宽度和峰值电流的关系曲线石墨打钢 加工速度与脉冲宽度和峰值电流的关系曲线 7 VMOS管的判断:VMOS管的好坏用万用表基本就可判断:先将VMOS管栅极和源极短路数秒,将万用表置于晶体管测量档(指针式万用表用档,量程100)红表笔(指针式万用表用黑表笔)接漏极,黑表笔(指针式万用表用红表笔)分别接栅极和漏极,均处不导通状态。如果导通了,说明管子已被击穿。红表笔(指针式万用表用黑表笔)接源极,黑表笔(指针式万用表用红表笔)接漏极,应能量出它有一个内接二极管。否则管子已损坏。正常的管子,用黑表(指针式万用表用红表笔)笔接源极,红表笔接栅极数秒然后迅速接漏极,漏源瞬间呈导通状态,说明管子没有问题,否则栅、源已损坏。九 电火花成型加工基本工艺路线十 加工实列续:塑料模 这是一个朔料模。电极材料:石墨。光洁度:1.6。由于石墨耐热及抗电流冲击的性能要比紫铜好的多,所以可以选择更大的峰值电流,以提高加工效率。(请用好一点的石墨,次石墨损耗大,且极易产生剥落导至拉弧)但石墨加工的特点与紫铜做电极不同,粗加工时一般脉宽选300-500,再宽,对减小损耗无助,且会降低加工效率。另外由于石墨易拉弧,所以加工间隙宜高一些,以提高加工的稳定。粗加工 参数选择序号脉宽间隔电流(键)平均电流A间隙电压深度mm1350702 ,3 10600.62350701,2,3116013350702,412601.254350703,4151002.375350701,2,3,5201004.796250701,2,3,4,561005.037250701,46805.088250701,35755.139150701,24605.1610100501,25505.211703024505.2312403023505.26换个电极进行精加工。连杆锻模下图是一个连杆锻模,由于加工面积较大,为了保证模具加工的质量,宜用两个电极加工。这样即提高了加工质量也提高了加工速度。电极(1)作为粗打,电流可以选的大一些,这样可以提高加工效率,在保证损耗不是很大的情况下以最快的速度打下去。但在选择参数的时候,一定要顾及损耗,特别是角损,一味的图快,造成损耗过大,对于下面的精修很不利。 粗打规准序号脉宽间隔高压电流低压电流平均电流A加工深度m2250012011412536002001181574500120112127.1253501201877.206250100167.25720070157.3电极(2)作为精修,为了确保仿型精度,首先要尽量减小电极的损耗,参数的选择须注意电流不要大,脉宽适当宽一些。加工到离名义尺寸0.3mm时开始修光。向下加工的同时向侧壁平动。平动量的确定:转换规准后的加工表面不平度,应该完全取代规准转换前的加工表面不平度。一般来说中规准加工的平动量占总平动量的75-80,端面进给量为端面余量的75-80。由于电极损耗,电极尺寸误差以及装夹和平动的误差,要求在中规准修整后一定要实测行腔尺寸,以便用增加平动量补偿尺寸偏差得到较高的尺寸精度。修光规准序号脉宽间隔高压电流A低压电流A平均电流A加工深度mm平动量mm(单边)1250100147.3220070147.33310070137.390.147050137.4154050137.440.1262050137.460.1371040137.490.148530137510.159230127530.16电极制作电极制作:根据上表所选参数。粗打电极放电间隙约0.45mm,加上修光量,电极缩量约0.52mm,精修电极在(电1)的基础上放出0.2mm, 电极缩量约0.32mm。型腔模 上图是一个型腔模,要求底及侧面光洁度均为6.3,加工难度不大。为了提高加工速度,须先将工件预加工,

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