電火花加工精度的改善措施

電火花加工精度的改善措施機(jī)制112胡向杰侯維摘要:本篇要點(diǎn)是，電火花加工的精度，通過(guò)對(duì)電極的優(yōu)化設(shè)計(jì)制作、工件定位的精度保證、工件的定位加工三個(gè)方面去改善。從這三方面的改善措施詳細(xì)討論了，如何降低和消除電極加工精度誤差、電火花加工機(jī)的幾何精度誤差、工件電極的校正精度誤差、定位精度誤差等，對(duì)電火花加工精度的影響，提高電火花加工精度。并使工藝流程化，為公司帶來(lái)的直接應(yīng)用效益。關(guān)鍵詞：加工精度定位加工應(yīng)用效益引言隨著現(xiàn)代工業(yè)的深入發(fā)展，越來(lái)越精密化的市場(chǎng)需求，對(duì)企業(yè)也提出了更高的加工精度要求，使高精密模具制造能力成為企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。公司原±0.005mm的電火花加工精度，已不能滿(mǎn)足松下、住友、高野精密、技研新陽(yáng)等越來(lái)越多客戶(hù)，提出的模具工件電火花加工尺寸±0.002mm、清角加工R0.02mm以下高精度要求。只有滿(mǎn)足客戶(hù)的高精度加工要求，公司才可能實(shí)現(xiàn)高精密模具從國(guó)外進(jìn)口到國(guó)內(nèi)制造，降低模具制造成本，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。如何提高電火花加工精度,已成為公司刻不容緩的攻關(guān)課題!本文從實(shí)驗(yàn)性加工、工件的實(shí)際制作到流程的改善方面，總結(jié)出提高電火花加工精度直接相關(guān)的三大方面：電極的優(yōu)化設(shè)計(jì)制作、工件定位的精度保證、工件的定位加工和加工中的測(cè)量確認(rèn)。從這三方面詳細(xì)論述了如何提高電火花加工精度、工藝流程化，為公司帶來(lái)的直接應(yīng)用效益。1.現(xiàn)狀分析1.1加工機(jī)及加工環(huán)境分析公司現(xiàn)狀使用的數(shù)控機(jī)床均為日本高速高精度加工機(jī),其機(jī)床相關(guān)信息如下表2-1、圖2-1所示:表2-1.機(jī)床相關(guān)信息

機(jī)床型號(hào)制造商產(chǎn)地行程(㎜)類(lèi)型機(jī)床加工精度(㎜)加工中心機(jī)V22牧野日本320*280*300高速機(jī)±0.002電火花加工機(jī)AQ35L沙迪克泰國(guó)350*250*250高速機(jī)±0.005慢走絲線(xiàn)割機(jī)FA10PS-A三菱日本350*250*220高精機(jī)±0.005磨床NN515-S長(zhǎng)島中國(guó)350*150*250高精機(jī)±0.001主要加工機(jī)圖片

1.1加工及加工環(huán)境我們主要利用上述幾款機(jī)床進(jìn)行模具相關(guān)工件的加工,用Nikon高度儀、Mitutoyo千分尺、Nikon二次元等測(cè)量?jī)x器檢驗(yàn)加工精度。對(duì)于機(jī)床工作環(huán)境，集中在22±1℃的無(wú)塵恒溫車(chē)間。也就是說(shuō)工作環(huán)境是滿(mǎn)足機(jī)床穩(wěn)定加工的基本要求。1.2原加工方法分析電火花加工的兩個(gè)大的方面分別是：電極的制作，電火花加工實(shí)施。其中電火花加工實(shí)施部分如下圖2-2所示：OKNG工件調(diào)水平，基準(zhǔn)球分中電極調(diào)水平、基準(zhǔn)球分中電火花加工測(cè)量確認(rèn)電火花加工完成1.2原加工方法分析

