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电极减寸量
电极减寸量的概念放电加工过程中存在火花间隙,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。电极减寸量R=(型腔尺寸-电极尺寸)÷2
电极减寸量决定了加工速度,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,可以使用高效而且低损耗的条件。
如何得到良好的表面质量
粗加工的表面质量很粗糙,但是我们又希望在短时间内得到良好的表面质量。要实现这一目标的最好办法就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。
底部表面可以通过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。
摇动实现侧面加工要加工侧面,电极就必须要接近侧面底面和侧面加工在垂直于加工方向的平面内的运动就叫做摇动,摇动的目的是完成侧面的加工。
二维摇动对精度的影响
摇动后的形状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。
摇动时电极的每一部分都走同样的形
圆形摇动
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就相当于每个点都做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。
方形摇动
对于镜面火花机,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问题。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。使用方形平动斜线部分被过切。
三维摇动对精度的影响
三维摇动对于尺寸的影响可以参考二维对于X-Y 平面Y-Z 或 Z-X 平面。
底部简单形状
对于一般的镜面火花机机器来说,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。这意味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,粗加工容易出现过切。对于3D的电极,如果你想要使用底部简单形状的模式,那么你电极的底部角半径和斜度的就必须和最终的形状相一致。
底部复杂形状
有些电极你很难确定它的底部半径,或者有时电极底部并不平整。这些电极就不可能像以上所提到的那样做。“底部复杂形状”(球形平动)的三维模式可解决这一问题。
典型的方式是:底部复杂形状。这在侧面(Z ― X 或 Y―Z 平面)看来是和圆形的平动一样的。没有过切的区域。如果使用大电极,该方式对于粗加工也是适用的。
底部形状简单和底部形状复杂
结论
①适当的R,尽可能取大一些,可以大幅度减少加工时间。
②基本上,摇动应该选用圆形,因为它在各个方向上都是一样的R值, 圆形摇动是最安全的方式。
③选择方形摇动会在尖角和斜边部分引起过切,只适合在矩形类形状。
④简单形状的二维摇动,使用圆形摇动,它的X-Y平面是圆形,但X-Z、Y-Z却是方形摇动,因此对于底部复杂形状也会产生过切。
⑤基于圆形摇动是最安全的原理,使用三维球形摇动,在各个方向都是圆形摇动,故在3个尺寸都是安全的。
⑥对于高精度要求的复杂型腔一定要选择三维球形摇动;而对于大多数镜面火花机加工,一般选择二维的圆形平动能够满足要求,较三维球形摇动容易获得好的光洁度与高效率。