Sg电火花曲面展成加工的研究nbsp;来源:福建泉州华侨大学机电及自动化学院nbsp;作者:刘石安nbsp;【摘nbsp;要】研究数控电火花铣削加工工艺,探索大面积曲面铣削加工方法,加工路径直接由通用模具设计软件生成,电极损耗补偿按加工路径均匀递增补偿法计算。【关键词】电火花加工;电火花铣削加工;电极补偿http://www.suzhou-mould.com/tech_detail.asp?keyno=83电火花成形是模具型腔加工的主要方式,其加工质量关键之一是电极的制造,由于粗、中、精加工时的放电间隙不同,电极尺寸也应不同,因此需制作多个电极才能最终满足加工精度的要求。特别是型腔加工面积较大时,有时还必须使用分割电极加工法,依次完成型腔各个部分的加工。由此使电极制作成本增高。分割电极加工时,型腔表面还会产生接缝以及电极二次装夹重复定位精度问题,这些都会影响电火花成形加工的质量。随着数控技术的发展,模具型腔加工有了新的工艺方法——数控电火花铣削加工,即用简单电极展成复杂型面。数控电火花铣削加工工艺的关键是加工路径的生成和电极损耗的补偿。对此国内外许多电加工学者做了大量深入细致的研究,如研究等损耗分层加工模型以及基于该模型建立加工路径生成的专用CAM软件,研究电极损耗精密检测技术、在线电极补偿等[1~4]。数控电火花铣削工艺可进行修尖角加工、窄缝加工及侧面伺服加工等,但本文更关心的是空间直线伺服进给问题,研究的主要内容集中于空间曲线轨迹加工方向、空间曲面展成加工方向,探索型腔型面的数控电火花铣削加工工艺。本文引用金属切削加工中心的工艺路线,应用通用的模具加工软件UG造型,生成加工路径,并将加工代码编译成具体机床的数控指令。在电极损耗补偿方面,只考虑Z轴方向的补偿,并提出沿电极加工路径、按轨迹路程均匀递增补偿电极损耗的方法。1nbsp;数控电火花铣削加工工艺加工中心的铣削加工工艺已很成熟,故将其引入数控电火花铣削加工工艺中。经过研究和实验,已证实轮廓加工、挖槽加工、沿曲面加工、修边、去残留等加工问题都能用数控电火花铣削加工方法解决,也就是说数控电火花铣削加工中的加工路径生成问题可以用通用模具加工软件解决。值得注意的是电火花铣削加工并不等同金属切削加工,由于放电间隙和电极损耗的存在,会对型腔尺寸精度产生影响,因此在给数控电火花铣削加工编程时必须注意如下问题:(1)nbsp;加工余量。该参量的最小值要求大于放电间隙,超精加工时加工余量并不为零,且前一道工序要给后一道工序留下余量。(2)nbsp;加工方式。在轮廓加工或挖槽加工时可以选择生成圆弧段程序。而在沿曲面加工时必须选择直线加工方式,包括切入切出程序,即程序段必须是空间微直线段,这也有利于电极损耗补偿计算。(3)nbsp;加工精度。加工精度越高,弦线对空间曲线的逼近度越高,空间微直线段越多,程序越长。实际加工时,粗加工可以选择低一点的精度,以减少程序段数。(4)nbsp;残余波峰高。该参量指刀具横向进给量,其值越小,加工曲面越光顺。该参量也可以用刀具直径的百分比表示。(5)nbsp;电极尺寸。本文要求每次加工编程时输入电极直径的实测值,这样可让电极损耗补偿计算只须放在Z轴方向。(6)nbsp;电参量和电极长度补偿。电参量的选择要参考加工余量,超精加工时要选择正极性加工方式,要用电子的能量去修平放电痕凸起。电极损耗补偿值依工艺经验而定,它与电参量、电极材料对及工作液等相关。电极损耗补偿值均匀插入每个微直线段端点上。数控电火花铣削加工编程路线(图1)按上述6个方面要求设置参量,就可生成粗、中、精加工路径及机床数控指令。加工余量、加工方式、精度、残余波峰高、实际电极尺寸nbsp;零件毛坯nbsp;UG-NXnbsp;刀具路径补偿软件nbsp;电参数nbsp;刀具长度补偿值输入nbsp;电火花数控铣削加工程序nbsp;图1nbsp;数控电火花铣削加工编程路线用模具软件UG设计了一空间曲面,上有“电火花”字样。为体现数控电火花铣削加工能力,将所有工序全部采用数控电火花铣削加工方案。粗加工用ф14mm电极,按挖槽采用分层加工,横向进刀为电极直径的80%;中精加工用ф8mm和ф4mm的端电极,按矢量、沿曲面方式加工,横向进刀分别为电极直径的8%和2.5%。图2为中精加工刀具路径。电极ф8mm,E293nbsp;电极ф4mm,
电火花成型加工的工作原理和特点如何?
