中航長風小孔加工技術有效提高加工精度 電火花放電加工在普遍用于工業(yè)生產的同時,小孔加工技術被硬質材料(如模具鋼、工具鋼等)應用加工時,所加工出來的孔都具有一定功能性。從頂部到地面孔的精度是不同的,對于大多數(shù)電火花小孔技術來說,很常見的一個問題就是加工的孔會形成錐型,也是我們所說的“彈頭型”。
低壓控制電源
為了消除孔的“彈頭型”現(xiàn)象,模具制造商在采購高速小孔EDM鉆床時需要仔細考慮一些相關因素,并非是關注電極本身,更需要注意的是如何控制電源將金屬材料腐蝕(圖1)。 圖1 這臺設備的控制電源未使電極產生“彈頭型”變化,可以加工出表面清潔的孔, 并且能夠快速放電 在采用電火花小孔加工時,如果使用不超過35V的低壓來腐蝕金屬,反而是值得推薦的。這種低壓控制電源可以在電極低損耗的情況下實現(xiàn)高速加工,另一個優(yōu)點是可以使用一般的自來水冷卻,去離子水則可另作他用。所有這些特點都可以保證機床在2in(1in=25.4mm,下同)厚的D2材料上完成15個直徑0.040in孔的加工后,僅消耗一個電極(圖2)。 圖2 在EDM鉆孔加工中正確選擇電源與加工速度的配合是非常重要的 選擇正確的電源系統(tǒng)可以保證電極的端面很平整,同時保證加工出來的在電極放電時孔的底面清潔。
大多數(shù)EDM鉆孔加工時使用的是100V的電壓,電壓超額約300%的情況下,會使許多電面變成“彈頭型”。使用低壓控制電源可以放電更充分,孔壁更加垂直,側邊誤差更小,而且可以保持電面平整。電極材料損耗也會降低,一般情況下會降低25%~30%。
例如,在17-4型不銹鋼上鉆孔,孔徑為0.027in,孔深0.035in,使用低壓電源的EDM鉆床在8s內完成鉆孔加工,電極材料損耗為25%。一個16in長的電極可以加工150個孔,另外在孔壁上會有12~15μm的電火花白層,作業(yè)所允許的zui大厚度為20μm,使用低壓電源可以將側邊誤差降至zui低。
與沖床的比較
使用CNC 電加工(EDM)沖床車間可以加工出質量更好的孔,但是使用沖床需要花費更多的資金和時間用來完成部件的加工(圖3)。例如,一套EDM鉆床的花費約是25000美元,相對于CNC 電加工(EDM)沖床來說zui初的投入則需要約95000美元。盡管電加工(EDM)沖床在多數(shù)情況下是非常好的工具,但是在公差要求不是很苛刻的條件下,使用EDM鉆床或許是更明智的選擇。 使用沖床進行鉆孔加工可以使孔的精度更高,但是卻需要額外花費大量的金錢和時間。 圖3 在使用EDM技術鉆孔時,使用沖床則是*正確的選擇 操作要求
車間在進行小孔EDM加工時首先要仔細閱讀操作要求,認真掌握用來完成操作的指令。如果加工孔徑在0.012~0.12in范圍內,EDM鉆床可以滿足要求。對于高質量要求,如果微型孔模具選擇EDM沖床來完成操作。
大多數(shù)小孔加工僅用EDM鉆床通過電火花加工 (EDM技術) 即可以完成操作。
而如何定義這些小孔呢?一個加工精致的孔?一個微孔?如果正在進行的是刀具冷卻孔、注射噴嘴孔或其他燃料注入系統(tǒng)的加工,孔徑約為0.025in,那么EDM鉆床則是*的選擇。
從激光加工回歸
近年來,加工車間普遍購置了激光加工機,而很多用戶則將EDM鉆床作為備用設備。但是,當遇到如金屬碎屑、孔洞質量不均勻等問題時,一些用戶會重新把EDM鉆床作為孔加工的方法。
在零件的生產過程中,無論是加工噴氣渦輪機葉片上的冷卻孔,還是注射器噴嘴上的孔,原來一些使用激光加工機的用戶又重新開始使用EDM小孔鉆床,因為這樣可以更好的保證加工質量的穩(wěn)定性。在采用激光加工后,在工件的背面和底部會產生大量的“熱積瘤”和金屬碎屑,這樣就無法加工出圓度標準、內壁與底面*垂直的高質量的孔。
另外,EDM鉆床可以使車間加工±0.005in深的盲孔。而使用其他技術加工有深度要求的盲孔時,無法實現(xiàn)孔的底面與開口處半徑一致。正確使用EDM鉆床可以加工出上千個有一定孔深要求和底面尺寸符合要求的孔,如果zui后幾個孔的底面孔徑有微小的收縮,那也是十分合理的。
大多數(shù)客戶的要求是速度、精度、工具壽命,以及成本,低壓EDM鉆床在小孔加工中可以滿足范圍很大的需求,現(xiàn)在我們需要研究的是將這種加工工藝實現(xiàn)自動化的可能性。 蘇州中航長風數(shù)控科技有限公司主營產品有:線切割機床,電火花成型機,快走絲線切割,中走絲線切割,電火花線切割,電火花穿孔機,取斷絲錐機。 |