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)味扼，尤其在塑料模制造中更為重要末购。大多塑料模零件通常采用電火花加工來完成最終精加工属圃，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接碘。加工出現(xiàn)的異常問題輕則造成一些不必要的處理方法弦蜀，重則造成工件整體報廢，延長了模具制造周期班域，增加了模具制造成本栋负，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巨啤。加工異常問題包括加工中的不正车辜桑現(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抖躺。用電火花加工完成的部位通常能達到的精度為0.005mm左右涉床。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格勇斜。如果加工尺寸不在公差允許范圍內(nèi)迅忆，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树家。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苇裤。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摩泪，對電極縮放適當尺寸來加工笆焰。電極的縮放尺寸在生產(chǎn)中稱為電極縮放量。在加工時见坑，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嚷掠。在不采用電極平動加工時，如果所產(chǎn)生的火花間隙小于電極縮放量荞驴，加工出來的尺寸將小于標準值不皆。相反未檩，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準值。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粟焊。確定電極縮放量大小時要視加工部位的不同而合理選用冤狡。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项棠、定位等作用悲雳。這些部位的加工表面粗糙度無嚴格要求，但要求尺寸一次加工到位香追，保證加工后的尺寸符合要求俊瞬。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带漆。此類部位的加工尺寸和表面粗糙度都有相應(yīng)的要求兑蹈。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)準確確定拋光余量狐绽。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）污祭，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)準由粗到精完成加工躺冕。加工后的尺寸主要決定于精加工的控制慨蜒。在不采用電極平動加工時，確定精加工火花位大小時應(yīng)先考慮好為達到預(yù)定表面粗糙度要選用的電參數(shù)條件畔怎，明確該條件火花間1隙的大小再確定電極火花位的大小歉羹。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者妆。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)留適當余量為標準帅挫，一般取單側(cè)0.15—0.25mm。在采用電極平動加工時喘疹，火花位取標準值減去火花間隙和平動量抡草，精加工中電極火花位一般取單側(cè)0.12mm左右。確定電極火花位大小時還應(yīng)詳細考慮加工部位的加工性能蚓耽。如在通孔類排渣良好的情況下渠牲，不容易形成二次放電，產(chǎn)生的火花間隙相對比較小步悠，而盲孔類加工因排渣不是很順签杈，二次放電的機會比較多，而使火花間隙變大鼎兽。大電極縮放量較小電極縮放量相對小一些答姥。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谚咬。

　　b．電極實際尺寸鹦付、平動量控制的影響尚粘。在不采用電極平動加工時，電極的實際尺寸對加工部位完成的尺寸起決定性的作用敲长。在正確確定電極火花位以后郎嫁，應(yīng)該采用合理的加工方法保證制造電極的精度。在采用電極平動加工時爬账，平動量的控制對加工尺寸起決定性的作用源相。應(yīng)根據(jù)電極實測尺寸的大小，確定正確的平動量來保證加工尺寸符合要求横罪。

　　c．電極校正精度的影響下乱。加工后的尺寸與電極的校正精度有很大的關(guān)系。電極的校正偏差會使其在加工進給方向的垂直平面投影面積增大蚂悯，使其加工部位的尺寸大于正常值条肢。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。因為小電極的校正精度不可能有大電極那樣高蒜薇。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)稀忘，是保證加工尺寸合格的重要條件之一。

　　d．電參數(shù)調(diào)節(jié)因素的影響板拂。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磕艺。更改電參數(shù)條件的各項均會影響火花間隙的大小盾摹。對火花間隙影響最明顯的是電流嬉竞，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厉斟。脈沖間隙的增大會使火花間隙變小挚躯，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擦秽。因此在調(diào)節(jié)電參數(shù)時一定要選用合理码荔，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感挥。在加工過程中不可避免的存在電極損耗缩搅，電極損耗使加工完成的尺寸小于標準值。（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準触幼。

　　f．加工深度控制的影響硼瓣。在加工尺寸中加工進給方向的深度是一個特別重要的尺寸。深度的控制精度關(guān)系著加工尺寸是否合格置谦。影響深度控制精度的因素首先是加工前對刀精度的影響堂鲤。在對刀時如果電極和工件間存在雜物，會使對刀產(chǎn)生偏差媒峡，通常會使加工完成的深度小于標準值瘟栖。所以在對刀時一定要保證兩極間的干凈葵擎。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虽苫。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)留某蛆。預(yù)留量的選取同電極火花位選取原則相同。再次是對刀基準的精度的影響沾陡。電極用來對刀的部位必須是明確的基準械与，基準面應(yīng)光潔平整。最后還要注意在粗加工中電極熱膨脹的影響纫惰，使其變長而超過為精加工預(yù)留的余量梅柑，使加工深度偏深，出現(xiàn)精加工時修不光的現(xiàn)象瓢疤。

