電火花小孔磨削一般指直徑在3mm以下的小孔、深孔,在精度和表面粗糙度要求較高,工件材料(如磁鋼、硬質(zhì)合金、耐熱合金等)的機械加工性能又很差的情況下,采用電火花磨削加工工藝。采用此加工方法能得到滿意的加工效果。
(1)小孔磨削的原理與特點 電火花小孔磨削的加工原理也是依靠脈沖火花放電,瞬時高溫把金屬蝕除下來。小孔磨削時,工具電極與工件不直接接觸,不存在機械切削力,不會因切削力引起工件的變形。
電火花磨削時電極對的運動形式有兩種:一種是工具電極作徑向旋轉(zhuǎn)運動,同事作行星運動。
(2)小孔磨削加工脈沖電源的特點 電火花小孔磨削加工,其脈沖電源應(yīng)具備較強的短路過載能力;放電能量較小,具有精加工和微精加工的效能;可進行粗、中、精加工規(guī)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。
目前普通采用晶體管或場效應(yīng)管控制的RC脈沖電源和馳張式脈沖電源。晶體管或場效應(yīng)管脈沖電源在小孔磨削時,雖然加工速度較高,但加工表面粗糙度Ra值在0.8~1.6um范圍內(nèi),為提高加工質(zhì)量,在線路中附加RC脈沖電源,以補充晶體管或場效應(yīng)管脈沖電源的不足。其用于精加工(Ra0.1~0.4um)時,雖然加工速度低,但能保證小孔磨削加工的高精度和較高加工表面質(zhì)量的要求。如果采用專用小孔磨削RC脈沖電源,加工效果會更好。
(3)電火花小孔磨削的工藝要求
①總加工余量的確定 總加工余量b是指圖樣給尺寸與預(yù)孔尺寸之差?偧庸び嗔縝的給定與工件長度、預(yù)孔質(zhì)量、加工表面粗糙度等方面的要求以及裝夾情況、工件材料等因素有關(guān)。一般情況下,b取0.2~0.8mm。
②加工余量的分配 根據(jù)工件圖樣的技術(shù)要求,合理分配各擋規(guī)準(zhǔn)的加工余量。粗、中規(guī)準(zhǔn)的生產(chǎn)率高、損耗小,而精、微加工規(guī)準(zhǔn)的生產(chǎn)率低,損耗較大,因此在分配各擋對應(yīng)的加工余量時,應(yīng)將大部分加工余量用粗、中規(guī)準(zhǔn)蝕除掉,精、微加工規(guī)準(zhǔn)僅用于精修工件表面質(zhì)量。這樣既可滿足工件的加工精度與表面粗糙度要求,又保持了較高的加工速度。
③工具電極常用材料 小孔磨削加工常用紫銅絲、黃銅絲、鉬絲、鎢絲、鋼絲及鐵絲等材料,一般均需進行拉直、燈光處理,材料來源方便,加工穩(wěn)定。
④工作液的選擇 小孔磨削一般使用煤油或50%煤油和50%變壓器油的混合液,特殊情況時也采用黏度較大、燃點較高的錠子油、機油等。在細長孔的加工中,工作液供給應(yīng)當(dāng)充足,不斷斷流。由于工具電極很細,要注意工作液引入角度,否則影響電極運動。
(4)加工實例
①硬質(zhì)合金小孔的磨削 硬質(zhì)合金壓型模,需加工0.7mm小孔,其圓度小于0.003mm,表面粗糙度Ra值為0.25um。采用一般機械加工很難達到要求,而采用電火花小孔磨削的辦法,就能滿足圖樣的技術(shù)要求,該工件加工選用RC脈沖電源,工具電極選用0.25的鐵絲,加工效果也很好。
②偏心鉆套磨削 材料CrWMn的偏心鉆套。特點是孔徑小、深度長、壁厚不均勻(最薄處只有0.2mm)。采用RLCL馳張式脈沖電源進行小孔磨削。