电火花加工尺寸精度实验研究

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电火花加工尺寸精度实验研究

作者：陈淑玲

来源：《职业·下旬》2009年第12期

通过以线电极为工具电极和以无补偿的实体棒状为工具电极的电火花加工之间的对比实验,笔者发现,基于线电极的电火花加工线电极具有良好的补偿性。

一、实验准备

基于线电极的电火花加工工艺的材料去除率较小,为了在较短时间内更好地掌握它的尺寸

精度,在工件电极45mm×30mm×3mm的45钢上用铣削加工一宽度为10mm的沟槽(该宽度小于线电极回转直径,如图1所示),加快加工进程,工具电极由预置圆孔1沿预置沟槽加工至预置圆孔2,加工长度为20mm。其中,Z轴定深,贯穿式横向加工。

为了测量沟槽宽度的尺寸精度,在工件上等间距测沿沟槽加工方向取10个点,用游标卡尺依次测这10个点的沟槽宽度。用φ0.6mm的黄铜丝和φ14mm的实心黄铜圆棒为做工具电极,用圆棒电极加工时,将导丝杆取下,并将圆棒电极箍位在原导丝杆位置。实验参数设计见表1。

二、实验过程及其分析

为了比较两组加工方法的尺寸精度,将加工的工件电极的长度方向的变化转化为材料去除

量(以体积表示),实验结果如表2所示。把表2中各工件测量的第一点视为基准点,其余点为与基准点的差值,得到表3,根据表3得出图2。可以看出,基于线电极的电火花铣削加工的开槽宽度

有所波动,但并非一直递增或递减,而基于无补偿圆棒电极的电火花铣削加工的开槽宽度明显呈递减趋势。因此,相对于基于无补偿圆棒电极的电火花铣削加工,基于线电极的电火花铣削加工还是具有良好尺寸精度的。

在尺寸精度实验中,为提高加工沟槽的速度,实验所采用工件为已有一定宽度的预置沟槽。因此,去除的工件材料较实心工件少,工具电极相应损耗也少。如果加工的是实心工件或者取较长的加工长度,则基于无补偿铜棒的电火花铣削加工中工件电极的损耗会更大,基于线电极的电火花铣削的线电极补偿功能将更加明显。

值得指出的是,加工的尺寸精度还与主轴和导丝杆的制造精度有关。该实验装置尽管选取

了高精度角接触滚珠轴承,但是导丝杆的制造精度仍存在误差。因此,实际加工过程中,导丝杆两侧相互平行的线电极并非关于导丝杆回转中心对称,即两侧线电极并非精确的垂直于加工水平面。而且,在该装置中,线电极在收丝电机驱动下,线电极走线呈波涌形,张力有所波动,造成瞬间

线电极回转半径有所起伏,从而从一定程度上影响了线电极损耗补偿的效果,由此导致其加工精度不太理想,但从与无补偿的圆棒电极电火花铣削的比较实验中,仍不难看出基于线电极的电火花铣削加工的相对尺寸精度要好于基于无补偿圆棒电极的电火花铣削加工的尺寸精度。