1 引 言

　　電火花加工在模具制造中是十分重要的工藝環(huán)節(jié)滔壳，尤其在塑料模制造中更為重要削晦。大多塑料模零件通常采用電火花加工來完成最終精加工，加工完成的質(zhì)量直接影響模具零件的裝配性能或成型精度武填。加工出現(xiàn)的異常問題輕則造成一些不必要的處理方法挥昵，重則造成工件整體報廢，延長了模具制造周期益涧，增加了模具制造成本锈锤，降低了模具質(zhì)量，因此防范發(fā)生加工異常問題具有重要意義闲询。加工異常問題包括加工中的不正尘妹猓現(xiàn)象和加工后的質(zhì)量問題。

　　2 電火花加工常見的異常問題及分析

　　(1)模具零件加工完成后加工部位實測尺寸不合格扭弧。用電火花加工完成的部位通常能達(dá)到的精度為0.005mm左右阎姥。模具零件中不同部位的加工精度要求是不一樣的，有一些精度要求高的部位尺寸公差控制很嚴(yán)格鸽捻。如果加工尺寸不在公差允許范圍內(nèi)呼巴，即為不合格尺寸。不合格尺寸有大于最大極限尺寸和小于最小極限尺寸御蒲。影響加工尺寸大小的因素有以下幾種：

　　a.電極尺寸縮放量的影響衣赶。電火花加工時兩極間存在火花間隙，為了加工出符合要求的尺寸，對電極縮放適當(dāng)尺寸來加工府瞄。電極的縮放尺寸在生產(chǎn)中稱為電極縮放量楚餐。在加工時，實際產(chǎn)生的火花間隙與電極縮放量的不匹配將直接影響加工尺寸的精度肤俱。在不采用電極平動加工時县防，如果所產(chǎn)生的火花間隙小于電極縮放量，加工出來的尺寸將小于標(biāo)準(zhǔn)值绸搞。相反窍蟹，電極縮放量比實際火花間隙要小時會使加工后的尺寸大于標(biāo)準(zhǔn)值。因此正確確定電極縮放量的大小是保證加工尺寸合格的前提亭结。確定電極縮放量大小時要視加工部位的不同而合理選用舟到。塑膠模具加工部位一般分為結(jié)構(gòu)性部位和成型部位。結(jié)構(gòu)性部位在模具中起配合臀嘱、定位等作用章理。這些部位的加工表面粗糙度無嚴(yán)格要求，但要求尺寸一次加工到位嘴父，保證加工后的尺寸符合要求杂蒙。在確定這些部位火花位大小時取加工時實際產(chǎn)生的火花間隙的大小。成型部位是用來直接成型塑件的部位企悦。此類部位的加工尺寸和表面粗糙度都有相應(yīng)的要求台腥。電火花加工的成型部位一般在加工完成后采用拋光的方法去除火花紋跡達(dá)到預(yù)定表面粗糙度要求，所以在確定這類成型部位電極縮放量時應(yīng)準(zhǔn)確確定拋光余量绒北。一般拋光余量取4Ra+0.005mm左右（Ra：電火花加工完成的表面粗糙度值）黎侈，在計算電極縮放量時取實際火花間隙和拋光余量之和。電火花加工工藝一般是用不同尺寸的電極采用不同的電規(guī)準(zhǔn)由粗到精完成加工闷游。加工后的尺寸主要決定于精加工的控制峻汉。在不采用電極平動加工時，確定精加工火花位大小時應(yīng)先考慮好為達(dá)到預(yù)定表面粗糙度要選用的電參數(shù)條件脐往，明確該條件火花間1隙的大小再確定電極火花位的大小休吠。成型部位精加工的火花位一般為單側(cè)0.04—0.08mm，結(jié)構(gòu)部位為單側(cè)0.02—0.06mm业簿。確定粗加工火花位大小時以考慮加工速度和為精加工預(yù)留適當(dāng)余量為標(biāo)準(zhǔn)瘤礁，一般取單側(cè)0.15—0.25mm。在采用電極平動加工時辖源，火花位取標(biāo)準(zhǔn)值減去火花間隙和平動量蔚携，精加工中電極火花位一般取單側(cè)0.12mm左右希太。確定電極火花位大小時還應(yīng)詳細(xì)考慮加工部位的加工性能克饶。如在通孔類排渣良好的情況下，不容易形成二次放電，產(chǎn)生的火花間隙相對比較小玲侧，而盲孔類加工因排渣不是很順绑燃，二次放電的機(jī)會比較多，而使火花間隙變大符破。大電極縮放量較小電極縮放量相對小一些出毁。因為大電極放電時放電能量分布均勻，小電極放電時能量集中瞭阔。

