電火花是一種加工工藝,主要是利用具有特定幾何形狀的放電電極(EDM 電極)在金屬(導(dǎo)電)部件上燒灼出電極的幾何形狀。 電火花加工工藝常用于沖裁模和鑄模的生產(chǎn)。
電火花特點
1. 電火花屬于不接觸加工
工具電極和工件之間并不直接接觸,而是有一個火花放電間隙,間隙中充滿工作液,加工時通過高壓脈沖放電,對工件進行放電腐蝕。
2. 可以“以柔克剛”
由于電火花加工直接利用電能和熱能來去除金屬材料,與工件材料的強度和硬度等關(guān)系不大,因此可以用軟的工具電極加工硬的工件,實現(xiàn)“以柔克剛”。
3. 可以加工任何難加工的金屬材料和導(dǎo)電材料
電火花加工中材料的去除是靠放電時的電、熱作用實現(xiàn)的,這樣可以突破傳統(tǒng)切削加工對刀具的限制,可以實現(xiàn)用軟的工具加工硬、韌的工件。
4. 可以加工形狀復(fù)雜的表面
由于電火花加工可以簡單地將工具電極的形狀復(fù)制到工件上,因此特別適用于復(fù)雜表面形狀工件的加工。
5. 可以加工特殊要求的零件
電火花可以加工薄壁、彈性、低剛度、微細小孔、異形小孔、深小孔等有特殊要求的零件,也可以在模具上加工細小文字。
電火花工作原理
進行電火花加工時,工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極,并浸入工作液中,或?qū)⒐ぷ饕撼淙敕烹婇g隙。通過間隙自動控制系統(tǒng)控制工具電極向工件進給,當(dāng)兩電極間的間隙達到一定距離時,兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿,產(chǎn)生火花放電。
電火花加工要點
(1)電火花加工必須使工具電極和工件被加工表面之間經(jīng)常保持一定的電火花放電間隙,這一間隙隨加工條件而定。
(2)電火花加工必須采用脈沖電源。脈沖電源能使放電所產(chǎn)生的熱量來不及傳導(dǎo)擴散到其余部分,把每一次的放電點分別局限在很小的范圍內(nèi),否則會像持續(xù)電弧放電那樣,使表面燒傷而無法用做模具電極加工。
(3)電火花放電必須在絕緣的液體介質(zhì)中進行。液體介質(zhì)必須具有較高的絕緣強度,能把電火花加工過程中產(chǎn)生的金屬屑、炭黑等電蝕產(chǎn)物從放電間隙中懸浮排除出去。
(4)電火花加工放電點的功率密度足夠高。
電火花加工應(yīng)用
(1)電火花穿孔
穿孔加工是電火花加工中應(yīng)用最廣的一種,常用于加工型孔(圓孔、方孔、多邊形孔、異形孔)、曲線孔、4qL、微孔等,例如冷沖模、拉絲模、擠壓模、噴嘴、噴絲頭上的各種型孔和小孔。
穿孔的尺寸精度主要靠工具電極的尺寸和火花放電的間隙來保證,電極的截面輪廓尺寸要比預(yù)定加工的型孔尺寸均勻縮小一個加工間隙,其尺寸精度要比工件高一級,一般不低于IT7級,表面粗糙度值要比工件小,且直線度、平面度和平行度在100 mm長度上不大于0.01mm。
(2)電火花型腔加工
電火花型腔加工包括鍛模、壓鑄模、擠壓模、膠木模、塑料模等。型腔加工比較困難,主要因為是不通孔加工,金屬蝕除量大,工作液循環(huán)和電蝕產(chǎn)物排除條件差,工具電極損耗后無法靠進給補償;其次是加工面積變化大,并且由于型腔復(fù)雜,電極損耗不均勻,對加工精度影響很大,因此型腔加工生產(chǎn)率低,質(zhì)量難保證。為了提高型腔的加工精度,在電極方面,要使用耐蝕性高的純銅和石墨作電極。此外,一些小型塑料模具的表面磨砂處理也使用電火花加工。