高 強(qiáng)，王永山，周震華

（中國(guó)華錄·松下電子信息有限公司，遼寧大連 116023）

1 引言

在EDM（電火花）加工過(guò)程中，工具（電極）和工件不接觸，而是靠工具（電極）和工件之間的脈沖性火花放電，產(chǎn)生局部、瞬時(shí)的高溫把金屬材料逐步蝕除掉。放電加工原理是高溫氣化，但是，電極和工件上產(chǎn)生的熱量并不一樣，其原因是產(chǎn)生電弧的時(shí)候電子從陰極逃逸，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電子的動(dòng)能消耗掉一部分能量，電子撞擊到陽(yáng)極后電子的動(dòng)能也轉(zhuǎn)化為熱量（見(jiàn)圖1），所以工件上的熱量比電極上的要大，工件的消耗也比電極消耗大。在EDM（電火花）的加工過(guò)程中一直采用油侵式噴流方式進(jìn)行冷卻、潤(rùn)滑，由于斜齒輪主鑲塊在電火花加工時(shí)電極運(yùn)動(dòng)軌跡為螺旋向下，電極下表面與斜齒輪模具主鑲塊螺紋上表面的間隙減小，依靠冷卻潤(rùn)滑液自身流淌的重力無(wú)法充分提供穩(wěn)定冷卻潤(rùn)滑液。液處理流動(dòng)不均勻的情況容易使電極的螺紋下表面磨損，加工時(shí)間的增大，加工精度的不良。在這種情況下，研究一道符合斜齒輪模具主鑲塊在EDM（電火花）的加工工序是很有必要了。

圖1 電火花加工過(guò)程

2 研究的作用

主要作用是減少加工過(guò)程中產(chǎn)生電離產(chǎn)物的二次放電。因?yàn)樵陔娀鸹庸ぶ?，正?fù)電極間產(chǎn)生電擊腐蝕現(xiàn)象使放電通道產(chǎn)生高溫高壓。工作液和金屬氣化后的產(chǎn)物不斷向外膨脹，形成內(nèi)外瞬間壓力差，高壓力處的熔融金屬液體雜質(zhì)和蒸汽被排拋出放電通道，更全面的被拋入到加工液中。通過(guò)調(diào)整機(jī)床的加工參數(shù)，合理控制整個(gè)加工過(guò)程的理想電離狀態(tài)，最終能夠提高斜齒輪模具主鑲塊棱角形態(tài)和表面精度，加工出合格的主鑲塊。

3 斜齒輪模具主鑲塊在電火花工序整體的加工流程

（1）確認(rèn)圖紙模具名稱(chēng):高精度斜齒輪模具主鑲塊加工時(shí)單邊需要留0.025mm量，為試模后拋光留量用，加工其它斜齒輪模具主鑲塊直接加工到理論值即可。

（2）確認(rèn)加工制品深度（加工通和不通到尺寸注意），有些制品需要加工讓位臺(tái)，先加工齒后加工讓位臺(tái)（見(jiàn)圖2）。

圖2 斜齒輪模具主鑲塊

（3）需要設(shè)計(jì)給出齒加工參數(shù):齒底圓直徑、導(dǎo)程、齒直徑及公差。

（4）加工齒前需要磨個(gè)邊，防止返修回來(lái)找正用，電極邊與齒邊一致。

（5）加工大齒及斜齒的模具主鑲塊直接上工作臺(tái)噴流加工0.05MPa，蝸輪齒輪及馬達(dá)齒輪小齒輪需要治具輔助需要用吸流加工0.03MPa。

（6）裝夾工件拖平行定位，先加工齒底圓直徑（直徑單邊留0.10mm量），加工時(shí)注意IP≤2.0值，防止制品表面蹦傷。

（7）斜齒輪模具主鑲塊充分固定后方可定位使用。

（8）電極管理號(hào)與圖紙管理號(hào)是否一致，電極需要手動(dòng)修理毛刺（用樹(shù)脂油石加2000號(hào)砂紙、牙刷），工業(yè)顯微鏡下確認(rèn)，毛刺O(píng)K 后，使用酒精去掉油污，用酸咬下自來(lái)水沖凈吹干使用（見(jiàn)圖3）。