　　b．電極實際尺寸管剂、平動量控制的影響。在不采用電極平動加工時撵靴，電極的實際尺寸對加工部位完成的尺寸起決定性的作用崇槽。在正確確定電極火花位以后，應(yīng)該采用合理的加工方法保證制造電極的精度招砌。在采用電極平動加工時秆廉，平動量的控制對加工尺寸起決定性的作用。應(yīng)根據(jù)電極實測尺寸的大小粉私，確定正確的平動量來保證加工尺寸符合要求顽腾。

　　c．電極校正精度的影響。加工后的尺寸與電極的校正精度有很大的關(guān)系诺核。電極的校正偏差會使其在加工進(jìn)給方向的垂直平面投影面積增大抄肖，使其加工部位的尺寸大于正常值。因此一般存在用小電極加工后的側(cè)面間隙比用大電極加工后的側(cè)面間隙稍大的情況猪瞬。因為小電極的校正精度不可能有大電極那樣高憎瘸。保證好電極的校正精度是電火花加工開始階段最重要的環(huán)節(jié)，是保證加工尺寸合格的重要條件之一陈瘦。

　　d．電參數(shù)調(diào)節(jié)因素的影響幌甘。電參數(shù)調(diào)節(jié)直接關(guān)系到加工中實際火花位的大小。更改電參數(shù)條件的各項均會影響火花間隙的大小痊项。對火花間隙影響最明顯的是電流锅风，隨著電流的增大火花間隙也相應(yīng)增大。脈沖寬度的影響也是如此鞍泉。脈沖間隙的增大會使火花間隙變小皱埠，但作用不是很明顯。其它相關(guān)參數(shù)也在間接地影響火花位的大小咖驮。因此在調(diào)節(jié)電參數(shù)時一定要選用合理番搅，更改電參數(shù)時要弄清楚會對加工尺寸產(chǎn)生的影響。

　　e．加工中電極損耗的影響市口。在加工過程中不可避免的存在電極損耗瘸拳，電極損耗使加工完成的尺寸小于標(biāo)準(zhǔn)值昔黍。（不正常的過大電極損耗原因在下面詳述）一定要正確控制好電極損耗來保證加工的尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)。

　　f．加工深度控制的影響眠乏。在加工尺寸中加工進(jìn)給方向的深度是一個特別重要的尺寸伴糟。深度的控制精度關(guān)系著加工尺寸是否合格。影響深度控制精度的因素首先是加工前對刀精度的影響羽傻。在對刀時如果電極和工件間存在雜物壮焰，會使對刀產(chǎn)生偏差，通常會使加工完成的深度小于標(biāo)準(zhǔn)值法厢。所以在對刀時一定要保證兩極間的干凈费武。其次是預(yù)留的加工余量的影響。加工部位側(cè)面的尺寸控制決定于電極的火花位怎猜。而深度控制則決定于加工時對所要加工的深度尺寸的預(yù)留瞎喉。預(yù)留量的選取同電極火花位選取原則相同。再次是對刀基準(zhǔn)的精度的影響竭沫。電極用來對刀的部位必須是明確的基準(zhǔn)燥翅，基準(zhǔn)面應(yīng)光潔平整。最后還要注意在粗加工中電極熱膨脹的影響蜕提，使其變長而超過為精加工預(yù)留的余量森书，使加工深度偏深，出現(xiàn)精加工時修不光的現(xiàn)象谎势。