此種方法繁瑣、效率低下，加工精度不能完全人為控制，高精度要求時(shí)加工失敗率高。據(jù)改善前公司年度TQC發(fā)表時(shí)的不完全統(tǒng)計(jì)，電火花加工精度達(dá)到±0.003mm精度要求的成功率為35%、達(dá)到±0.002mm精度要求的成功率幾乎為0。1.3電火花加工達(dá)不到高精度要求的綜合分析要了解電火花加工精度，我們先要對(duì)以下幾個(gè)概念有初步的了解。

定位精度：是指工件或刀具等實(shí)際位置與標(biāo)準(zhǔn)位置(理論位置、理想位置)之間的差距，其不一致量即為定位誤差。差距越小，說(shuō)明精度越高。是工件加工精度得以保證的前提。

校正精度：是指工件或電極的校正偏差。定位不準(zhǔn)確誤差:工件在夾具中的正確位置是由夾具上的定位元件來(lái)確定的。電火花加工中，由于基準(zhǔn)球尺寸本身有誤差，由此求得的相對(duì)位置也存在偏差。機(jī)床的幾何誤差：工件的加工精度很大程度上取決于機(jī)床的精度。包括機(jī)床的制造誤差、安裝誤差、和磨損引起的誤差。在加工過(guò)程中這些誤差會(huì)直接反映到工件上去，影響加工精度。通常的理解是，使用機(jī)床進(jìn)行加工,加工精度無(wú)法超越機(jī)床本身精度。工藝系統(tǒng)的幾何誤差是指機(jī)床、夾具、刀具和工件的原始誤差。這些誤差在加工中會(huì)或多或少地反映到了工件上去，造成加工誤差。由此，我們歸納出影響電火花加工精度的因素，包括電極的加工精度、電火花加工機(jī)的幾何精度、工件電極的校正精度、定位精度等。也可以理解為，電火花加工精度是以上多種精度影響的復(fù)合反映。1.4工件的定位加工對(duì)于提高電火花加工精度的分析如此之多的因素交錯(cuò)混雜，要想保證電火花加工精度，我們需要得到的是一種可以規(guī)避或者減小誤差的加工流程，在流程可靠性保證的前提下可人為操作提高電火花加工精度。經(jīng)過(guò)不斷的交流學(xué)習(xí)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性加工對(duì)比，我們總結(jié)出，只有采用增加裝夾輔助裝置將工件定位加工和進(jìn)行加工中的測(cè)量確認(rèn)，在保證工件定位精度的前提下，利用機(jī)床本身的精度和最小驅(qū)動(dòng)單元值進(jìn)行微量位移加工，才可滿(mǎn)足我們的高精度加工要求。于是我們對(duì)定位進(jìn)行了改善，改善前后的定位、加工方法對(duì)比如下圖加工方法對(duì)比改善前:工件直接在磁臺(tái)上定位,加工完成后再拆下測(cè)量確認(rèn)。改善后：細(xì)小工件增加裝夾輔助裝置，通過(guò)采用日本制JAM牌超微精密平口鉗裝夾后，在磁臺(tái)上的定位塊定位；一般大小工件直接用磁臺(tái)上的定位塊定位，加工完成后拆下來(lái)測(cè)量。改善后只需要根據(jù)工件測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行加工參數(shù)調(diào)整和微量位移，就可達(dá)到高精度的加工要求，規(guī)避或者減少校正、分中誤差，加工成功率高。對(duì)于沙迪克的AQ35L機(jī)型，工件定位加工有效地保證了工件在同一位置實(shí)現(xiàn)微量偏移修正加工，同時(shí)將機(jī)床的幾何誤差、校正不準(zhǔn)確誤差、定位不準(zhǔn)確誤差等不利影響降至最低。改善后的加工流程如下圖

流程改善的前提條件是,對(duì)電火花加工的工件增加裝夾輔助裝置進(jìn)行定位,固定在電火花加工機(jī)工作臺(tái)的同一位置。如此在“加工—測(cè)量—加工”這一環(huán)節(jié)上,工件和電極均不需要重新校水平和分中，直接將工件歸于工作臺(tái)上的定位位置即可。也就是說(shuō)，將工件和電極的多次校正、分中工作，直接轉(zhuǎn)換為單一的工件在工作臺(tái)上的定位安裝。OKNG工件定位準(zhǔn)備電火花加工測(cè)量確認(rèn)電火花加工完成工件定位，加工條件調(diào)整工件調(diào)水平、分中電極調(diào)水平、分中2.

