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标题: 电火花镜面加工 [打印本页]

作者: 鑫鑫镜面加工 时间: 2017-6-30 17:04
标题: 电火花镜面加工
镜面电火花机床加工是指加工表面粗糙度值在Ra<0.2 um，加工表面有镜面反光效果。电火花加工广泛应用在模具行业中，镜面电火花加工对于一些精密加工可以代替手工抛光工序，提高零件的品质，具有实际意义。

不是所有加工类型都可以进行镜面电火花加工
放电加工之所有能达到镜面效果，与放电加工中产生的碳黑层有直接的关系。如果加工部位能容易形成均匀的碳黑层，也就是意味着容易加工出镜面效果。
简单形状比复杂形状的电火花加工要容易获得镜面。最容易获得镜面效果的形状是圆形。复杂形状的拐角、弧面处镜面效果稍差。
底面比侧面更容易获得好的镜面效果。深度越大的型腔，越难得到镜面加工效果，尤其是侧面。
加工面积越大，越难以获得好的镜面效果。
开口部位、型腔的中空部位镜面效果欠佳。
不是所有的模具钢材都可以进行镜面电火花加工
有些模具钢材的电火花加工能容易达到镜面效果，而有些模具钢材无论如何也达不到镜面效果。同时，模具钢材的硬度高些，电火花加工镜面的效果更好。请参考下表各种材料与镜面加工性能。
类别材质名称镜面性能
ASKD61 STAVAX (S136) PD555 NAK80 718H非常好非常好非常好非常好非常好
BSKS3 SKH9 HPM38 S55C H13 XW10好好好好好稍差
CSKD11 NAK55 HPM1 DH2F差差差差
DBs Al 超硬合金梨皮面梨皮面梨皮面
镜面电火花加工对电极的一些要求
用于镜面电火花加工的电极材料一般是紫铜或者洛铜，洛铜的电极损耗更小。选用的铜材必须质地均匀、含杂质少，不良的铜材在镜面加工中容易出现电极损耗大、表面起皱等异常，这个要高度重视。铜铜合金电极虽然可以实现极低的电极损耗，但镜面效果欠佳。
镜面电火花加工用的电极必须进行精修抛光，不能有刀痕与缺陷，否则这些缺陷会复制到工件的加工表面，但并不是要求电极的表面要达到镜面要求。
一般镜面加工电极的尺寸缩放量取单侧0.2～0.05 mm，精加工电极一般取单边0.1mm，在加工面积比较小时可取小一些，仿形精度要求高时可取小一些，混粉加工时适当取大一些。如果电极尺寸缩放量取得太小，加工速度会受到极大地降低。
精密的镜面电火花加工要用使用多个电极。这就要求多个电极的一致性要好、制造精度要高，更换电极的重复装夹、定位精度要高。一般采用高速铣制造电极、使用基准球测量的定位方法、使用快速装夹定位系统进行重复定位等先进工艺来满足。
控制好镜面电火花加工的加工余量
电火花加工的工艺过程就是一个从粗加工到精加工的加工过程。首先用粗加工电极，在保证一定加工质量的条件下(尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度)，采用较大的放电能量蚀除大量金属，以缩短加工时间，提高加工效率；然后再换精加工电极，使用较小的放电能量完成精加工。不管是粗加工还是精加工，均会使用多个放电条件，电流也是从大到小，通过深度进给修光底部，通过平动修光侧面。
每一个放电条件，均要为后面条件预留加工余量。合理的加工余量是保证加工质量与加工效率的关键。较大的加工余量能保证表面质量，但会降低加工速度。较小的加工余量能达到高效率，但最终加工出来的镜面会有很多针孔或者不均匀。
最理想的加工状况是第一个条件加工完后，其后的加工只是修光第一个加工条件形成的表面不平度，而不打掉新的材料，也就是把每个条件的材料余量按零对待。但镜面电火花加工时，考虑到放电状况受到的制约因素千变万化，为了安全还是要稍多留一点加工余量。
合理使用镜面加工的放电参数与加工控制
镜面电火花加工采用负极性加工，一些非主要电参数的选择同样非常重要，与常规加工的选择也存在一些差别，如放电时间要设长些，抬刀高度短些，抬刀速度不能太快，这样设置的目的是为了维持一个稳定的小能量电蚀过程，因为在镜面加工中，本身就不会产生很多的电蚀产物，过勤的抬刀动作反而会干扰放电的持续稳定进行。
镜面加工电规准的电蚀能力非常弱，加工过程需要花费很长的时间。由于镜面加工时的尺寸变化已经非常小，只起修光作用，实际上只要加工到要求的表面粗糙度后就可结束加工，因此可采用数控电火花加工机床的定时加工功能，根据经验来决定加工多长时间。
镜面加工时工作液的处理方式也很重要，一般浸油加工即可，使加工部位的工作液处于轻微的循环状态，绝对不要使用强烈的冲液，强烈的冲刷作用会干扰微放电过程的正常形成。
根据加工经验发现，只要加工各环节处理得当，在镜面加工中一般不会产生积碳现象，因此在加工过程中应尽量少停机，尤其是不要将留在工件加工表面的粉墨层清理掉。
大面积加工使用混粉技术来实现镜面加工效果
混粉电火花加工是一种改善电火花加工表面粗糙度的工艺方法，所谓混粉电火花加工是指在工作液中添加了微粉，如硅粉、铝粉、铬粉以及有关添加剂，以期使加工表面获得镜面效果。
使用混粉加工技术，能够在同样的电参数条件下，比不使用混粉加工技术获得更快的加工速度（使精加工时间缩短20%-30%）和更优的表面粗糙度。对于较大面积的电火花加工来说，具有显著的改善作用。
混粉电火花加工要求选择合适的粉末添加剂和混粉工作液循环装置，进行粉末添加剂的浓度管理，利用扩散装置来消除浓度的误差。

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