　　(2)加工完成部位表面質(zhì)量不合格凛膏。表面質(zhì)量異常問題一般有積炭、粗糙度不符合要求脏榆、表面變質(zhì)層過厚猖毫。下面針對這三種問題具體分析。

　　a.積炭须喂。積炭是表面質(zhì)量異常最嚴(yán)重的問題吁断，對模具零件產(chǎn)生破壞性的效果。它是電火花加工中放電異常的產(chǎn)物坞生。引起放電異常的主要原因是電規(guī)則選擇不當(dāng)仔役。一般積炭發(fā)生在精加工中，因為精加工時放電間隙小翁写，排渣不容易惠所。因此在調(diào)節(jié)電參數(shù)時要以觀察到放電狀態(tài)穩(wěn)定為標(biāo)準(zhǔn)，在放電不穩(wěn)定的情況下汰检，應(yīng)該將放電時間減短更掺，抬刀高度增大，脈沖寬度減小何杈，脈沖間隙增大拴挫，伺服壓力減小等尘腕。粗加工中，在加工面積小時注意峰值電流不要過大践赁。其次沖油也有很大影響。不適當(dāng)?shù)臎_油方式筏所、沖油壓力使電蝕物無法順利排出胧扇，使放電狀態(tài)很不穩(wěn)定而引起電弧放電。一般采用的沖油方式是下沖油蜀悯，朝開口部位沖油牢贸，淋油等。沖油壓力控制在接近加工的臨界壓力范圍內(nèi)镐捧，采用的火花油應(yīng)該較清潔潜索。整個加工過程中要隨時監(jiān)控加工穩(wěn)定狀況，通過看火花懂酱、聽聲音竹习、觀察電流、電壓表來評定列牺。對加工中的不正痴埃現(xiàn)象及時采取相應(yīng)措施。

　　b．粗糙度不符合要求瞎领。加工完成的表面粗糙度不符合要求是表面質(zhì)量異常的常見問題泌辫。一些精密部位通常要求加工出很細(xì)微的表面再采用拋光處理，如果加工得粗將會增大拋光量九默，影響加工形狀震放、尺寸精度。還有一些產(chǎn)品是要求表面火花紋的驼修，這就要求加工出來的表面粗糙度符合要求殿遂，整體均勻。上述的電規(guī)準(zhǔn)選擇不當(dāng)和沖油因素也是產(chǎn)生表面粗糙度不符合要求的重要原因敌夜。另外還有電極表面粗糙度屋犯、電極材料、加工留量等因素的影響塔苦。電極表面粗糙度直接影響加工表面的粗糙度滑期。加工時是將電極的表面復(fù)制到工件表面，因此精加工的電極通常都要拋光處理医窖。電極材料質(zhì)量差账阳，組織不均勻，含雜質(zhì)等會使加工出來的工件表面粗糙度不均勻蔽树，達(dá)不到預(yù)定要求狡氏，選擇電極材料時應(yīng)該根據(jù)加工部位的要求合理選用噪设。粗加工的加工留量對精加工效果的影響很大。如果留的太少伍毙，會產(chǎn)生精加工修不光的現(xiàn)象乔墙。一般粗加工為精加工留0.15mm進(jìn)行修光。大電極比小電極可適當(dāng)少留一些丐重。一些同樣的型腔多個數(shù)目加工時應(yīng)該及時更換電極腔召，因為電極在加工多個部位以后，其表面質(zhì)量會變差扮惦，使加工的工件表面粗糙度不一樣臀蛛。

