电火花加工中减小电极损耗的方法和实验研究.pdf

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1、制造技术／工艺装备现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2014年第9期电火花加工中减小电极损耗的方法和实验研究‘郭红桥，曹明让(太原理工大学机械工程学院，太原030024)摘要：制作一种电火花小孔加工用cu-Ni复合电极，其原理是基于电镀层和基体材料性能的差异，改变电极材料电蚀性能，保证电极端面和侧面的均匀损耗。在D703F型高速电火花小孔加工机床上。用cu．Ni电极加工1Crl8Ni9Ti不锈钢材料，与常用的普通铜管电极对比。结果表明：在相同的加工条件下，cu—Ni复合电极的电极损耗明显降低，同时

2、改善了因电极损耗引起的被加工工件的尺寸精度和形状精度。关键词：电极损耗；锥度；补偿；电镀；复合电极；电火花小孔加工中图分类号：THl6文献标志码：A文章编号：1671---3133(2014)09—0085—05MethodandexperimentalstudyofEDMinreducingelectrodewearGuoHongqiao，CaoMingrang(CollegeofMechanicalEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstra

3、ct：MakesaCu-Nicompositecoatingelectrodesforsmall-holeEDMdrilling．Thiselectrodeismadebywayoftheelectro-platingprocessonthebasisofthedifferencebetweenthedischargingperformanceoftheelectroplatedcoatingandthatofthema·trixtoensureuniformwearofelectrodebottomfaces．Withthiselec

4、trode，machiningsmall-holeon1CrlSNi9Tisteelinhishspeedsmall-holeEDMmachine，andcomparedtothetraditionalelectrodes．TheresultsindicatethatCu-Nicompositecoatingelectrodesdisplaybetterwearresistanceonthegameexperimentalconditions，andimprovethedimensionalandshapeaccuracyofworkp

5、iec-escausedbywearofelectrodes．Keywords：wearofelectrodes；taper；compensation；electreplating；compositecoatingelectrode；small·holeEDM0引言高速电火花小孔加工工艺是近年来新发展起来的一种特种加工技术，已被应用于线切割零件的预穿丝孔、喷嘴以及耐热合金等难加工材料的小、深、斜孔加工，并且其应用领域日益扩大⋯。电火花小孔加工中工具电极的损耗一直是相关研究的重点问题。电极损耗会引起工件尺寸精度降低和加工速度下降，特别是在

6、大深径比的小孔加工中，这种现象尤为严重，从而束缚了电火花小深孑L加工工艺的发展。在多种补偿电极损耗的方法中，反复使用新电极加工直至满足尺寸要求的方法既消耗时间又浪费电极，造成生产效率下降和生产成本增加。均匀损耗方法心1只考虑电极端面的损耗情况，忽视了侧面放电引发“二次放电”造成工件侧壁的尺寸精度下降，所以在实际生产·山西省基础研究基金项目(2009110290)中很难实现。加速端面损耗的方法∞1尽管能有效保证电极形状，但会造成电极的浪费，增加生产成本，降低生产效率。薄壁绝缘空心套插入圆柱电极法H1能有效避免侧面放电造成的“喇叭口”问题，

7、但增加了电极制作的难度。圆柱黄铜电极表面电镀铬法"’虽使加工速度提高、电极相对损耗减少，但金属铬与铜的结合性较弱，不易电镀，并且铬对人和环境也会造成一定危害。以黄铜管状电极作为基体，在其表面电镀一层金属为一种有效的方法。镍与铜的晶格类型相同，晶格常数相近，电镀比较容易，镀层结合力较强。同时具有较高的熔点(1453℃)、比热容、熔化热和汽化热等热学物理常数，在火花放电阶段对因电能转化的高温热能具有一定的承受能力，即抗电蚀性。本文以镍作为镀层材料，分析了工具电极损耗机理，探讨了复合电极改善电火花小孔加工中电极损耗852014年第9期现代制造

8、工程(ModemManufacturingEngineering)的问题。实验结果表明，采用cu-Ni复合电极在改善电极损耗方面具有可行性。1电极损耗补偿1。1电极损耗机理关于工具电极损耗机理的文献比较少，