电火花加工精度的改善措施

1、 摘要摘要: 提高电火花加工的精度，通过对电极的优化设 计制作、工件定位的精度保证、工件的定位加 工三个方面去改善。改善措施要消除以下几点： 降低和消除电极 加工精度误差 电火花加工机的 几何精度误差 工件电极的 校正精度误差 定位精度误差 引言引言 n本文从实验性加工、工件的实际制作到流 程的改善方面，总结出提高电火花加工精度直 接相关的三大方面： 1.电极的优化设计制作 2.工件定位的精度保证 3.工件的定位加工和 加工中的测量确认 提高电火花加工精度 直接应用效益 1.现状分析现状分析 n1.1加工机及加工环境 分析 公司现状使用的数控机床均为日本高速高精度加工机 表2-1.机床相关信息

2、 机床型号机床型号 制造商制造商产地产地行程行程()类型类型 机床加工机床加工 精度精度() 加工中心 机 v22牧野日本 320*280* 300 高速机0.002 电火花加 工机 aq35l沙迪克泰国 350*250* 250 高速机0.005 慢走丝线 割机 fa10ps-a 三菱日本 350*250* 220 高精机0.005 磨床nn515-s长岛中国 350*150* 250 高精机0.001 主要加工机图片主要加工机图片 1.1加工及加工环境加工及加工环境 n我们主要利用上述几款机床进行 模具相关工件的加工,用nikon高度仪、 mitutoyo千分尺、nikon二次元等测量仪

3、器检验加工精度。 n对于机床工作环境，集中在221的无 尘恒温车间。也就是说工作环境是满足 机床稳定加工的基本要求。 1.2原加工方法分析原加工方法分析 n电火花加工的两个大的方面分别是：电极的制作，电火花加工 实施。其中电火花加工实施部分如下图2-2所示： ok ng 工件调水平，基准球 分中 电极调水平、基准球分中 电火花加工 测量确认 电火花加工完成 1.3电火花加工达不到高精度要求的综合分析电火花加工达不到高精度要求的综合分析 n影响因素： 定位精度 校正精度 定位不准确误差 机床的几何误差 工艺系统的几何误差 总结 n定位精度：是指工件或刀具等实 际位置与标准位置(理论位置、理想位置

4、) 之间的差距，其不一致量即为定位误差。 差距越小，说明精度越高。是工件加工 精度得以保证的前提。 n校正精度：是指工件或电极的校正偏 差 n 定位不准确误差:工件在夹具中的正确 位置是由夹具上的定位元件来确定的。 电火花加工中，由于基准球尺寸本身有 误差，由此求得的相对位置也存在偏差。 n机床的几何误差：工件的加工精度很大 程度上取决于机床的精度。包括机床的 制造误差、安装误差、和磨损引起的误 差。在加工过程中这些误差会直接反映 到工件上去，影响加工精度。通常的理 解是，使用机床进行加工,加工精度无法 超越机床本身精度。 n工艺系统的几何误差:是指机床、夹具、 刀具和工件的原始误差。这些误差

5、在加 工中会或多或少地反映到了工件上去， 造成加工误差。 总结总结 n我们归纳出影响电火花加工精 度的因素，包括电极的加工精 度、电火花加工机的几何精度、 工件电极的校正精度、定位精 度等。也可以理解为，电火花 加工精度是以上多种精度影响 的复合反映。 1.4工件的定位加工对于提高电火花加工精度的分析工件的定位加工对于提高电火花加工精度的分析 增加装夹辅助装置 工件定位加工进行加工 测量 确认 机床本身的精度最小驱动单元值 微量位移加工 高精度加工 保证工件 定位精度 加工方法对比如下图加工方法对比如下图 2. 工件的定位加工工件的定位加工 改善后的加工流程如下图改善后的加工流程如下图 n n

6、 n n ok ng 工件定位准备 电火花加工 测量确认 电火花加工完成 工件定位，加工条件调整 工件调水平、分中 电极调水平、分中 2. 工件定位加工的精度保证工件定位加工的精度保证 n保证一：定位块的改善 n保证二：增加装夹辅助装置 n保证三：保证电极加工精度 2.1定位加工精度保证一定位加工精度保证一 n(1).定位块一全周倒c角：减免定位块加工中表 面残渣的吸附，影响工件定位时定位精度； n(2).定位块一四面切槽：减少大面积研磨加工时 的平面变形，保证定位块研磨加工的平面度。且加工 中定位块可减少与磁性工作台、工件的大面积接触， 保证定位精度。定位块的平面度和垂直度应保证在 0.00

7、2mm以内； n(3).定位块二的r角接触：避免定位块利角与工 件的接触磨损、面接触，影响工件定位精度。 2.2工件定位加工的精度保证二工件定位加工的精度保证二 n保证加工精度要求0.002mm 的小工件,我 们拟用了测量方法中的变薄为厚法增加装夹辅 助装置,即用日本制jam牌超微精密小型平口钳 装夹定位工件。 n如此,即实现了小工件的定位安装。加工、 测量确认时,使工件和日本制jam牌超微精密小 型平口钳作为一个整体移动。 2.3工件定位加工的精度保证三工件定位加工的精度保证三 n在工件定位精度保证的基础上，电极的 加工精度又该如何保证？ n以往的加工中，每个电极都要进行校表 分中，而分中的

8、数值通常会有0.0020.003mm 的中心偏差，想要加工出我们想要的精度，几 乎不可能。 n为此我们采用了粗公中公多个精公 电极同时作为一个整体设计、加工应用，实现 电极的一次性分中，工件的同一位置多个电极 直接位移加工。减少因电极的多次分中，造成 的分中偏差。 3. 工件定位加工的应用效益分析工件定位加工的应用效益分析 n以上三个方面，有效保证了图2-2 中加工流程的实施，以及加工中的精度 确认和微量位移修正加工，实现了电火 花加工部位0.002mm公差值的高精度加 工要求。通过对该工件的加工尝试，有 效的完善了原有的电火花加工流程，提 高了高精度工件加工成功率和常规工件 的加工效率。 表表4-1. 0.002mm公差要求的工件公差要求的工件 加工改善前后对比加工改善前后对比 从上表中的统计数据可以看出，以上两种工件，加工失败大大降低，使高 精度要求的小工件加工成为可能，且可进行批量生产，满足客户要求。 表表4-2. 0.003mm公差要求的工件加工改善前后公差要求的工件加工改善前后 对比对比 n n由于增加了工件加工中的装夹辅助装置，加工工艺得到改善，加工成功率大大 提高。在加工精度保证的基础上，稳步提升了电火花加工效率。 以下以下是公司是公司2009年年1月到月到09年年8月的精密模具生产额统计：月的精密模具生产额统计： n 结束语结束语