　　c．表面變質(zhì)層過厚。放電時產(chǎn)生的瞬時高溫高壓崖蜜，以及工作液快速冷卻作用浊仆，使工件表面在放電結(jié)束后產(chǎn)生與原材料工件性能不同的變質(zhì)層。一般情況下豫领，表面變質(zhì)層對加工結(jié)果的影響是不利的抡柿。尤其是表面變質(zhì)層過厚，會使加工表面耐磨性等恐、耐疲勞性大大降低沙绝，對工件使用壽命產(chǎn)生不利的影響。表面變質(zhì)層過厚的情況一般發(fā)生在加工部位比較小的地方鼠锈，因為這些加工部位放電能量很大闪檬。像加工出的部位有小的凸形的話，在粗加工中也不能使用大的電流购笆，過大放電能量的熱影響會影響工件的表面質(zhì)量坐署。

　　(3)加工位置偏差。加工完成后發(fā)現(xiàn)電極打偏了是加工異常的常見問題挥挚。裝夾工件玻岳、電極的方式要牢靠，不會在加工中發(fā)生松動卜伟。保證好電極和工件的校正精度别孵。在定位時要選用準(zhǔn)確的基準(zhǔn)，準(zhǔn)確的定位方式來進(jìn)行米原。確保定位基準(zhǔn)無毛刺葛窜、無雜物。在操作過程中要精心控制定位精度虹悄。在加工開始時要仔細(xì)觀察加工部位有無偏差珊侍，加工中要及時檢查加工部位位置有無差別。細(xì)心做好這些要點可防止加工位置偏差異吵∥海現(xiàn)象的發(fā)生豹谎。

　　(4)加工中的異常悦要。電火花加工中的異常現(xiàn)象使整個加工過程不能正常進(jìn)行媳叨，一般在加工中常出現(xiàn)的異常問題有：

　　a．加工效率很低腥光。電火花加工的效率直接影響模具加工效率，應(yīng)該正確控制糊秆。電參數(shù)是影響加工速度的主要原因武福。加工電流的大小是電參數(shù)中影響最明顯的條件。一般在粗加工中扩然，應(yīng)該在保證為精加工預(yù)留適當(dāng)余量的原則上選用最大電流，這樣既提高了加工效率聋伦，也更便于精加工的進(jìn)行夫偶。如果在粗加工中電流選用過小，首先影響了粗加工的效率觉增，同時因為精加工的余量比較多兵拢，也降低了精加工的效率。提高脈沖頻率即加大脈沖寬度逾礁，減小脈沖間隙也是提高加工效率的方法说铃。其它輔助電參數(shù)同樣也很重要，如可以增長放電時間栗柴，減少抬刀次數(shù)碟荐。但要以加工穩(wěn)定為前提，否則加工區(qū)工作液不能及時消電離憎材，電蝕產(chǎn)物不能及時排出未蚕，反而導(dǎo)致加工效率的下降。比如在大面積精加工時應(yīng)該將放電時間長度設(shè)為很短投墩，勤抬刀辛啰。只有這樣才能保證加工的順利進(jìn)行，在放電穩(wěn)定的情況下彰畅，實質(zhì)上提高了加工效率迂奋。工作液的質(zhì)量，沖油方式的影響也很明顯誉缚。應(yīng)該選用優(yōu)質(zhì)電火花加工液嘱垛，在沖油時采用合理的沖油方式保證排屑順利，大電極加工時建議浸油加工疫遵。加工部位應(yīng)先進(jìn)行預(yù)加工逞迟，留適當(dāng)余量。加工余量過多會增多加工時間而大大降低加工效率恕沫。粗加工為精加工預(yù)留的深度余量不宜太多监憎，尤其在大面積的情況下纱意，因為精加工規(guī)則的電蝕能力很低，當(dāng)余量過多時會提高加工難度而影響加工效率鲸阔。