工件的定位加工2.坊1工淋件定龍位加衫工的美精度楚保證石一怎樣而才能鳴做到魯工件牙在工株作臺(tái)蹈上的憐定位域？對(duì)此削，我閃們延蝕用了編以往蹦的定我位塊搏，只橋是在繞定位滴塊的丑制作戚方面焰作了缸更進(jìn)辭一步蘇的改病善。相關(guān)趴說(shuō)明舟：(1坊).聰定位兇塊一陵全周殲倒C舉角：背減免拌定位合塊加鍛工中能表面頭殘?jiān)浀奈栏剑绊戜z工件娛定位謙時(shí)定爸位精驢度；(2盾).瓶定位前塊一左四面廢切槽鋪：減答少大眉面積子研磨化加工櫻時(shí)的賓平面效變形券，保移證定全位塊禮研磨只加工竟的平林面度所。且專(zhuān)加工激中定滅位塊醉可減俗少與調(diào)磁性犯工作優(yōu)臺(tái)、疑工件氏的大疑面積政接觸碰，保錄證定鏈位精極度。侮定位躬塊的道平面登度和刻垂直趨度應(yīng)浙保證傍在0搭.0旨02曉mm套以?xún)?nèi)平；(3眠).芽定位茄塊二奸的R膀角接捎觸：世避免壩定位紗塊利蟲(chóng)角與掙工件懸的接矮觸磨炭損、仁面接款觸，竹影響芳工件康定位壇精度旺。2.乒2工妨件定侵位加希工的艦精度浮保證寬二加工桐精度型要求狀±0比.0柿02羅mm辯的勺小工雷件,滾其長(zhǎng)蹤蝶寬高閘為2觀(guān).6立00繭mm未*0勸.8剛00慌mm傷*1脈4.乞52聞0m林m，蕉工件言定位糠精度重該如老何保兵證？對(duì)此倦,我笨們擬掛用了撤測(cè)量柱方法騙中的睬變薄何為厚屯法增僚加裝績(jī)夾輔舉助裝穗置,惹即用狐日本攀制J優(yōu)AM繼牌超績(jī)微精澇密小碼型平摔口鉗法裝夾穿定位叉工件川。如此共,即托實(shí)現(xiàn)雖了小去工件殊的定忘位安企裝。排加工佩、測(cè)眾量確際認(rèn)時(shí)炊,使顫工件茫和日五本制牙JA狐M牌扭超微的精密徒小型圣平口嗚鉗作瘋為一博個(gè)整蹲體移辟動(dòng)。2.字3工評(píng)件定誼位加殲工的依精度挽保證私三在工椒件定何位精侄度保干證的魯基礎(chǔ)如上，轎電極梅的加暖工精什度又狡該如太何保餡證？以往辯的加寸工中換，每細(xì)個(gè)電衣極都求要進(jìn)膊行校捕表分查中，須而分命中的昂數(shù)值陪通常蒜會(huì)有興0.畜00貍2—?jiǎng)?.亦00賓3m驅(qū)m的史中心濕偏差框，想士要加繭工出書(shū)我們況想要莖的精蹲度，敏幾乎工不可回能。為此育我們敗采用蛛了粗祖公﹑洽中公欣﹑多肥個(gè)精乏公電珍極同晉時(shí)作霜為一遷個(gè)整勞體設(shè)繁計(jì)、林加工裹應(yīng)用坦，實(shí)回現(xiàn)電仗極的真一次皆性分劇中，私工件困的同悟一位作置多膝個(gè)電倉(cāng)極直吐接位泰移加呢工。鑰減少承因電彼極的次多次洗分中牧，造某成的廉分中虎偏差椒。3.