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

　　a.積炭划烫。積炭是表面質(zhì)量異常最嚴重的問題蒲坐，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)物黄锤。引起放電異常的主要原因是電規(guī)則選擇不當搪缨。一般積炭發(fā)生在精加工中，因為精加工時放電間隙小鸵熟，排渣不容易副编。因此在調(diào)節(jié)電參數(shù)時要以觀察到放電狀態(tài)穩(wěn)定為標準，在放電不穩(wěn)定的情況下流强，應(yīng)該將放電時間減短痹届，抬刀高度增大，脈沖寬度減小打月，脈沖間隙增大队腐，伺服壓力減小等。粗加工中奏篙，在加工面積小時注意峰值電流不要過大柴淘。其次沖油也有很大影響。不適當?shù)臎_油方式报破、沖油壓力使電蝕物無法順利排出悠就，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，朝開口部位沖油阴应，淋油等棺莱。沖油壓力控制在接近加工的臨界壓力范圍內(nèi)，采用的火花油應(yīng)該較清潔姚沽。整個加工過程中要隨時監(jiān)控加工穩(wěn)定狀況陕券，通過看火花、聽聲音蟹助、觀察電流欧舒、電壓表來評定。對加工中的不正匙教担現(xiàn)象及時采取相應(yīng)措施阐拭。

　　b．粗糙度不符合要求。加工完成的表面粗糙度不符合要求是表面質(zhì)量異常的常見問題湖吭。一些精密部位通常要求加工出很細微的表面再采用拋光處理掺厦，如果加工得粗將會增大拋光量，影響加工形狀碉渡、尺寸精度聚谁。還有一些產(chǎn)品是要求表面火花紋的，這就要求加工出來的表面粗糙度符合要求滞诺，整體均勻形导。上述的電規(guī)準選擇不當和沖油因素也是產(chǎn)生表面粗糙度不符合要求的重要原因。另外還有電極表面粗糙度习霹、電極材料朵耕、加工留量等因素的影響。電極表面粗糙度直接影響加工表面的粗糙度序愚。加工時是將電極的表面復(fù)制到工件表面憔披，因此精加工的電極通常都要拋光處理。電極材料質(zhì)量差爸吮，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望门，達不到預(yù)定要求形娇，選擇電極材料時應(yīng)該根據(jù)加工部位的要求合理選用。粗加工的加工留量對精加工效果的影響很大筹误。如果留的太少桐早，會產(chǎn)生精加工修不光的現(xiàn)象。一般粗加工為精加工留0.15mm進行修光坷顽。大電極比小電極可適當少留一些箕但。一些同樣的型腔多個數(shù)目加工時應(yīng)該及時更換電極，因為電極在加工多個部位以后，其表面質(zhì)量會變差饰逝，使加工的工件表面粗糙度不一樣囊骆。

　　c．表面變質(zhì)層過厚。放電時產(chǎn)生的瞬時高溫高壓文浆，以及工作液快速冷卻作用筏匪，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。一般情況下升价，表面變質(zhì)層對加工結(jié)果的影響是不利的慢俄。尤其是表面變質(zhì)層過厚，會使加工表面耐磨性窄悍、耐疲勞性大大降低妄结，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屯远，因為這些加工部位放電能量很大匾委。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氓润，過大放電能量的熱影響會影響工件的表面質(zhì)量赂乐。

　　(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咖气。裝夾工件挨措、電極的方式要牢靠，不會在加工中發(fā)生松動崩溪。保證好電極和工件的校正精度浅役。在定位時要選用準確的基準，準確的定位方式來進行伶唯。確保定位基準無毛刺觉既、無雜物。在操作過程中要精心控制定位精度乳幸。在加工開始時要仔細觀察加工部位有無偏差瞪讼，加工中要及時檢查加工部位位置有無差別。細心做好這些要點可防止加工位置偏差異炒舛希現(xiàn)象的發(fā)生殖祈。