　　b．電極損耗很大偷霉。電極損耗過大時會嚴(yán)重影響加工部位的仿形精度、尺寸精度褐筛。應(yīng)正確分析引起電極損耗很大的原因类少。電規(guī)準(zhǔn)中脈沖寬度是控制電極損耗的主要參數(shù)，在電極損耗大的情況下應(yīng)該考慮選用的脈沖寬度值是否太小渔扎。在精度要求很高的情況下應(yīng)考慮選用的電極材料能否達(dá)到低損耗加工要求硫狞。檢查加工的正負(fù)極性是否接反。在小電極加工時是否因為加工電流過大引起損耗過大晃痴。沖油壓力残吩，流速過大也會引起電極局部損耗過大，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整倘核。

　　c．放電狀態(tài)不穩(wěn)定泣侮。放電狀態(tài)不穩(wěn)定這種情況是在加工過程中能夠發(fā)現(xiàn)的異常現(xiàn)象侧缔，應(yīng)該及時處理鹏闭，以免造成影響加工質(zhì)量的后果。放電狀態(tài)不穩(wěn)定時會有一系列相應(yīng)表現(xiàn)寒淌，如火花顏色紅亮峭签，冒白煙，聲音低而悶蚜遥，放電集中于一處往茄，電流、電壓表表針不均勻急速擺動瘦镶，伺服百分表指針來回擺動等乘占。發(fā)現(xiàn)這些情況時，應(yīng)先考慮電參數(shù)的影響澳坟，如放電時間是否過長笔畜，排渣高度是否不夠，電流孤殿、脈沖寬度是否過大呐粘，脈沖間隙是否過小等。其次應(yīng)考慮加工部位是否存在雜物转捕、毛刺作岖。再次應(yīng)考慮沖油壓力和方式的選用是否合理。

　　d．電極發(fā)生變形。電極發(fā)生變形多見于薄小電極的加工中痘儡。這種變形主要是熱變形辕万。其次是伺服壓力過大。對于這類電極的加工沉删，放電能量不能太大渐尿，加工過程中熱量持續(xù)的時間不能太長。故電流不能選太大矾瑰，放電時間要短砖茸，沖油要充分。在設(shè)計電極時殴穴，除結(jié)構(gòu)本身薄小的部位外凉夯，其它加工部位的電極應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。

　　e. 型孔加工中產(chǎn)生“放炮” 掷膛。在加工過程中產(chǎn)生的氣體咳衣，集聚在電極下端或油杯內(nèi)部，當(dāng)氣體受到電火花引燃時址靶，就會象“放炮”一樣沖破阻力而排出咨桶，這時很容易使電極與凹模錯位瘫碾，這種情況在抽油加工時更易發(fā)生乔盹。因此，在使用油杯進(jìn)行型孔加工時奴爷，要特別注意排氣叨剧，適當(dāng)抬刀或者在油杯頂部周圍開出氣槽、排氣孔擂门，以利排出積聚的氣體秩旬。

　　(5)人為的不小心造成的加工異常。由于人為的不小心而導(dǎo)致加工質(zhì)量異常在生產(chǎn)中時會發(fā)生自畔。這些現(xiàn)象主要發(fā)生在電火花操作員身上淘客，如將坐標(biāo)數(shù)字設(shè)置錯誤，深度設(shè)錯杨匕，電極裝夾方向弄反着饥，拿錯電極，看錯圖紙惰赋，數(shù)控程序編錯等宰掉，還有設(shè)計給數(shù)出錯等，這些問題不是犯在技術(shù)性上赁濒，而是最低級的人為錯誤轨奄。但有時一些小錯誤造成的后果卻是很嚴(yán)重的。應(yīng)該盡量避免犯錯誤，不斷的提高自身的技術(shù)水平挪拟。

　　3 結(jié)束語

　　防止電火花加工中異常問題的發(fā)生對提高模具質(zhì)量有著重要的意義挨务。應(yīng)該正確分析加工中各環(huán)節(jié)對加工質(zhì)量的影響，把握好每一個環(huán)節(jié)舞丛，注重每一個加工細(xì)節(jié)耘子，保證最終的加工質(zhì)量。

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