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电火花加工工艺与编程 电极的设计与制造 1、型孔电极的设计与制造模具型孔的尺寸精度是由电极来保证的。⑴型孔的电火花加工方法如图 4-2,L 2 =L 1+2δδ-放电间隙主要取决于电参数和机床的精度。模具型孔的加工方法: ①凸模修配法; ②直接配合法; ③混合法。⑵电极材料于结构形式电极材料种类和性能如表 4-1: 电极的结构形式有三种: ①整体式; ②组合式;③镶拼式⑶电极尺寸与技术要求①尺寸精度≥ IT7 级,公差一般为型孔的 1/2, 按入体原则标注;②各表面平行度要求为 ; ③表面粗糙度< μm,一般去型孔的粗糙度为好; 由于凸、凹模尺寸公差的标注往往只有一个,另一个是配作,电极截面尺寸有两种情况: ①按凹模尺寸公差设计电极尺寸电极截面尺寸由凹模尺寸与放电间隙求出。单面放电间隙一般取末挡精规准时的放电间隙。( - ) ②按凸模尺寸公差确定电极尺寸根据冲裁间隙 Z的不同会有三种情况: Z=2 δ时,凸模与电极的横截面尺寸相同。 >2δ时,电极轮廓按凸模每边外偏 1/2(Z-2 δ)。 <2δ时,电极轮廓按凸模每边内偏 1/2(Z-2 δ)。③电极的长度取决于凹模的有效深度、孔的复杂程度、电极材料以及装夹的方法和制造工艺等原因。(如图) 电极长度的计算公式: KH nHH KH L)1 )(~( 21?????其中: H 2:一般为 10 - 20mm n-电极使用的次数; K-经验系数:紫铜 2-, 黄铜 3-, 石墨 -2, 铸铁 -3 钢 3-, 电极材料损耗少孔型简单无尖角时,K取较小值. 在加工硬质合金时,电极的损耗较大,还要加长,但是一般情况下,电极总长不要超过 120mm. 一般来讲,电极的制造精度要高于型孔的精度,粗糙度也要比型孔要求低一级,直线度、平行度在 100mm 内不大于 ④另一种加工方法也可以将电极做成阶梯型分别进行粗、精加工。 L 2=( -2 )H a=- 2、型腔电极的设计与制造型腔的特点:形状复杂,精度要求高,粗糙度要求较高; 工作液循环比较困难,电蚀物排除较难;电极的损耗不能用增加长度来补偿;加工面积大,在加工过程中电规准调节的范围大,电极的损耗不均匀,对精加工影响较大。⑴型腔加工的工艺方法主要有三种:单电极平动法、多电极更换法和分解电极加工法①单电极平动法应用广泛,是采用机床的平动头,用一个电极完成型腔的粗、中、精加工的一种方法。加工原理:先采用低损耗高生产率的电规准粗加工,然后用平动头作平面圆周运动,逐级转换电规准,增加平动量,完成型腔的最后加工。(如图 4-7) 平动法一次装夹加工的误差一般为± , 缺点是难易获得更高精度,难以加工出清角或清棱的地方。所以对于棱或角要求的型腔常采用重复定位的方法来加工。②多电极更换法一般用于精密型腔的加工,就是采用多个电极依次更换但采用不同的电规准加工同一个型腔的方法,这样就要求电极制造的一致性和精度要高,装夹定位的精度要高。③分解电极加工法是前两种的综合应用,先用主电极加工,再用副电极加工清角、清棱或窄缝等内加工部分。⑵型腔电极的设计设计的主要内容:选择电极材料、确定结构形式和尺寸。常用的电极材料:石墨、紫铜。◆石墨:加工容易,密度小,重量轻,但力学强度较差,当宽脉冲大电流加工时容易起弧烧伤。◆紫铜:组织致密,韧性强,主要用于加工形状复杂,轮廓清晰,精度要求和表面粗糙度要求较高的型腔,但切削性能差,重量大、价格比较昂贵,不适用做大中型电极。◆铜钨合金和银钨合金是较理想的型腔电极材料,但价格太贵,只有在特殊情况下使用。其它的损耗大,速度慢,一般不适合加工型腔。型腔电极的结构形式同样分为:整体式、镶拼式和组合式。由于型腔加工的特殊性(盲孔,排气、排屑效果差),一般应考虑在电极上设置排气孔和冲油孔来改善加工条件,排气孔要设置在蚀除面积较大和电极端部有凹入的部位;冲油孔应设置在难于排屑的部位。孔的直径为平动头偏移量的 1/2 以下,一般为 1-2mm 。总之,以不产生气体和电蚀物积存为原则。(如图 4-8,-9 )