電火花(huā)加工是模具製造中的一種重要工藝方法,尤其在注塑模製造(zào)中更為重要。而模具工廠在(zài)電火花加工環節中存在的一些錯誤觀念,往往會導致加工精度、表麵(miàn)、效率等達(dá)不到要求。下文將對模具廠電火花加工(gōng)常見的錯誤觀念進行剖析。
01
用電極碰工件分中,經常(cháng)“打偏”
使用電極直接(jiē)碰工件的方法,屬於麵接觸。接觸麵之間不可(kě)避免地存在或多或少的細微物,接觸麵也(yě)存在裝夾精度誤差,它們將直接影響(xiǎng)找邊、分中的精確度。使用這(zhè)種方法,必須嚴(yán)格要求將接觸麵擦拭幹淨,但由於還是有人為(wéi)因素的存在,精度會有不穩定(dìng)的情況。
對於數(shù)控放電機,推(tuī)薦使用基準球分(fèn)中的方法,這是模(mó)具工廠放電必備的方法。通常的做法(fǎ)是:
裝夾工件;
在工作台上放一個基準球;
在主(zhǔ)軸頭上安裝測頭;
使用測頭對工件分中;
使用測頭對基(jī)準球分中;
取下測(cè)頭,安裝電極;
之後的電極都是對基(jī)準球進行(háng)分中
由(yóu)於分中過程都是點對點的感知接觸(chù),因而可實現μm級的高精度定位精度(dù)。另外,電極分基準球的過程移(yí)動距(jù)離變(biàn)小,可充分利用機床的行程,效率也提高了。
當然,如果生產工藝更完善的話,可以在機外通過三坐標測量電極偏心,將偏(piān)心數值傳輸至電火花機床,在電火花機床上就(jiù)無需再(zài)分中了,可以大幅度提高機床的稼動率,提升(shēng)電火花加工的整體生產(chǎn)效率。
02
千篇一律選用同一種電極材料
國內(nèi)大多數模具企業(yè)使用紫銅作為電極(jí)材料。在追求高效率加工(gōng)的今天,你是否(fǒu)去考察過(guò)石墨電極的加工(gōng)優勢?或許你會簡單地認為石墨電極隻適(shì)用於大型模具加工或者粗加工。事實上(shàng),這種認識是片麵的或者(zhě)還停留在傳統的製模觀念。
當前越來越多的(de)模(mó)具企業,開始(shǐ)使(shǐ)用石墨電極來大幅度縮短模具製(zhì)造周期。因為無論是銑削(xuē)電極還是(shì)放電加工的過程(chéng),都能大幅度提升加工(gōng)效率,這是石墨(mò)電極的顯著優勢。另外,石墨做大電極重量(liàng)輕,窄縫加工不容(róng)易變形,CNC銑(xǐ)削沒有毛刺(cì),可設計整體電極來減少電極數目等(děng)等(děng),都充分體現了石墨材料(liào)的優勢。當然了,在要求Ra0.4μm以下的精細表麵(miàn)加工,石墨加工就不太(tài)合適了。
對於微細類加工,要求極低的電極損耗。這時就有必要(yào)選用優(yōu)質的(de)紫銅電(diàn)極或者鉻(gè)銅電極。對於高附加(jiā)值零件的放電加工,使用價格更昂貴的銅鎢合(hé)金能獲得更小的電極(jí)損耗,尤其在加工硬質合金類工件。
03
電極(jí)火花位做得偏小(xiǎo),大幅度降低了加(jiā)工效率
大多企業(yè)都是從使用傳統放電機升級到數控放電機,不(bú)少工廠在使用數控放電機時,電極火花位工藝仍然參照傳統放電機,比如粗加工電極火花位取單邊0.15mm,精加工電極取(qǔ)單邊0.05mm。
偏小的電極火花位大幅度限製了數控放電機不(bú)能使用更(gèng)大的電流來進行高速加工。事實上,在高速(sù)切入加工後,隻需通過平動加工即可(kě)快速(sù)修光型腔側麵,這是實現放電表麵、效率、精度指標完美效果的工藝方法。這裏提供(gòng)一個參考,數控放電機的粗加工電極(jí)火花位取單邊0.3~0.15mm,精加工電極取單邊0.15~0.05mm。需(xū)要參照放電(diàn)麵積與加工(gōng)量,在麵積(jī)允許的情況下,盡可能將火花位做大一些,可獲得甚(shèn)至是高達幾倍的加工效率。
04
仍然在使用手動夾頭安裝、調整電極
