1 前言

       隨著現(xiàn)代模具制造水平不斷的發(fā)展，對模具制造的要求也越來越高。許多模具制造企業(yè)的制造對象也放到了精密模具。對于型腔模具的制造，電火花加工一直是一種比較精密的加工方法。雖然現(xiàn)在可以利用高速加工中心加工型腔模具中一些精密部位，但是型腔模具中深窄小型腔，溝槽拐角，形狀特殊復(fù)雜等許多地方必須由電火花加工完成，下面對電火花加工精密型腔模要點進(jìn)行闡述。

　　電火花加工精密型腔模具的精度表現(xiàn)在尺寸精度、仿形精度、表面質(zhì)量等B 個方面。加工精密型腔模具，應(yīng)正確分析其各部位尺寸要求，靈活控制不同地方的尺寸精度，應(yīng)特別重視那些尺寸要求高的部位，精密型腔模具中的重要尺寸公差可達(dá)±2-3μm，可見其尺寸要求的嚴(yán)格性。仿形精度要求亦高，型腔應(yīng)清角，棱角清楚。表面粗糙度值均勻，并達(dá)到預(yù)定表面精糙度值，一般要求Ra值很小，甚至要求鏡面加工，另外電火花加工部位表面變質(zhì)層的厚度要很小。

　　2 加工精密型腔模具的要點

　　(1)先進(jìn)的精密放電設(shè)備是保證加工精度的前提。現(xiàn)代模具企業(yè)使用的電火花機(jī)床一般都是數(shù)顯和數(shù)控的，機(jī)床本身的精度對加工精度起著重要影響。機(jī)床結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，主軸和工作臺的各種幾何精度、數(shù)顯和數(shù)控的精度都不可以忽視。機(jī)床的加工性能尤為重要。精密電火花加工機(jī)床加工放電穩(wěn)定，火花間隙小，電極損耗小，加工速度相對快，表面質(zhì)量高。此類機(jī)床使用起來也有很多優(yōu)越性，如果我們進(jìn)行電極與工件的碰邊時，它會產(chǎn)生微放電，有利于將細(xì)微雜質(zhì)清除，提高定位精度，機(jī)床的積炭監(jiān)控調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以防止積炭，自動調(diào)節(jié)放電狀態(tài)等，最先進(jìn)的EFE 電火花機(jī)床可以實現(xiàn)五軸數(shù)控聯(lián)動，并帶有電極庫，可以自動更換電極工具，只需事先調(diào)整好電極工具和編制好相應(yīng)的程序便能自動完成加工任務(wù)。精密的型腔模具的電火花加工必須由精密電火花機(jī)床來完成，那些傳統(tǒng)老式的放電機(jī)床將會被淘汰。

　　(2)宜采用多電極加工法。

　　這里指的多電極加工方法是根據(jù)一個型腔在粗、半精、精加工中放電間隙不同的特點采用幾個相應(yīng)尺寸縮放量的電極完成一個型腔的粗、半精、精加工。首先用粗加工電極蝕除大量金屬，然后再換半精加工電極完成粗加工到精加工的過渡加工，最后用精加工電極進(jìn)行終精加工。可以根據(jù)型腔的幾何形狀把電極分解成主型腔電極和副型腔電極。這種加工方法不采用平動，仿形精度高，只要熟練掌握火花間隙，保證重復(fù)定位精度，就可以達(dá)到滿意的工藝效果

　　(3)對電極的要求。

　　a.合理選擇電極材料。電火花加工中，用得最多的電極材料是紫銅，其次是石墨，精密電火花加工根據(jù)需要可選用銅鎢合金或者銀鎢合金。紫銅電極的電火花加工性能好，加工穩(wěn)定，電極相對損耗小，能保證較高的加工精度，適用范圍廣，但在加工中不宜采用大電流加工。石墨電極在精加工中的加工效果不及紫銅，但在粗加工中可以承受較大的電流密度而保證電極低損耗，可以作為很好的粗加工電極材料。銅鎢合金與銀鎢合金價格較貴，尤其是銀鎢合金，它們的加工性能穩(wěn)定，電極損耗極小，特別適用于加工深槽，深腔及一些精度要求高的地方，在精密型腔模中也常用到。

　　b.合理控制好電極各部位縮放尺寸。電極的縮放尺寸在生產(chǎn)中稱為火花位。眾所周知，型腔尺寸精度決定于電極的尺寸，因此要根據(jù)實際情況合理確定火花位。一般精密加工中精加工的火花位為單側(cè)0.01-0.03mm,中加工和粗加工的火花位是兼顧加工速度和精加工預(yù)留量來確定的。

　　c.電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理。電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮到有便于準(zhǔn)確找正，定位的基準(zhǔn)，裝夾牢靠的方式，便于排渣，排氣以及電極避空，延長等要求。

　　d.采用合理的加工方法制造電極來保證電極精度。模具企業(yè)里制造電極一般為機(jī)械切削與電火花線切割。精密的電極制造根據(jù)工藝性常用高速加工中心、數(shù)控車床、慢速走絲、雕刻機(jī)等來完成。

　　e.對電極進(jìn)行全面檢測，合格才用來加工。只有這樣才能保證加工質(zhì)量。尤其是精密型腔模具，對電極的檢測是一個必不可少的環(huán)節(jié)。檢測電極的實際尺寸是否