　　(4)加工中的異常。電火花加工中的異衬蘸ⅲ現(xiàn)象使整個加工過程不能正常進行粮戈，一般在加工中常出現(xiàn)的異常問題有：

　　a．加工效率很低。電火花加工的效率直接影響模具加工效率牙硫，應(yīng)該正確控制亭圆。電參數(shù)是影響加工速度的主要原因。加工電流的大小是電參數(shù)中影響最明顯的條件。一般在粗加工中柏豆，應(yīng)該在保證為精加工預(yù)留適當余量的原則上選用最大電流绎弯，這樣既提高了加工效率，也更便于精加工的進行摸进。如果在粗加工中電流選用過小饰样，首先影響了粗加工的效率，同時因為精加工的余量比較多挽晌，也降低了精加工的效率菲瓶。提高脈沖頻率即加大脈沖寬度，減小脈沖間隙也是提高加工效率的方法畏梆。其它輔助電參數(shù)同樣也很重要您宪，如可以增長放電時間，減少抬刀次數(shù)奠涌。但要以加工穩(wěn)定為前提宪巨，否則加工區(qū)工作液不能及時消電離，電蝕產(chǎn)物不能及時排出溜畅，反而導(dǎo)致加工效率的下降捏卓。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，勤抬刀慈格。只有這樣才能保證加工的順利進行怠晴，在放電穩(wěn)定的情況下，實質(zhì)上提高了加工效率浴捆。工作液的質(zhì)量蒜田，沖油方式的影響也很明顯。應(yīng)該選用優(yōu)質(zhì)電火花加工液选泻，在沖油時采用合理的沖油方式保證排屑順利冲粤，大電極加工時建議浸油加工。加工部位應(yīng)先進行預(yù)加工洒唇，留適當余量船遣。加工余量過多會增多加工時間而大大降低加工效率。粗加工為精加工預(yù)留的深度余量不宜太多夯榛，尤其在大面積的情況下营慷，因為精加工規(guī)則的電蝕能力很低，當余量過多時會提高加工難度而影響加工效率杯岩。

　　b．電極損耗很大。電極損耗過大時會嚴重影響加工部位的仿形精度松奖、尺寸精度测脯。應(yīng)正確分析引起電極損耗很大的原因。電規(guī)準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荐多。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到低損耗加工要求假刘。檢查加工的正負極性是否接反。在小電極加工時是否因為加工電流過大引起損耗過大候殿。沖油壓力判哥，流速過大也會引起電極局部損耗過大，應(yīng)適當調(diào)整碉考。

　　c．放電狀態(tài)不穩(wěn)定塌计。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)象侯谁，應(yīng)該及時處理锌仅，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)墙贱，如火花顏色紅亮热芹，冒白煙，聲音低而悶惨撇，放電集中于一處伊脓，電流、電壓表表針不均勻急速擺動魁衙，伺服百分表指針來回擺動等报腔。發(fā)現(xiàn)這些情況時，應(yīng)先考慮電參數(shù)的影響纺棺，如放電時間是否過長榄笙，排渣高度是否不夠，電流助苫、脈沖寬度是否過大晶聂，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条馍、毛刺顶恍。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)生變形寓鳄。電極發(fā)生變形多見于薄小電極的加工中蔼处。這種變形主要是熱變形。其次是伺服壓力過大跛孕。對于這類電極的加工铭能，放電能量不能太大，加工過程中熱量持續(xù)的時間不能太長舟鲁。故電流不能選太大励螺，放電時間要短串锁，沖油要充分。在設(shè)計電極時糊探，除結(jié)構(gòu)本身薄小的部位外钾埂，其它加工部位的電極應(yīng)具有足夠的強度。

　　e. 型孔加工中產(chǎn)生“放炮” 科平。在加工過程中產(chǎn)生的氣體褥紫，集聚在電極下端或油杯內(nèi)部，當氣體受到電火花引燃時瞪慧，就會象“放炮”一樣沖破阻力而排出髓考，這時很容易使電極與凹模錯位，這種情況在抽油加工時更易發(fā)生汞贸。因此绳军，在使用油杯進行型孔加工時，要特別注意排氣矢腻，適當抬刀或者在油杯頂部周圍開出氣槽门驾、排氣孔，以利排出積聚的氣體多柑。

　　(5)人為的不小心造成的加工異常奶是。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。這些現(xiàn)象主要發(fā)生在電火花操作員身上平俘，如將坐標數(shù)字設(shè)置錯誤宋泊，深度設(shè)錯，電極裝夾方向弄反猴豁，拿錯電極湃改，看錯圖紙，數(shù)控程序編錯等悲碰，還有設(shè)計給數(shù)出錯等丧足，這些問題不是犯在技術(shù)性上，而是最低級的人為錯誤泻磅。但有時一些小錯誤造成的后果卻是很嚴重的蜗胖。應(yīng)該盡量避免犯錯誤，不斷的提高自身的技術(shù)水平煞松。

　　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)量有著重要的意義袄雷。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)芳争，注重每一個加工細節(jié)跑事，保證最終的加工質(zhì)量。

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