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    電火花加工時如何正確選用沖油或抽油?多大壓力為好?

    電火花加工時如何正確選用沖油或抽油?多大壓力為好?

    • 分類:新聞中心
    • 作者:
    • 來源:
    • 發布時間:2021-06-11 10:50
    • 訪問量:

    【概要描述】

    電火花加工時如何正確選用沖油或抽油?多大壓力為好?

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    詳情

    01

    沖、抽油的必要性

        沖、抽油是電火花加工工藝技術中不可缺少的措施。其必要性如下:(1)促進電火花放電通道熄滅后的介質消電離過程,使放電過程穩定。(2)促進電火花加工蝕除產物的排出,以免引起電弧放電。(3)加速工具電極和工件表面放電區域的冷卻。

    可見,沖、抽油的目的是改善電火花加工的條件,提高加工穩定性和加快加工速度。但是,沖、抽油措施若采用不當,又會有增加工具電極損耗的弊病。因此,采用沖、抽油措施時應遵循以下原則:能不沖、抽油時,盡可能不采用沖、抽油;采用沖、抽油措施時,應將沖抽油壓力控制在較小范圍內,即接近維持穩定加工的臨界壓力范圍內。這樣,可以避免采用沖、抽油措施所造成的加大工具電極損耗的副作用。

     

    02

    沖、抽油裝置

        如果連通到加工間隙的油管的液壓高于加工間隙的液壓,就會使經過過濾后的純凈工作液沖入間隙,這就是沖油。

        如果連通到加工間隙的油管的油壓低于加工間隙的油壓,就會使加工間隙中被污染的工作液抽、吸而流出加工間隙,這就是抽油。沖(或抽)油的壓力一般以千帕(kPa)作為計量單位。

        沖、抽油裝置是電火花機床的基本配置之一,一個沖抽油裝置必須具備下述功能和裝置:(1)可改變連通油管內工作液的流向。利用電火花機床的工作液循環過濾系統通過閥和射流元件來完成改變油管內工作液的流向。在機床上裝有選擇沖或抽油方式的手柄,通過操縱手柄來決定采用沖油或抽油方式進行加工。

        (2)可調整沖(或抽)油壓力的大小。在電火花機床的沖、抽油裝置的出口處,裝有調整沖(或抽)油壓力的手動閥。操縱手動閥,可以在一定范圍內任意改變沖(或抽)油壓力的大小。連通管與兩塊壓力表相通,壓力表可以分別顯示沖或抽油壓力的大小。

        (3)有可以實行下沖(或抽)油的油杯。從工件底部的沖(或抽)油孔向工件的成型部位沖(或抽)油的方式,稱為下沖(或抽)油。

        采用下沖(或抽)油時,必須使用油杯(圖1)。油杯由一個機械強度較高,且高度尺寸有較高精度的容器油杯體和一組油杯蓋組成。油杯體的側面有與沖(或抽)油裝置的連通接口,一般為軟管水嘴。油杯體頂部是油杯蓋。為了保持油杯的密閉,油杯與油杯蓋之間采取密封措施。油杯蓋是帶孔的平板,有足夠的機械強度和尺寸精度。各油杯蓋上孔的大小和數目不等,以適應各種不同尺寸不同數目工件的沖、抽油的要求。加工時,將工件平放并夾緊在油杯蓋上,將沖(或抽)油孔對準油杯蓋孔。油杯蓋孔必須被工件全部遮蓋,否則發生泄漏,影響沖(或抽)油壓力。

    1   采用油杯的沖、抽油原理

     

        (4)有實行上沖(或抽)油的接口和裝置。從工具電極的沖(或抽)油孔向下沖(或抽)油的方式,稱為上沖(或抽)油。采用上沖(或抽)油時,有單連接口方式和多連接口方式。

        單連接口方式即工具電極各油孔在電極內部連通,工具電極與沖、抽油裝置只有一個連接口(圖2)。這種方式又分為兩種不同的連接形式:第一種形式的連接口(即油嘴)在電極柄上,而工具電極的油孔與電極柄的油孔在安裝固定時正好對準,形成沖(或抽)油回路(圖2a);第二種形式是在設計和制作工具電極時,在工具電極上制作出油嘴和沖(或抽)油回路(圖2b)。

    2   上沖(或抽)油單接口式連接方式

     