　　在公差允許范圍內(nèi)，電極的表面粗糙度是否達(dá)到要求，電極形狀是否正確，電極基準(zhǔn)面是否平整、有無毛刺。

　　(4)把好電極、工件校正與定位關(guān)。

　　電極、工件的校正與定位是直接影響加工精度的重要環(huán)節(jié)。電極、工件在校正前要確保裝夾牢靠，在粗加工放電中兩者間產(chǎn)生的爆沖力，主軸運動時兩者間的真空吸引力等因素可使它們發(fā)生錯位、移動，輕則影響加工精度，重則造成廢品。電極、工件的校正應(yīng)使用精度好的千分表。校表是電火花加工中開始階段最重要的環(huán)節(jié)，操作者精心地去控制好校正精度，它對加工間隙的大小也有影響。如果電極的垂直度校正有偏差，使其在水平面上投影面積增大，則造成加工間隙變大，因此一般存在用小電極加工后的側(cè)面間隙比用大電極加工后的側(cè)面間隙稍大的情況。因為小電極的校正精度不可能有大電極那樣高。校正工件時，將其基準(zhǔn)面與機(jī)床十字拖把移動軸線平行度校好以后，還應(yīng)檢查各幾何平面的關(guān)系。電極對工件的定位方式最好采用分中，即利用電極的中心線與工件中心線的距離進(jìn)行定位，這樣可保證定位精度，而不受加工的前些工序的誤差影響。電火花機(jī)床的數(shù)顯功能和’01計算功能也使得操作方便、準(zhǔn)確。如不能采用分中方式，應(yīng)有明確的定位基準(zhǔn)來保證定位精度。電火花機(jī)床在電極接觸工件時會發(fā)出鳴聲，利用這一特點可用來進(jìn)行碰邊實現(xiàn)它們的定位。關(guān)鍵是二者之間要無毛刺、無雜質(zhì)、接觸面平整。精密放電機(jī)這一功能更具完善，更準(zhǔn)確。值得一提的是，有些操作者喜歡利用小電流放電并觀察火花均勻性來實現(xiàn)定位，這樣做雖然將二者間的雜物很好地蝕除掉了，但精度不是太高。精密加工中建議采用聲音碰邊。精密電火花加工常使用一些較精密的、復(fù)雜的工夾具來對電極和工件作快速精密定位，可以節(jié)省大量裝夾、定位、找正時間。定位和重復(fù)定位精度很高(±0.001mm)，有瑞典生產(chǎn)的3R系統(tǒng)、瑞士生產(chǎn)的EROWA系統(tǒng)等，這里不作詳細(xì)介紹，可以參閱有關(guān)資料具體了解。

　　(7)正確選用電規(guī)準(zhǔn)，調(diào)節(jié)放電狀態(tài)穩(wěn)定。操作者只有透徹了解放電加工工藝規(guī)律，不斷從

　　實際操作中積累經(jīng)驗，才能加工出精密的產(chǎn)品。我們調(diào)節(jié)參數(shù)的原則是粗加工中采用大的電流、大的脈沖寬度、小的脈沖間隙來實現(xiàn)加工速度快，電極的低損耗、為精加工預(yù)留適當(dāng)余量。精加工采用小電流、小的脈沖寬度、大的脈沖間隙來達(dá)到火花間隙小、尺寸準(zhǔn)確、表面光潔度高的要求。精密加工中，調(diào)節(jié)參數(shù)的重點是掌握好各加工規(guī)準(zhǔn)的火花間隙，這要求操作者根據(jù)所操作的機(jī)床憑工作經(jīng)驗來確定，可以參考機(jī)床說明書給出的參考值在實際中加以驗證，注意加工中的火花間隙“寧小勿大”。在加工中我們調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)是使放電狀態(tài)穩(wěn)定。可以通過看火花、聽聲音、觀察電流表、電壓表和主軸伺服百分表來評定，通過調(diào)節(jié)非電參數(shù)(如排渣高度、放電時間、伺服靈敏度等)，采用合理的沖油方式來保證排渣順暢，放電穩(wěn)定。當(dāng)排渣不良時，會產(chǎn)生二次放電，使火花間隙變大，表面粗糙度不均勻，表面黑斑，影響加工精度。加工中的工作液應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)火花油，并保持清潔，對放電狀態(tài)也有影響。整個加工過程中要監(jiān)控加工穩(wěn)定情況，必要時采取相應(yīng)的措施。

　　3 結(jié)束語

　　電火花加工精密型腔模具中各個環(huán)節(jié)都很重要，每個環(huán)節(jié)都是相關(guān)聯(lián)的，只有把握好每一個環(huán)節(jié)，注重每一個加工細(xì)節(jié)，才能保證最終的加工精度。