圖3 斜齒輪

（9）點(diǎn)亮加工機(jī)床U AXISORIGIN U 軸復(fù)位，電極使用專(zhuān)用工具裝夾，電極安裝后必須固定緊防止掉落，使用Q1500 指令調(diào)整電極垂直度（規(guī)格0.001mm以?xún)?nèi)），調(diào)整同心度點(diǎn)亮R/U 鍵切換R軸，點(diǎn)亮FREE鍵釋放R軸手動(dòng)調(diào)整同心度，調(diào)整OK 后（規(guī)格0.002mm以?xún)?nèi)）關(guān)閉FREE鍵鎖定R軸，在MDI狀態(tài)下輸入M05 S50 確認(rèn)旋轉(zhuǎn)中的同心度，OK 后在MDI 狀態(tài)下輸入S0 R 軸停止，點(diǎn)亮U AXISORIGIN U 軸復(fù)位，再使用Q1500指令確認(rèn)電極垂直度（規(guī)格0.001mm以?xún)?nèi)），假如垂直度不合格需要重新調(diào)整，再重新確認(rèn)同心度，兩者都OK 后，確認(rèn)斜齒導(dǎo)程: 點(diǎn)亮U AXISORIGIN U 軸復(fù)位，使用千分表取斜齒最頂端齒最高面清X(qián)YZ，使用MDC 粗加工條件進(jìn)行試加工，確認(rèn)千分表表針跳動(dòng)（最佳0.002~0.01mm）以?xún)?nèi)，超出0.01mm 電極按照廢棄處理做好標(biāo)記。OK 后電極橫邊拖水平U 軸清零，電極四面分鐘定位（盡量定在圓柱下方減少誤差），電極Z定在最前頭（為預(yù)防電極前端有毛刺扛起，可在電極上之前測(cè)出電極橫邊與電極前端高度記錄下來(lái)，定Z時(shí)定在電極橫邊上清零抬起記錄的相對(duì)高度，這樣減少高度誤差）。

（10）確認(rèn)電極方向。

a.順時(shí)針?lè)较騏軸“-”

b.逆時(shí)針?lè)较騏軸“+”

（11）機(jī)床程序名（見(jiàn)圖4）。

圖4 機(jī)床參數(shù)輸入界面

a.MDC粗加工需要改動(dòng)下列參數(shù)：

①H000= +000011.0000 加工深度

③H002= +000001.2857 加工導(dǎo)程

④U（+/-）360.0 U軸方向

粗加工不需要改動(dòng)：

②H001= +000000.0320 減寸量（已留量）

b.MDJ精加工需要改動(dòng)下列參數(shù)：

①H000= +000011.0000 加工深度

②H001= +000000.0850 減寸量（千分尺測(cè)）

③H002= +000001.2857 加工導(dǎo)程

④U（+/-）360.0 U軸方向

4 注意事項(xiàng)

（1）電極毛刺必須處理干凈，防止加工制品缺肉。

（2）斜齒輪模具主鑲塊充分固定后方可定位使用。

（3）出現(xiàn)紅光黑煙確認(rèn)是否積碳，用牙刷清理下電極再繼續(xù)加工。

（4）加工過(guò)程中出現(xiàn)電弧報(bào)警時(shí)，按OFF/ACK 解除報(bào)警，清理電極表面灰塵，再繼續(xù)加工。例如：

（5）出現(xiàn)任何異常時(shí)禁止按下HALT按鍵，再抬起電極，導(dǎo)致制品電極碰傷廢棄處理。

（6）電極方向必須確認(rèn)好，方向錯(cuò)會(huì)導(dǎo)致電極制品全部廢棄處理。

（7）電極導(dǎo)程必須確認(rèn)好，導(dǎo)程不對(duì)制品跳動(dòng)大，制品能加工成桶型。

（8）需要穿透的制品加工深度必須大于制品厚度。

（9）需要拋光留量制品必須留量，保留精好電極待試模后拋光使用。

（10）制品上膠后防止制品不導(dǎo)電，使用千分表確認(rèn)一下ST燈是否亮起。

5 結(jié)束語(yǔ)

本次研究是長(zhǎng)期電火花加工過(guò)程中總結(jié)出來(lái)的，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn)證明。使用者使用本研究工序方案，可大大提高定位精度及加工質(zhì)量，減少因二次放電帶來(lái)的電蝕現(xiàn)象。提供更加穩(wěn)定的加工參數(shù)，更適用于斜齒輪模具主鑲塊自動(dòng)化生產(chǎn)方向的發(fā)展。