筐工繪件定倡位加漫工的指應(yīng)用常效益貌分析以上顫三個(gè)班方面核，有誓效保頂證了繩圖2全-2歲中加襖工流昂程的佩實(shí)施驚，以縱及加槳工中遇的精旺度確伏認(rèn)和察微量鏟位移吐修正漫加工肉，實(shí)濟(jì)現(xiàn)了你電火閘花加河工部銹位±摘0.渾00他2m致m公萄差值眼的高讓精度艙加工側(cè)要求蒜。通殖過(guò)對(duì)鈴該工煤件的列加工態(tài)嘗試株，有醋效的絲式完善溉了原渣有的尸電火候花加菌工流戶(hù)程，境提高鄉(xiāng)豐了高躺精度餅工件裕加工牙成功拉率和蝕常規(guī)蔽工件霉的加財(cái)工效租率。胡其效緒益展捷示如兇下圖纖表所勺示:表4攔-1叔.椅±0鍬.0艘02圈mm召公差妹要求鋼的工馬件加聯(lián)工改對(duì)善前麗后對(duì)桌比從上怖表中打的統(tǒng)強(qiáng)計(jì)數(shù)剖據(jù)可列以看鋸出，糊以上申兩種斗工件膊，加頌工失善敗大烘大降吩低，戀使高任精度臺(tái)要求落的小論工件煤加工咱成為鳴可能跟，且眼可進(jìn)拐行批筑量生沸產(chǎn)，蠶滿(mǎn)足垃客戶(hù)巴要求斬。表4離-2單.猴±0酸.0刻03尿mm總公差吵要求碌的工脈件加宋工改毛善前徑后對(duì)蜂比由于楚增加然了工孟件加瞞工中姥的裝好夾輔島助裝奧置，雷加工剝工藝怒得到城改善昂，加見(jiàn)工成授功率付大大抖提高線(xiàn)。在聞加工蹦精度睡保證塵的基償?shù)A上斗，穩(wěn)懂步提根升了掘電火灣花加晶工效雕率。電火悼花加系工工孕藝改豬善后棵，電蛋火花株定位盾加工桌在實(shí)禁際生告產(chǎn)中岡的應(yīng)尊用，辯其應(yīng)彈用效尿益是蔥可觀(guān)房誠(chéng)的。垂以下君是公衰司2賭00都9年死1月歸到0撇9年郵8月舒的精創(chuàng)密模挺具生狼產(chǎn)額攜統(tǒng)計(jì)繞：上述藥圖表陜可以淡很明尚顯的菊看到吹，0景9年括5月胸以后悉，生圈產(chǎn)額犁較以臭前大娛大提培高。膜當(dāng)然連，生炊產(chǎn)額授的提情高，鋒牽涉扎的因秘素方斗方面嶺面。櫻但是召，不懶可否沒(méi)認(rèn)的思是，茫生產(chǎn)鉤能力吼在提呢高，遣加工猜工藝哪日漸今成熟葵。生套產(chǎn)效掛率的雜提高幻玉，已預(yù)經(jīng)向動(dòng)我們陜展示災(zāi)了電櫻火花畝加工哪精度傭的改遇善措襲施，貿(mào)在實(shí)破際生組產(chǎn)中鵝的應(yīng)菊用效糠益。結(jié)束荷語(yǔ)在C搭NC剛、慢蝦走絲衣線(xiàn)切恰割、篩研磨辨加工今精度少保證大的同囑時(shí)，品對(duì)于狡電火扇花加衡工精棵度和查流程兩的改恢善，鋤公司閑在精爸密模魄具制致造能薪力上勉有所莖提高視，直臥接為笨公司軋創(chuàng)造榮了經(jīng)薯濟(jì)效悉益。橋現(xiàn)在植接的師精密體模具忙訂單絹