企業出(chū)於實力或者成本的考慮(lǜ),使用傳統的(de)手動夾頭安裝、調整(zhěng)電極,這種方法簡單實用,被普遍使用。但一些企業購(gòu)買了幾十萬的數(shù)控放電機,仍然在使(shǐ)用手動夾頭。
使用傳(chuán)統的手動夾頭,機床的實際利用率並(bìng)不高,在不能滿足生產效能的情況下隻能花更多的資金投資(zī)增(zēng)加放電機床。事(shì)實上,好馬需(xū)配好鞍,數控機應配置如3R快速裝夾定位夾具(jù),可以省去人(rén)工打表的過程,減少了機床頻繁的待機,提高了生產效能。
05
使用數控機床,不用側打與斜打功能
數控放電機可(kě)實現側打、斜(xié)打、多軸聯動加工。比如有一些注塑模的成型鑲件,四周有比(bǐ)較薄、深的膠位,這些(xiē)部位就很適合(hé)側打。
放電清除切削加工後剩下的刀具R角,是比較常(cháng)見的加工(gōng)類型,如果采用X、Y、Z三軸聯(lián)動的方法,即斜向加工,可避免因加工部位(wèi)麵積小而(ér)發生放電不(bú)穩(wěn)定、電極局部損耗的現(xiàn)象。
模具上的斜澆(jiāo)口加工,很多工廠都是通過將模具擺斜來按照Z-垂直加工的。實際上,可(kě)以使(shǐ)用數控電火花機床的斜打功能來(lái)完(wán)成,設定起點、終(zhōng)點即可實現斜澆口的加工。需要(yào)在設計(jì)電極的時候就要(yào)按照斜打的方法設計電極。
有(yǒu)的工(gōng)廠配套了高端的數控電火花機床,機床也配有C軸。但在加工模具鑲件的牛角澆口時(shí),不會使用C軸(zhóu)功能,為了實現(xiàn)牛角澆口的加工還是將鑲件分成2半來進行鑲拚。實際上使用C軸的伺服加工即可完成。
06大(dà)麵積的(de)高光潔度加工難以達到要求
如(rú)果公司的模具放電加工都(dōu)屬(shǔ)於大麵積(30平方厘米以上)類型,並且表麵都要求在VDI18以下,要求(qiú)均勻一致(zhì)的火(huǒ)花紋理,像電視遙控器類型腔(qiāng)。那(nà)麽放電加工就是一個頭痛的問題,經常會為了紋理作反反複複的修整,加工效率也很低。
如果是(shì)批量放電加工大麵積、大型腔類(lèi)模具,應考慮使用混粉加工技術,可大幅度提高加工效率,更容易獲得大麵積的精細紋理或者鏡麵。
07不正確的放電加工表麵品質控製
一些模具企業,製造的模具要求並不是很高,放電部位基本都要後續進行拋光處理。在這種情況下,模具放電加工卻在追求VDI18(Ra0.8μm)以(yǐ)下甚至是鏡麵加工的要求,而同時又在抱怨放電速度太慢,交期來不及。
企業應(yīng)根據模具不同的要求來(lái)正(zhèng)確控製放電表麵品質,分清楚放電的優先級是效率還是品質(zhì)。對於大多數後續要進行拋光處理的加工部位,放電加工達到VDI22(Ra1.25μm)或以上即可。對於細微的部位(wèi),為避免拋光變形可以加工精細些。這裏需要強調的是,在追求VDI22以下的高品質(zhì)亞光表麵要(yào)求時,放電時間會大幅度增加,同時(shí)電(diàn)極損耗(hào)也會增加。
08鏡麵放電加工誤區(qū)
對於沒有接觸過鏡麵放電(diàn)加工的模具企業,對這門技術會頗感興趣。但遺(yí)憾的是,由於缺乏(fá)實踐經驗,他們的一(yī)些不正確的認知,很容易導致出現(xiàn)加工失敗的案例(lì)。
事實上,對於(yú)數控放電機來說,實(shí)現鏡麵加工並不難,而像(xiàng)VDI7(Ra0.2μm)級別的亞鏡麵(miàn)才是(shì)具有極高的加工難度。能否實現高品質的鏡麵效果,除選用的加工參數外,其很大(dà)程度取決於工件材料,某些材料如SKD11、DC53、仿冒S136是無(wú)論如何也(yě)達(dá)不到(dào)好(hǎo)的鏡麵效果,因此(cǐ)一(yī)定要判斷材料再決定進行(háng)鏡麵放電(diàn),否則可能會浪費時間而達不到要求。
鏡麵加工的主要經驗(yàn)是時間的控製。多大的麵積,應該設定多少時間,有經(jīng)驗的師傅可靈活地實現高效率的鏡麵生產。