一种电加工异形槽的方法技术

一种电加工异形槽的方法；主要影响因素有2个：零件和电极的材料、减寸量M；加工速度与减寸量成反比；异形槽的零件材料为9Cr18，硬度HRC≥55；选定黄铜电极，一次加工成型，每次减寸量M＝0.1mm；首先控制电极移动到零件附近，用编程实现找外边，即电极刚好触碰到柱塞大端面时的X轴相对坐标定义为0；然后按照程序设定将电极移动到加工位置；接着用程序实现对Y轴外中心找正，同样，系统把此时的Y轴相对坐标设为0；这样保证了槽是沿半径方向；最后，编辑放电加工程序；选择圆形平动，Z向加工矢量为1.5mm。本发明专利技术工艺简单方便，合格率大大提高，加工效率高，技术效果优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及异形槽的电加工方案设计和应用
，其具体提供了一种电加工异形槽的方法。
技术介绍
现有技术中，需加工的柱塞(活门)或喷口类零件，需加工槽为不规则形状，槽的尺寸精度要求高(最高为±0.01mm)，表面粗糙度Ra0.8μm，且零件材料硬度较高。普通机械加工需要专用刀具，采用铣加工和手工打磨等加工手段，加工时间长，且不能达到零件形槽的技术条件、表面粗糙度等技术要求，零件的合格率为50％。人们迫切希望获得一种技术效果优良的电加工异形槽的方法。
技术实现思路
本的目的是提供一种技术效果优良的电加工异形槽的方法。其具体使用成型电极对槽一次精加工，满足零件要求的技术状态，从而提高零件加工合格率。本专利技术提供了一种电加工异形槽的方法；其特征在于：电加工工艺方法加工形槽时，主要影响因素有2个方面：零件和电极的材料、减寸量M(放电间隙)；对于不同表面积异形槽的加工，机床推荐的减寸量也不相同；越接近最佳减寸量，零件加工精度越高，另一方面加工速度又与减寸量成反比；异形槽的零件材料为9Cr18，硬度HRC≥55；对于要加工的三种异形槽，机床推荐减寸量M为0.101mm；根据零件对电极的损耗、加工速度和加工精度进行综合比较，最终选定使用黄铜电极，一次加工成型，每次减寸量M＝0.1mm；要求所使用的机床具有自动找边和找正外中心的功能，分度仪安装在底座上，安装孔与X轴平行，固定前进行X轴向定位，同轴度不大于0.01mm；将要加工的零件毛坯安装在3R分度仪中，用卡圈卡紧；此时，柱塞中心线平行于X轴，准备进行电火花加工；利用机床的自动找边、自动找外中心和自动编程功能实现对零件的加工；首先，用控制盘将电极移动到零件附近，用编程实现找外边，即电极刚好触碰到柱塞大端面时的X轴相对坐标定义为0；然后按照程序设定将电极移动到加工位置；接着用程序实现对Y轴外中心找正，同样，系统把此时的Y轴相对坐标设为0；这样保证了槽是沿半径方向；最后，编辑放电加工程序；选择圆形平动，Z向加工矢量为1.5mm，以保证贯通零件并且不会对下方槽体造成损伤，减寸量为前边设定数值M放电间隙，利用机床的自动编程功能完成放电加工的自动编程。调整机床参数使其加工后重熔层厚度不大于0.03mm，对零件进行剖切零件进行理化检查，重熔层厚度平均为0.015mm。所述电加工异形槽的方法，其特征在于：所述电加工异形槽的方法满足下述内容要求：第一、电极材料的选取和设计:由于目标零件的材料为9Cr18，热处理后硬度HRC≥55，根据零件和机床特点，电极材料可以选用石墨和铜电极；根据零件加工面积的不同，机床给出的推荐减寸量也不同；越接近最佳减寸量，零件加工精度越高；另一方面加工速度与减寸量成反比；对于要进行电加工的三种异形槽，机床推荐减寸量M为0.101mm；根据这个数值，分别选用石墨和黄铜电极进行对比试加工，然后对电极的损耗、加工速度和加工精度进行综合比较，最终选定使用黄铜电极，一次加工成型，每次减寸量M＝0.1mm；经过前面的试验，确定使用黄铜电极可以满足设计图上的加工要求，根据M＝0.1mm的减寸量，与工装专家共同设计了如图4所示的电极。