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    1. 精密模具如何進行鏡面電火花加工?

      日期: 2021-03-08  來源:  點擊數:  

        不是所有加工類型都可以進行鏡面電火花加工


        放電加工之所有能達到鏡面效果,與放電加工中產生的碳黑層有直接的關系。如果加工部位能容易形成均勻的碳黑層,也就是意味著容易加工出鏡面效果。


        簡單形狀比復雜形狀的電火花加工要容易獲得鏡面。最容易獲得鏡面效果的形狀是圓形。復雜形狀的拐角、弧面處鏡面效果稍差。


        底面比側面更容易獲得好的鏡面效果。深度越大的型腔,越難得到鏡面加工效果,尤其是側面。



        加工面積越大,越難以獲得好的鏡面效果。


        開口部位、型腔的中空部位鏡面效果欠佳。


        不是所有的模具鋼材都可以進行鏡面電火花加工


        有些模具鋼材的電火花加工能容易達到鏡面效果,而有些模具鋼材無論如何也達不到鏡面效果。同時,模具鋼材的硬度高些,電火花加工鏡面的效果更好。請參考下表各種材料與鏡面加工性能。


        類別材質名稱鏡面性能


        SKD61(非常好) STAVAX (S136)(非常好) PD555(非常好) NAK80(非常好) 718H(非常好)


        SKS3(好) SKH9(好) HPM38(好) S55C(好) H13(好) XW10(稍差)


        SKD11(差) NAK55(差 ) HPM1(差) DH2F(差 )


        Bs(梨皮面) Al(梨皮面) 超硬合金(梨皮面)



        鏡面模具材料選擇可以參考《高質量的鏡面拋光模具應該用哪種材料?》《塑膠鏡面模具鋼S136與NAK80哪種耐蝕性強?


        鏡面電火花加工對電極的一些要求


        用于鏡面電火花加工的電極材料一般是紫銅或者洛銅,洛銅的電極損耗更小。選用的銅材必須質地均勻、含雜質少,不良的銅材在鏡面加工中容易出現電極損耗大、表面起皺等異常,這個要高度重視。銅銅合金電極雖然可以實現極低的電極損耗,但鏡面效果欠佳。


        鏡面電火花加工用的電極必須進行精修拋光,不能有刀痕與缺陷,否則這些缺陷會復制到工件的加工表面,但并不是要求電極的表面要達到鏡面要求。


        一般鏡面加工電極的尺寸縮放量取單側0.2~0.05 mm,精加工電極一般取單邊0.1mm,在加工面積比較小時可取小一些,仿形精度要求高時可取小一些,混粉加工時適當取大一些。如果電極尺寸縮放量取得太小,加工速度會受到極大地降低。


        精密的鏡面電火花加工要用使用多個電極。這就要求多個電極的一致性要好、制造精度要高,更換電極的重復裝夾、定位精度要高。一般采用高速銑制造電極、使用基準球測量的定位方法、使用快速裝夾定位系統進行重復定位等先進工藝來滿足。


        控制好鏡面電火花加工的加工余量


        電火花加工的工藝過程就是一個從粗加工到精加工的加工過程。首先用粗加工電極,在保證一定加工質量的條件下(尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度),采用較大的放電能量蝕除大量金屬,以縮短加工時間,提高加工效率;然后再換精加工電極,使用較小的放電能量完成精加工。不管是粗加工還是精加工,均會使用多個放電條件,電流也是從大到小,通過深度進給修光底部,通過平動修光側面。


        每一個放電條件,均要為后面條件預留加工余量。合理的加工余量是保證加工質量與加工效率的關鍵。較大的加工余量能保證表面質量,但會降低加工速度。較小的加工余量能達到高效率,但最終加工出來的鏡面會有很多針孔或者不均勻。


        最理想的加工狀況是第一個條件加工完后,其后的加工只是修光第一個加工條件形成的表面不平度,而不打掉新的材料,也就是把每個條件的材料余量按零對待。但鏡面電火花加工時,考慮到放電狀況受到的制約因素千變萬化,為了安全還是要稍多留一點加工余量。


        合理使用鏡面加工的放電參數與加工控制


        鏡面電火花加工采用負極性加工,一些非主要電參數的選擇同樣非常重要,與常規加工的選擇也存在一些差別,如放電時間要設長些,抬刀高度短些,抬刀速度不能太快,這樣設置的目的是為了維持一個穩定的小能量電蝕過程,因為在鏡面加工中,本身就不會產生很多的電蝕產物,過勤的抬刀動作反而會干擾放電的持續穩定進行。


        鏡面加工電規準的電蝕能力非常弱,加工過程需要花費很長的時間。由于鏡面加工時的尺寸變化已經非常小,只起修光作用,實際上只要加工到要求的表面粗糙度后就可結束加工,因此可采用數控電火花加工機床的定時加工功能,根據經驗來決定加工多長時間。


        鏡面加工時工作液的處理方式也很重要,一般浸油加工即可,使加工部位的工作液處于輕微的循環狀態,絕對不要使用強烈的沖液,強烈的沖刷作用會干擾微放電過程的正常形成。


        根據加工經驗發現,只要加工各環節處理得當,在鏡面加工中一般不會產生積碳現象,因此在加工過程中應盡量少停機,尤其是不要將留在工件加工表面的粉墨層清理掉。


        大面積加工使用混粉技術來實現鏡面加工效果


        混粉電火花加工是一種改善電火花加工表面粗糙度的工藝方法,所謂混粉電火花加工是指在工作液中添加了微粉,如硅粉、鋁粉、鉻粉以及有關添加劑,以期使加工表面獲得鏡面效果。


        使用混粉加工技術,能夠在同樣的電參數條件下,比不使用混粉加工技術獲得更快的加工速度(使精加工時間縮短20%-30%)和更優的表面粗糙度。對于較大面積的電火花加工來說,具有顯著的改善作用。


        混粉電火花加工要求選擇合適的粉末添加劑和混粉工作液循環裝置,進行粉末添加劑的濃度管理,利用擴散裝置來消除濃度的誤差。


        關于精密模具拋光、精密模具拋光,您還可以參考《鏡面磨削如何做到效果最佳?


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