        多連接口方式是指在工具電極的各油輸出油嘴孔上不能彼此連通時,各油孔必須分別與沖、抽油裝置連接的方式。它須采用一個專用的多路連通裝置,將各路分別用軟管與電極上各油孔相接,構成多個并聯的沖(或抽)油回路。多路連通體的公用油嘴與沖、抽油裝置相連。圖3是典型的多路沖、抽油的連通裝置。在電火花加工應用中,多余的輸出口須用絲堵堵塞,以免泄漏減壓。

    3   多路沖(或抽)油的連通裝置

     

    03

    沖、抽油的方法

        沖抽油是為促進穩定加工而采取的措施,主要應用在深孔、復雜型腔、直壁孔和加工不易穩定的電極對材料(例如鋼加工鋼)的電火花加工中。其方法有三種。

        (1)沖油法。在電極或工件上開加工液孔的方法為沖油法(4),此法應用最為廣泛。①上沖油的應用。加工復雜型腔或在沒有預孔的情況下加工深小孔時,多采用上沖油方式。

    4   沖油法

     

        ②下沖油的應用。下沖油多用于直壁孔(例如沖模)的加工中。在型腔加工時,若型腔模具本身具有一個可以利用的孔(例如注塑模具的頂出桿孔、流道孔等),則可以利用其作為沖油孔實行下沖油。應盡可能避免專為下沖油而在工件上加鈷工藝孔,以免影響型腔外觀。

        (2)抽油法(為了控制小的側壁錐度)。在沖油法加工中,因為有二次放電加工側面會形成錐度,如果要把錐度限制在特別小的情況下,應采用如圖5所示的抽油法。

    5   抽油法

     

        ①下抽油的應用。根據下沖油的原則加工型腔時,如果型腔的垂直剖面形狀呈上大下小,則采用下抽油有利于油路暢通,如圖6所示。

    6   下抽油的典型應用實例

     

        ②上抽油的應用。根據上沖油的原則加工型腔時,如果型腔的垂直剖面形狀呈下大上小,則采用上抽油有利于油路暢通,如圖7所示。實際生產中,上、下抽油一般只有在特殊需要的場合(要求側壁間盡量減少二次放電)才應用。

    7   上抽油的典型應用實例

     

        (3)噴射法。在電極或工件上不能開加工液沖油孔時,還有從電極的側面強迫噴射加工液的方法,又稱側沖法,如圖8所示。

    8   噴射法

     

        另外,還有使電極定時上下抬刀運動的方法,即利用電極向上時形成局部真空抽吸換油,電極向下時擠出工作液排除加工屑。要注意的是,在加工大面積盲孔或深型腔時,工具電極上下抬刀抽、擠工作液時,對電極和工件會產生很大的作用力和反作用力,使主軸、立柱等部件交替變形甚至引起瞬時短路。定時抬刀法通常與側面噴射加工液的強迫流通并用。

     

    04

    沖、抽油的影響

        前已述及,采用沖、抽油的方法可以改善電火花成形加工的穩定性。但是,如果沖、抽油壓力和工作液介質流速過大,使加工間隙的排屑和消電離的速度加快,并且不利于維持工具電極表面形成碳黑覆蓋層的溫度,從而減弱了碳黑覆蓋效應,加快了工具電極的損耗速度。不同的工具電極材料對沖、抽油壓力的適應性也不相同。例如,石墨電極材料對沖、抽油就不十分敏感。

        鑒于上述原因,如加工本身可以維持穩定時,不宜采用沖抽油措施。如果自身的穩定性不能維持,則將沖、抽油壓力維持在盡可能小的范圍內。

        沖油方式與抽油方式對工具電極的損耗速度影響無大差別,但對工具電極端面損耗均勻性的影響有較大差別。由于沖、抽油時,工作液的進口處所含各種雜質較少,溫度也較低,因此進口處的覆蓋效應更易于降低。這樣就使沖油時工具電極易于形成凹形端面;抽油時對應位置則易于形成凸型端面(圖9)。

    9   在電火花成形加工中,沖抽油方式對工具電極損耗的影響

     

        實踐證明,用沖、抽交替的方法可以使單獨用沖油或抽油所形成端面變形的缺陷彼此抵消,得到較為平整的端面。此外,采用不連續的脈動沖(或抽)油效果比連續沖(或抽)油的效果好。

       源:電火花及線切割加工有問必答300

       者:郭永豐,白基成,張學仁

       版:哈爾濱工業大學出版社

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