电火花加工又叫放电加工或电蚀加工,是目前模具成型表面的重要加工方法。
(1)电火花成型加工的工作原理
电
火花加工是基于电火花腐蚀原理,即在工具电极与零件互相靠近时,极间电压将在正负极间使电介质电介液电离而形成火花放电,并在火花通道中瞬时产生大量热
能,足以使金属局部熔化甚至气化,而将金属腐蚀掉,从而形成所要求的型孔和盲孔。达到零件穿孔或加工型腔的目的。
图
所示为电火花成型加工原理图,零件1和工具电极4分别接脉冲电源2的两输出端。自动进给装置3 (液压油缸和活塞)使工具电极和零件间时刻保持很小的合理
放电间隙,当脉电压加到这两个电极上时,便在当时条件下相对某一间隙最小处,或绝缘强度最低处击穿工作液,并产生火花放电,瞬间产生高温,温度高达一万度
以上,使得零件上被蚀掉一小点金属,形成一个小凹坑。此后,工作液恢复到绝缘状态;接着,第二个脉冲电压又重复上述 动作,使零件的金属表面不断地被蚀
掉,依此下 去,即可将工具电极的形状复制在工件上,从而 1一工件2—脉冲电源3—进给 加工出所需的零件型孔和型腔来。 装置4—工具电极5—
工作液
(2)电火花加工的特点
1) 电火花加工时,由于不是靠刀具的机械方法去除金属,加工时无任何机械力的作用,因此可以用来加工小孔、窄槽及各种复杂形状的型孔和型腔。
2) 由于电脉冲参数可以任意调节,故在同一台机床上可对零件进行粗、中、 精加工及连续加工,节省了设备,提高了效率。
3) 电火花加工是直接用电能加工,故便于实现生产中的自动控制及加工自 动化。
4) 电火花加工时是利用局部高温蚀除金属,任何硬、脆的金属材料都无法抵抗这种高温,只要能导电,就能进行加工,因此,它能加工淬硬模具,并不会产生过多变形。
5) 经过电火花加工后的零件精度高,表面粗糙度可达Ra1.25μm,因此, 利用电火花加工后的零件,稍加修正后即可装配使用。
6) 型腔的加工余量一般较大,尤其是在不预加工的情况下,蚀除的金属量更多,因此,对电源的要求是:降低损耗和提高生产率。
7) 型腔属于盲孔加工,其电蚀产物的排出较为困难,尤其是深型腔加工时更甚,因此,在工艺上必须采用冲油或抽油式来实现排屑。
8) 由于型腔的形状多较复杂,电极损耗引起其尺寸的变化会直接影响型腔的精度,因此要求电极的损耗越小越好。
描来自写思路:首先写对实训的看法,然后写实训的体会,流士征服吃少掌龙能代酸最后写自己的感悟,其范例为:
转眼间我期望已久的实训周已经过去,经过一周的实训让我学到了许多知识,回想实训这安亲能几天我确实有很大的收获。在师傅的耐心指导和鼓励下,圆满完成了实训任务,从总体上达到了实训预期的目标和要求。
这次实训给了我一次全面的、系统的实践锻炼机会,巩固了所学的理论知识,增强了我的数控操作能力,我进一步从实践中认识到数控的重要性。这次实训我学会了华中数控车床、铣床、数控加工中心的基本操作,但在实际加工中又反应了许多学习上的不足。
通过这次实训我明白了在以后的工作中光有理论知识是不够的,还要把理论运用到实践中去才行。实训就是把理论知识运用到实践操作中,及时对实践能力的培鸡得二训,又是对理论知识溶维通稳夜转事新律突的复习巩固和延伸。再通斯文口样处待难过于师傅的交谈中,了解了当即时代数控加工在工厂中的重要性,特别是未来工业。
这次实训给我的体会是:
1、通过这次实习我们了解了现代数控机床的生产方式和工艺过程。熟悉了模农集指交预古管一些材料的成形方法入前轻掉愿再占烈和主要机械加工方法及天富声尽川皇效连其所用主要设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术散判查帝盾获材蒸衡山委。了解了数控机床方面的知识和新工艺、新技术、新设备在机床生产上的应用。
2、在数控机床的生产装配以及调试上,具有初步的独立操作技能。
3、在了解、熟悉和掌握一定的数控机床的基础知识和操架介川两映鲜证过望养作技能过程中,培养、提高和加强了我的动手能力、创新意识和创新能力。
4、了解般由并学会操作线切割机床,注意在线切割中的细节问题。
5、这次实习,让我们明白做事要认真小心细致,不得有半点马虎。同时也培养了我们坚强不屈的本质,不到最后一秒决不放弃毛甚指连刑李缩照的毅力!
6、培养和锻炼了劳动观点、质量和经济观念,强化遵守劳动纪律、遵守安全技术规则和爱护国家财产的自觉性,提高了我们的整体综合素质。
师傅还帮我们分析了数控在模具加工方面的主要运用,数控加工模具的工艺流程以及加工编程方面的技巧。总之,本次数控实训确实比以前提高了水平,尤其在实际操作方面和编程方面。遗憾的是时间有些短,通过实训也发现了自己的不足。比如说程序的编制还不熟练,加工工艺方面还有待提高劳指花皇,实践经验还比较欠缺。
今后要虚心学习,继续提高自己的水平。我相信通过我的努力,我以后一定会弥补这些不足。我坚信通过这一段时间的实训,所获得的实践经验对我终身受益。
在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证,我会不断的理解和体会实训中所学到的知识,在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实有飞探周买践经验不断的应用到实际工作来,充分展示自我的个人价值和人生价值。为实现自我的理想和光明的前程努力。