在航天、航空的伺服機(jī)構(gòu)中,有一種細(xì)長錐桿的精密零件,長30~65mm,小端直徑φ1.5~2.3mm,要求表面粗糙度Ra值為0.2μm,由于材料剛度低,精車、磨削都易彎曲變形,用電火花外圓磨削則可以達(dá)到技術(shù)要求。
圖所示是電火花外圓磨削細(xì)長錐桿示意圖,細(xì)長錐桿工件以500r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),工具電極為紫銅板塊,沿工件錐面作微量的往復(fù)運動,同時徑向間歇伺服進(jìn)給。工作液為煤油和機(jī)油的混合液,從扁噴嘴澆淋至加工表面,只要流量足夠,電火花被包容在工作液里面與空氣隔絕,就不會引起燃燒,發(fā)生火災(zāi)。
細(xì)長錐桿電火花外圓磨削分粗、中、精、微精四個規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行,逐步依次轉(zhuǎn)換加工規(guī)準(zhǔn)。
粗規(guī)準(zhǔn):負(fù)極性(工件接負(fù)極),脈沖寬度300μs,脈沖間隔50μs,峰值電流10A,電極損耗較小,目的是去除大部分的余量,并把工件偏心修圓。所以,進(jìn)給不能過快,應(yīng)采取只進(jìn)不退、間歇性地進(jìn)給方式,否則不易修圓。
中規(guī)準(zhǔn):負(fù)極性,脈沖寬度100μs,脈沖間隔40μs,峰值電流4A,進(jìn)一步修圓,單邊留0.1~0.05mm余量給精規(guī)準(zhǔn)磨削。
精規(guī)準(zhǔn):正極性(工件接正極),脈沖寬度5~10μs,脈沖間隔10~40μs,峰值電流1~2A,進(jìn)一步修圓修光,留0.01~0.005mm給微精加工。
上述加工規(guī)準(zhǔn)均采用晶體管脈沖電源,在電火花磨削加工過程中,為了使工具電極加工“刃口”的損耗均勻,應(yīng)使數(shù)控工作臺在X軸左右方向作微量(0.01~0.1mm)的往復(fù)運動,才能獲得較好的加工效果。
微精規(guī)準(zhǔn):為了獲得最佳表面粗糙度值,采用RC線路脈沖電源,正極性加工,限流電阻為2000Ω,電容為1000pF,加工表面粗糙度Ra值可達(dá)到0.2μm。為保證加工質(zhì)量,在精規(guī)準(zhǔn)加工之后,一定要再次修整工具電極,使其加工表面符合技術(shù)要求。