(图4电极用来加工图1所示槽，其他电极形状类似)选用的电极整体为圆柱体，工作端近端处为锥台状结构；第二、试件加工和改进选用阿奇夏米尔公司(FAgieCharmiles)的ATSpirit2型电火花机床，此加工精度达0.001mm，最佳表面粗糙度Ra达0.2μm。根据异形槽特点编制加工程序；同时注意选择圆形平动，Z向加工矢量为1.5mm，以保证贯通零件，并且不会对下方槽体造成损伤；减寸量0.101mm即为前边设定数值M放电间隙，利用机床的自动编程功能完成放电加工的自动编程；第一步，将零件安装在分度仪中，用卡圈卡紧；此时，柱塞中心线平行于X轴，准备进行电火花加工；然后利用机床的自动找边、自动找外中心和自动编程功能实现对零件的加工；用控制盘将电极移动到零件附近，用编程实现找外边，即电极刚好触碰到柱塞大端面时的X轴相对坐标定义为0；第二步，用程序将电极移动L1＝2.52+A+M/2(对于第二、三种槽移动距离L2＝L3＝2.02+A+M/2)，间接保证关键尺寸2.52mm或2.02mm；式中L1和L2参见图4即为电极在各实施例中的移动距离，A为电极的轴向长度，M为前述的减寸量M＝0.1mm或0.101mm；此时，系统自动将X轴相对坐标设为0；第三步，用程序实现对Y轴外中心找正；同样，系统把此时的Y轴相对坐标设为0，这样能够保证槽是沿半径方向；第三步，编辑放电加工程序；选择圆形平动，Z向加工矢量为1.5mm，以保证贯通零件并且不会对下方槽体造成损伤，减寸量为前边计算所得数值M即放电间隙；利用机床的自动编程功能完成放电加工的自动编程；如果改进电极尺寸能够减少转角处电极损耗，保证小于R0.1的圆角尺寸；加工完成后，调节分度仪，使零件沿A轴旋转180°，重复上面的加工过程，完成零件上周向第二个出油槽即异形槽的加工；对于另一柱塞来说，如图2所示异形槽能够更换电极加工；更换电极时将电极移动到安全位置，取下电极夹头更换电极，注意保证电极与电极夹头的重合性；调节分度仪，使零件沿A轴旋转90°，按照下述流程进行：新编找外边——X轴向移动L2——Y轴中心找正——加工数控加工，进行电火花放电加工；加工完一个异形槽后，因为零件上还有其他需加工的异形槽，控制分度仪将零件旋转180°，加工完另外一个槽，完成整个加工过程；实施结果：三种较复杂的形槽实现了由机械加工工艺方法改为电加工工艺方法，合格率提高到95％，加工效率是原来机械加工效率的2倍。推广应用：加工方法可推广至其他异形槽的加工。对于加工硬度较大，如热处理后的4Cr13、2Cr13等材料，硬度大于HRC≥50，不易进行机械加工，可用此加工方法。讨论与分析：粗加工和精加工使用同一个电极，粗加工的时候电极腐蚀比较大，对加工效率和加工精度造成了一定的影响。电极的设计和制作根据单位实际情况进行，如果有条件可试验紫铜和石墨电极，可能加工结果会更好。本专利技术实现了对三种异形槽的电加工。工艺简单方便，合格率由原来的50％，提高到了现在的95％。且为一次加工成形，加工效率是原来加工方法的2倍。附图说明下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1为零件异形槽示意图之一；图2为零件异形槽示意图之二；图3为零件异形槽示意图之三；图4为电极示意图1。具体实施方式实施例1一种电加工异形槽的方法,其技术实施的基础介绍如下：现有四台电火花加工机床，在电火花机床喷孔加工方面有一定技术积累。