电极设计方法及原则课件.ppt
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- 电极 设计 方法 原则 课件
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1、page1電極設計方法及原則制作人:王紅剛王紅剛審 核:杜敬文杜敬文制作日期:07/11/2107/11/21page2目錄目錄電極設計流程電極設計流程電極設計的原則電極設計的原則電極設計的基礎電極設計的基礎放電加工區域的判定放電加工區域的判定拆電極之常見問題拆電極之常見問題&注意事項注意事項實例講解實例講解電極備料尺寸電極備料尺寸電極設計檢查電極設計檢查 電極圖紙電極圖紙 page3電極設計流程設計MAIL通知圖檔抓取制程分析HSM電極制作電極投單組長工作分配電極拆解及明細整理組長審核 電極備料 電極編程 放電現場依照明細借取電極進行加工NGpage4電極設計的原則電極設計的原則1 能整體不
2、分離 2 Z軸優先之原則3 成品面與靠破面需分開拆解4 兩電極間的重合距離至少大於4mm以上5 開向尺寸延長至少大於1mm以上6 電極應易於加工、校正、對刀7 盡量釆用標准料電極或常用電極的備料外形尺寸8 電極基准角與工件基准角一致,一般情況電極基准角都在右下角;9 整體拆解思路應單一方向或由里到外或外向里逐個拆解10 電極設計時盡量釆用平移,少用旋轉,以方便放電加工11 肋深在15mm以上時,優先考慮是否能拆解成側放電極12 盡量釆用EROWA治具電極13 電極命名從E01開始,設變修模電極接著以前的電極名稱命名,不可重復14 盡量少拆線割電極;15 減少電極數量;page5電極設計的基礎電
3、極設計的基礎1.電極間隙及其几何形狀與搖擺的關系2.復合形狀電極設計3.電極拆分原則4.電極的工藝結構與制程排配5.電極的材質和間隙什么是电极?什么是电极?电极是指在模具电极是指在模具中需要放电区域中需要放电区域的一个反向模型,的一个反向模型,通常是通过铣削通常是通过铣削铜料或石墨而得铜料或石墨而得到的;实际上到的;实际上,电极比实际要得电极比实际要得到的形状要小一到的形状要小一些;它是电腐蚀些;它是电腐蚀加工的重要组成加工的重要组成部分。部分。page6電極間隙及其几何形狀與搖擺的關系1.方形 電極的截面尺寸可分別計算如下 B1=B-2*d L1=L-2*d B1電極寬度 B工件寬度 L1電
4、極長度 L工件長度 d放電間隙 在計算截面尺寸時只要每邊 均減去一個放電間隙即可BdB1LL1工件電極page72.圓形 如圖所示電極的截面尺寸可計算如下 D1=D-2*d D1電極直徑 D工件直徑 d放電間隙電極間隙及其几何形狀與搖擺的關系DD1電極工件page8電極間隙及其几何形狀與搖擺的關系3.球形 電極的截面尺寸可計算如下 SR1=SR-dSR1電極尺寸 SR工件尺寸 d放電間隙搖擺方式(1).對于有球形搖擺的機台來說可使 用該功能。(2).使用圓形加工方式(G02 G03)。(3).使用圓形搖擺方式。SRSR1d電極page9電極間隙及其几何形狀與搖擺的關系2SRSSR 無論在使用圓
5、形搖擺方式還是圓形加工方式均會造成加工后球面的底部有一小平面。如果工件底部不充許有平面則需要再設計一精加工電極則可以解決此問題。page10電極間隙及其几何形狀與搖擺的關系CAC1A1B1B工件電極4.倒角 如圖所示計算如下 A1=A-(1-tg/2)*d B1=B-(1-tg(90-)/2)*d C1=C-2*d搖擺方式1.采用方形搖擺。2.采用方形跑位。page11電極間隙及其几何形狀與搖擺的關系 但是不論是采用方形搖擺還是直接采用方形跑位加工如果只是采用一種粗放電極加工后倒角尺寸會偏小對于這種狀況可采取以下兩種方法解決 1.采用粗精兩種電極加工但會增加制造成本。2.在設計電極時尺寸C按粗
6、加工間隙設計而對尺寸AB則按 精加工間隙設計計算如下 A1=A-(1-tg/2)*d”B1=B-(1-tg(90-)/2)*d”C1=C-2*d d粗加工放電間隙 d”精加工放電間隙page12電極間隙及其几何形狀與搖擺的關系RARA1RB1RBA1A5.倒圓 如圖所示計算如下 Ra1=Ra+d Rb1=Rb-d A1=A-2*d d:粗加工放電間隙page13電極間隙及其几何形狀與搖擺的關系RBRB1 對于右圖在設計時可以采用兩種方法1.圓形搖擺加工RB1=RB-d d:粗加工放電間隙2.方形搖擺加工 RB1=RB-d d:精加工放電間隙page14AA1AA1 6.斷差 斷差的設計一般等于
