高精度加工要求下的孔的实现措施

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：孔的一致性要求很高，加工精度在±0.005mm以下，表面粗糙度值小于Ra0.4μm。在加工中，为了保证高精度和小表面粗糙度值的要求，可采取以下措施：1）正确加工穿丝孔。可选择的电参数如下：空载电压峰值为55V，脉冲宽度为1.2μs，脉冲间隔为4.4μs，平均加工电流为100～120mA。图7-28所示为工件转动θ角和X、Y两轴或三轴联动加工多维复杂曲面实例的示意图。

1.加工零件的特点

采用线切割加工的零件一般具有以下特点：

1）品种多，批量大小不定。

2）具有薄壁、窄槽、异形孔等复杂结构图形。

3）不仅有直线和圆弧组成的图形，还有阿基米德螺旋线、抛物线、双曲线等特殊曲线图形。

4）图形大小和材料厚度常有很大的差别；技术要求高，特别是在加工精度和表面质量方面有着不同的要求。

2.加工实例

图7-27所示为喷丝板异形孔的几种孔形。其孔形特殊、细微、复杂，图形外接参考圆的直径在1mm以下，深径比达20以上，缝宽为0.08～0.1mm。孔的一致性要求很高，加工精度在±0.005mm以下，表面粗糙度值小于Ra0.4μm。喷丝板的材料是不锈钢1Cr18Ni9Ti。在加工中，为了保证高精度和小表面粗糙度值的要求，可采取以下措施：

1）正确加工穿丝孔。用细钼丝作电极在电火花成形机床上加工细小的穿丝孔。穿丝孔在异形孔中的位置要合理，一般选择在窄缝的相交处，以便于校正和加工。穿丝孔的垂直度也有一定的要求，应在0.5mm高度内。穿丝孔壁与上、下平面的垂直度应不大于0.01mm，否则会影响电极丝与工件穿丝孔的正确定位。

2）保证一次加工成形。当线电极进、退轨迹重复时，应当切断脉冲电源，使得异形孔各槽能一次加工成形，有利于保证缝宽的一致性。

3）选择合适的线电极直径。电极丝直径应根据异形孔缝宽来选定，通常采用直径为0.035～0.10mm的电极丝。

4）确定合理的电极丝线速度。实践表明，对快走丝线切割加工，当线速度在0.6m/s以下时，加工不稳定；当线速度为2m/s时，工作稳定性显著改善；线速度提高到3.4m/s以上时，工艺效果变化不大。因此，目前线速度常用0.8～2.0m/s。

5）保持电极丝运动稳定。利用宝石限位器保持电极丝运动的位置精度。

6）线切割加工参数的选择。可选择的电参数如下：空载电压峰值为55V，脉冲宽度为1.2μs，脉冲间隔为4.4μs，平均加工电流为100～120mA。采用快走丝方式，走丝速度为2m/s，电极丝为φ0.05mm的钼丝，工作液为油酸钾乳化液。

图7-27 喷丝板异形孔的几种孔形

a）三叶形 b）变形三角形 c）中空形

电火花线切割一般只用来切割型孔，即用于切割二维曲面，不能加工立体曲面（三维曲面）。然而对于一些由直线组成的三维直纹曲面，如螺纹面、双曲面以及一些特殊表面等，用电火花线切割加工仍是可以实现的，这时只需增加一个数控回转工作台附件，工件装在用步进电动机驱动的回转工作台上，采取数控移动和数控转动相结合的方式编程，用θ角方向的单步转动来代替Y轴方向的单步移动，即可完成这些加工工艺。图7-28所示为工件转动θ角和X、Y两轴或三轴联动加工多维复杂曲面实例的示意图。

图7-28 电火花线切割加工直纹曲面

a）加工平面凸轮 b）加工螺旋面 c）加工双曲面

高精度加工要求下的孔的实现措施

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