新引进一台阿奇夏米尔公司(GFAgieCharmiles)的ATSpirit2型电火花机床。该型号机床即能进行电火花打孔，又能加工异形槽，加工精度达0.001mm，最佳表面粗糙度Ra达0.2μm，能够实现4轴联动(XYZC)，另外通过附加3R分度仪实现4+1联动(XYZC+A)。机床X、Y、Z最大行程为600mm、400mm、400mm，分辨率为0.0005mm。另外机床具有移动、自动找边、找内中心、找外中心、找角和电极找正、工件找正、C轴分中和自动编程功能。所述电加工异形槽的方法中，电加工工艺方法加工形槽时，主要影响因素有2个方面：零件和电极的材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电加工异形槽的方法；其特征在于：电加工工艺方法加工形槽时，主要影响因素有2个方面：零件和电极的材料、减寸量M；加工速度与减寸量成反比；异形槽的零件材料为9Cr18，硬度HRC≥55；电加工异形槽为一次加工成型，每次减寸量M＝0.1mm；要求所使用的机床具有自动找边和找正外中心的功能，分度仪安装在底座上，安装孔与X轴平行，固定前进行X轴向定位，同轴度不大于0.01mm；将要加工的零件毛坯安装在3R分度仪中，用卡圈卡紧；此时，柱塞中心线平行于X轴，准备进行电火花加工；利用机床的自动找边、自动找外中心和自动编程功能实现对零件的加工；首先，用控制盘将电极移动到零件附近，用编程实现找外边，即电极刚好触碰到柱塞大端面时的X轴相对坐标定义为0；然后按照程序设定将电极移动到加工位置；接着用程序实现对Y轴外中心找正，同样，系统把此时的Y轴相对坐标设为0；这样保证了槽是沿半径方向；最后，编辑放电加工程序；选择圆形平动，Z向加工矢量为1.5mm；调整机床参数使其加工后重熔层厚度不大于0.03mm，对零件进行剖切零件进行理化检查，重熔层厚度平均为0.015mm。

【技术特征摘要】
1.一种电加工异形槽的方法；其特征在于：电加工工艺方法加工形槽时，主要影响因素有2个方面：零件和电极的材料、减寸量M；加工速度与减寸量成反比；异形槽的零件材料为9Cr18，硬度HRC≥55；电加工异形槽为一次加工成型，每次减寸量M＝0.1mm；要求所使用的机床具有自动找边和找正外中心的功能，分度仪安装在底座上，安装孔与X轴平行，固定前进行X轴向定位，同轴度不大于0.01mm；将要加工的零件毛坯安装在3R分度仪中，用卡圈卡紧；此时，柱塞中心线平行于X轴，准备进行电火花加工；利用机床的自动找边、自动找外中心和自动编程功能实现对零件的加工；首先，用控制盘将电极移动到零件附近，用编程实现找外边，即电极刚好触碰到柱塞大端面时的X轴相对坐标定义为0；然后按照程序设定将电极移动到加工位置；接着用程序实现对Y轴外中心找正，同样，系统把此时的Y轴相对坐标设为0；这样保证了槽是沿半径方向；最后，编辑放电加工程序；选择圆形平动，Z向加工矢量为1.5mm；调整机床参数使其加工后重熔层厚度不大于0.03mm，对零件进行剖切零件进行理化检查，重熔层厚度平均为0.015mm。2.按照权利要求1所述电加工异形槽的方法，其特征在于：所述电加工异形槽的方法满足下述内容要求：第一、电极材料的选取和设计:电极材料选用石墨或铜电极；加工速度与减寸量成反比；对于要进行电加工的异形槽，机床减寸量M为0.1mm；选用的电极整体为圆柱体，工作端近端处为锥台状结构；第二、试件加工和改进选用阿奇夏米尔公司的ATSpirit2型电火花机床...

【专利技术属性】
技术研发人员：张霞，傅大为，赵汝伟，于冠群，张舒淳，
申请(专利权)人：沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21