電火花成形加工很難得到加工表面粗糙度值很小的表面,尤其是面積稍大[如大于(10×10)cm2]更難達(dá)到Ra≤0.32μm的光潔表面。因此對(duì)于表面粗糙度要求很高的工作,在電火花加工后仍需要人工拋光打磨,既費(fèi)工費(fèi)時(shí),而且有些窄縫、深槽、形狀復(fù)雜的工件,很難均勻拋光。為了解決上述問題,采用電火花混粉光澤面加工新工藝,有效地解決了這一難題,并取得較好的工藝效果,此新工藝有待進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
電火花混粉光澤面加工原理 電火花混粉光澤面加工是在工作液煤油中混入硅微粉或鋁微粉,其顆粒直徑應(yīng)在1~2μm左右,否則容易沉淀;烊敕勰┑墓ぷ饕航(jīng)不斷攪拌后注入工具電極與工件之間的放電間隙,加工過程中一般應(yīng)有抬刀、平動(dòng)或搖動(dòng),這可使加工表面更均勻光潔。
混粉電火花加工可以達(dá)到準(zhǔn)鏡面的主要原因如下。
煤油中混有導(dǎo)電微粉后電阻率大為降低,因此加工間隙(火花擊穿間隙)增大5倍,實(shí)際單個(gè)脈沖能量得以降低至很小,加工出的凹坑很;此外間隙大、排屑易、穩(wěn)定性提高。因采用平動(dòng)或搖動(dòng)加工,實(shí)際的加工面積變小,使排屑條件大為改善。
由于工作液中混有很多微小的導(dǎo)電顆粒,每次火花放電的通道都“串聯(lián)”地經(jīng)過這些導(dǎo)電體而二次、三次、多次放電,亦即工具電極與微粉顆粒、微粉顆粒與微粉顆粒,最后才是微粉顆粒與工件表面之間火花放電,真正消耗在工件表面的火花放電能量,經(jīng)分散之后只有原單個(gè)脈沖能量1/3~1/10的很小能量,所以加工出的火花凹坑特別淺而小。
工作液中大量導(dǎo)電微粉,使每次火花擊穿的放電點(diǎn)很分散,再加平動(dòng)、搬動(dòng)、抬刀,使工作表面有相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以加工出的表面更均勻細(xì)致,加工也較穩(wěn)定。
從微觀機(jī)理而言,混粉精微光整加工都采用正極性加工,工具電極(負(fù)極)發(fā)射的電子,經(jīng)過較長(zhǎng)的放電間隙到達(dá)正極工件表面時(shí),放電通道的直徑已經(jīng)擴(kuò)大,在工件表面的電流密度即能量密度較正常放電更為減小,大部分材料都在熔化的液體狀態(tài)下拋出,因此加工出的火花凹坑是直徑較大,深度較淺、較平的碟狀淺坑,很少有氣化拋出的小而深的“針孔表面”。
硅粉、鋁粉(近年來(lái)采用鉻、鎳、鉬微粉效果更好)在高溫、高壓下的放電瞬時(shí)會(huì)與工件表面形成“玻璃體”或固熔合金層,其表面更平整,耐磨損、耐腐蝕性能更好,使型腔模具的壽命加長(zhǎng)。