成功案例

“摇”起来的加工方式能保证精度吗？

时间: 2024-10-26 03:24:34 | 作者: 成功案例

　　我们做产品的夹具时，都讲究固定“稳定”，保持位置不变就是夹具的本质作用。但其实还有一种另类的电极加工方法，要求工件在加工时“摇动”起来，进而达到更高的精度，这是怎么回事呢？

　　摇动功能是CNC火花机最重要的功能，摇动对于减少加工时间和得到良好的表面是很有效的。然而并不是每个工厂都把摇动功能用的很好。根本原因是设计者不想使用足够的电极减寸量，担心太大会降低精度。如果我们对电极减寸量和摇动有足够的了解，就能够正常的使用适当的电极减寸量，大幅度提升加工效率。

　　放电工艺流程中存在火花间隙，因为这个原因，电极必须做得比要加工的形状小。减小的数值叫做电极减寸量。

　　放电加工的能量大，加工速度就会快，放电间隙也会大。如果电极减寸量加大，加工速度（去除率）可提高数倍，另外重要的一点是粗加工条件不仅速度快而且损耗小。那也就说明如果电极减寸量足够的话，能够正常的使用高效而且低损耗的条件。

　　粗加工的表面上的质量很粗糙，但是我们又希望在短时间内得到良好的表面上的质量。要实现这一目标的最好办法是用粗加工条件加工掉大部分，然后再用精加工条件去加工表面。

　　另外，要减少加工时间，加工条件就要在适当的时间变化。例如，如果你开始粗加工的最大粗糙度是40μm，而最后你要得到粗糙度是5μm，那么你就必须在粗加工和精加工间有多段来改变加工条件。

　　底部表面能够最终靠改变条件和设置高度来实现。但是侧面因为粗加工的的放电间隙比精加工的要大而不能实现。

　　首先我们要了解摇动加工后的形状。如果电极以一定的形状摇动，电极的每一部分都要以相同的形状摇动，然后画出电极的外形状，该图形的外部形状就是精加工后的形状。该方法可用在任意一种摇动形状上，这是一种有效的确定加工形状的方法。

　　有些摇动会导致不精确的形状，但是从一般的考虑，错误并不是很大。我们要对这些有足够的了解才行，我们先从两维形状的摇动分析开始。

　　电极在每个尺寸上都会比实际要的形状要小一点，所以要得到想要的形状尺寸就要在各个方向上扩大一个R的尺寸。在各个方向上扩大一个R就等于每个点都做R的圆形运动。下图显示了直线部分是正确的，但是尖角部分却是不够的。

　　对于一般的形状，如下图，电极减寸量使外角半径小，而内角半径大，这种变形就像图形偏置一样，在使用圆形摇动后，加工形状就正确了。如果用CNC或线切割做电极且用偏移来确定电极减寸量，圆形摇动做出正确的形状，没有尖角。

　　另外重要的一点是：圆形摇动这是标准的摇动方式，没有过切。如果你不是很了解摇动，那么建议选择该摇动方式。

　　对于EDM，角落加工是最重要的加工之一。如果型腔本身是方形或者矩形，如下图，方形摇动就比圆形摇动好。此时，方形平动比圆形平动的加工效率要高一些。

　　但是如果你对于一般的形状也使用方形摇动就会出现一些明显的异常问题。例如下图，你使用方形摇动，那么斜线区域就会过切，最明显的错误就是45度角的时候。

　　改造之后，加工时间由之前的16min／件，缩短至15min／件。质量方面，由于压紧力稳定，加工尺寸、精加工余量及表面上的质量很稳定，图样要求的几何公差得到了保证。

　　三维摇动对于尺寸的影响可以借鉴二维对于X－Y 平面Y－Z 或 Z－X 平面。

　　对于一般的CNC EDM机器来说，摇动值是从上到下不变的（该方法叫做“底部简单形状”）。如果X－Y平面是圆形平动的话，X－Z或Y－Z平面和方形摇动一样。这在某种程度上预示着底部半径和底部斜度的是一样的。通常，因为R的加工偏移原因，底部半径和斜度会变小。如果你使用底部简单形状的电极，底部的尖角就会过切。过切的数值要根据电极R的比例来确定。因为此原因，粗加工有可能会出现过切。