特种加工及机械制造工艺与产品质量(期末复习)..docVIP

塑机及模具制造学 ——特种加工工艺基础 柳凌老师讲授（2015年秋） 火花加工的条件：1）电流密度达105~106A/cm2； 2）放电为短时间的脉冲放电(放电持续时间为10–7~10–3s)； 3）两次脉冲放电要有足够的仃歇时间，以便使绝缘介质恢复其介电能力； 4）工具与工件之间始终维持一定的间隙(一般为0.01~0.05)； 5）必须在具有一定绝缘强度（103~107Ωcm）的液体介质中进行。 3、电火花加工的特点：（1）可加工硬、脆、韧及高熔点材料； （2）加工时无明显的机械力； （3）工件表面的热影响很小； （4）在同一台机床上可进行粗、中、精及精微加工。 4、极性效应： 定义：由于极性不同而发生蚀除速度不一样的现象叫做极性效应。 “负极性”加工：把工件接脉冲电源负极。 应用：用于粗、中精度加工。 脉宽：ton50μs “正极性”加工：把工件接脉冲电源正极。 应用：用于精及精微加工。 脉宽：ton20μs 6、工作液的要求与作用 工作液的一般要求：（1）绝缘（2）燃点高（3）无毒（4）稳定（5）价廉 作用：（1）介电作用； （2）压缩放电通道，提高火花放电能量密度； （3）帮助电蚀产物的抛出和排除； （4）冷却工具与工件。 7、排屑措施：（1）冲油； （2）工具电极定期自动抬起； （3）增大脉冲停歇时间； （4）降低加工平均电流。 二、影响加工精度的主要因素 强化极性效应措施： 1、正确选择加工极性： （1）采用窄脉冲精加工时应选用正极性加工； （2）采用较长脉冲进行粗、中加工时则应选用负极性加工。 2、选用合适的材料作工具电极 工具电极材料应选用：（1）稳定性好；（2）损耗小；（3）可加工性好。 电极材料的一般要求：（1）价廉、易获得；（2）易成形； （3）成形变形小，具有一定强度；（4）电加工性能好（加工稳定性高、电极损耗小） 3、建立炭黑保护层 形成黑炭保护层的条件： （1）在煤油中采用负极性加工； （2）尽量增大脉冲宽度，降低脉冲电流幅值； （3）在保证加工稳定而不产生异常放电的前提下，尽量缩短脉冲停歇时间。 3.2型腔模电火花加工 一、型腔模电火花加工的工艺特点与工艺方法： 1、工艺特点： （1）要求电极损耗小，以保证型腔模的成形精度； （2）成形过程蚀除量大，要求加工速度快； （3）粗加工后的侧面修光较难，必须更换精加工电极或利用平动头进行侧面修光。 2、工艺方法选择 （1）单电极平动加工法。 加工步骤： ①先用高效低损耗电规准进行粗加工，使其基本成形； ②利用平动头使工具电极作平面平行运动，按粗、中、精的顺序逐级改变电规准，同时依次加大平动头的平动量，以补偿前后两次加工规准之间的放电间隙差及表面修光量，实现型腔侧面逐级修光，完成整个型腔模的加工。 最大优点：只需一个成型电极，一次装夹定位。 缺点：棱角加工精度难于保证。 二、电极设计与制造 1、电极材料的选择： 电极材料的要求：①具有良好的电火花加工性能； ②易于加工制造成型； ③来源丰富，价格便宜。 目前应用最多的是石墨和紫铜 紫铜特点:（1）组织致密； （2）适用于形状复杂、轮廓清晰、精度要求较高的塑料模。 缺点：（1）机械加工性差，难以成形磨削； （2）由于密度大、价格贵，不宜作大、中型电极。 石墨电极特点：（1）容易成型； （2）密度小，适宜作大、中型电极。 缺点：（1）机械强度差，电极制造精度难以保证； （2）精加工时损耗较大，也容易引起电弧之类的非正常放电，使工件烧伤。 此外，铜钨合金、银钨合金也是较理想的电极材料，但价格贵，只用于特殊型腔加工。 2、电极设计 （1）结构形式的确定。 ①整体式电极：适用于尺寸大小和复杂程度都一般的型腔加工。 分为两种形式： I、有固定板：用于尺寸较大，形状较复杂、采用多孔冲油或排气的情况； II、无固定板：用于型腔尺寸小，形状简单，只用单孔冲油或排气的情况； ②组合式电极：适用于一模多腔的情况。 特点：I：可以大大提高加工速度； II．简化各型腔之间的定位工序，提高定位精度。 ③镶拼式电极：适用于型腔尺寸较大，或型腔形状复杂，分块才容易制造的电极。 （2）电极尺寸的确定 1）电极水平尺寸（即电极与主轴进给方向垂直的尺寸）： a=A±kb 式中：a——电极水平方向的名义尺寸； A——图样上型腔的名义尺寸； K——与型腔尺寸注法有关的系数； b——电极单边缩放量。 b)K值的选择原则： ①当图中型腔尺寸完全标注在边界上（即相当于直径方向尺寸）时，k取2； ②一端以中心或非边界线的基准（即相当于半径方向尺寸）时，k取1； ③对于图样上型腔中心线间的位置尺寸以及角度值，电极上相对应的尺寸不增不减，K取0。 ④对于圆弧半径，亦按上述原则确定。 2）电极垂直方向尺寸（即电极与主轴进给方向平行的剖面尺寸）： l=L±k′Δ′