7、圖面的尺寸斷差的設計一般等于圖面的尺寸 即即:A1=A:A1=A 一般來說一般來說放電加工時的斷差尺寸由放電加工時的斷差尺寸由 電極保証電極保証因此因此在電極設計時在電極設計時對此對此 類尺寸的公差要求要嚴一些類尺寸的公差要求要嚴一些;對深度方向的斷差對深度方向的斷差如右圖所示。由于如右圖所示。由于 較深的部分在加工時消耗要大一些較深的部分在加工時消耗要大一些故故 在設計時應將尺寸標注為正公差在設計時應將尺寸標注為正公差 電極間隙及其几何形狀與搖擺的關系page15dd 7:斜面斜面與倒角有類似之處斜面與倒角有類似之處但斜面存在尖點但斜面存在尖點在加工時應特別注在加工時應特別注意到在精加工時意
8、到在精加工時如果是用粗電極加工如果是用粗電極加工應該先加工尖點應該先加工尖點的一側的一側再跑位加工另外一側再跑位加工另外一側這時應該這時應該Z Z軸抬起一個深度軸抬起一個深度 t=Xt=X*tgtg t tZ Z軸應減小的深度軸應減小的深度 XXX X軸的搖擺量軸的搖擺量 斜斜面角度面角度當然當然采用粗采用粗精兩種電極的設計方案也是可行的。精兩種電極的設計方案也是可行的。電極間隙及其几何形狀與搖擺的關系page16復合形狀電極設計 復合形狀是一般我們要設計的圖形復合形狀是一般我們要設計的圖形它是基本几何形狀組合而成它是基本几何形狀組合而成其設計方法與基本几何形狀的設計大同小異其設計方法與基本几
9、何形狀的設計大同小異但由于各種几何形但由于各種几何形狀組合在一起他們之間相互有所制約。因此狀組合在一起他們之間相互有所制約。因此在設計時應加以注意在設計時應加以注意特別是在只設計一種電極來完成粗特別是在只設計一種電極來完成粗精加工的情況下精加工的情況下如果沒有如果沒有注意選擇合適的設計方法注意選擇合適的設計方法往往會造成加工后尺寸超差或不到位的往往會造成加工后尺寸超差或不到位的情況發生情況發生下面由一個例子來說明此種情況下面由一個例子來說明此種情況 page17ABCE如圖所示如圖所示我們由前面的計算方法可得我們由前面的計算方法可得 粗放電極粗放電極A1=A-(1-tg/2)A1=A-(1-t
10、g/2)*d d B1=B-2 B1=B-2*d E1=E-2d E1=E-2*d d 精放電極精放電極A2=A-(1-tg/2)A2=A-(1-tg/2)*d”d”B2=B-2 B2=B-2*d”E2=E-2d”E2=E-2*d”d”#如要用一種電極加工如要用一種電極加工可以先將工件可以先將工件尺寸整體內縮精修間隙尺寸整體內縮精修間隙再單獨對直邊再單獨對直邊進行間隙的縮放進行間隙的縮放 復合形狀電極設計 page18電極拆分原則 好的設計方案不僅能在電極的制造上節約很多成本好的設計方案不僅能在電極的制造上節約很多成本而且在放而且在放電加工時也方便電加工時也方便省時省時對整個加工成本及加工時間
11、的降低有很對整個加工成本及加工時間的降低有很好的幫助。在實際的電極設計的工作中好的幫助。在實際的電極設計的工作中很多時候的設計方案都很多時候的設計方案都不是唯一的。但以下几個方面是我們必須要考慮到的不是唯一的。但以下几個方面是我們必須要考慮到的 page19電極拆分原則1加工深度方向尺寸最淺之原則 在電極設計時在電極設計時應保証在電極的放電加工的方向最淺應保証在電極的放電加工的方向最淺(在可能的在可能的情況下情況下)向向page202開向尺寸延長之原則 在放電設計時在放電設計時由于電極的尖角極易消耗由于電極的尖角極易消耗加上放電的間隙加上放電的間隙在角落在角落處就會形成圓角。對于開向尺寸的加工
12、時處就會形成圓角。對于開向尺寸的加工時如果電極設計得剛好和開如果電極設計得剛好和開向形狀一樣大小向形狀一樣大小則在開向尺寸的外邊就會有一部分余料留下則在開向尺寸的外邊就會有一部分余料留下故在故在設計時設計時對于開向尺寸應加于延長對于開向尺寸應加于延長.余料平直無余料電極拆分原則page213可重復利用之原則 在電極設計時在電極設計時可能同一工位可以有兩種或兩種以上的方案可供選可能同一工位可以有兩種或兩種以上的方案可供選擇擇此時此時可考慮使電極在加工后可考慮使電極在加工后經簡單的修整后即可再次使用經簡單的修整后即可再次使用如例如例方案A方案B電極拆分原則page224電極應易于加工 在電極設計時
13、在電極設計時應注意設計出的電極在現有工藝條件下應能達應注意設計出的電極在現有工藝條件下應能達到。同時到。同時除非萬不得已除非萬不得已不可將電極設計成需要放電工段來加不可將電極設計成需要放電工段來加工工否則否則會造成放電加工困難會造成放電加工困難電極制造成本過高等弊病。電極制造成本過高等弊病。電極拆分原則page235尺寸公差要合理 在尺寸的公差方面在尺寸的公差方面應在保証圖面要求的情況下應在保証圖面要求的情況下盡可能降低對各盡可能降低對各加工工段的要求加工工段的要求用用 0.10mm0.10mm的公差能滿足使用要求的公差能滿足使用要求就決不要標注就決不要標注成成 0.010.01的尺寸公差的尺
14、寸公差否則造成各加工工段將時間花費在無關緊要的否則造成各加工工段將時間花費在無關緊要的部分部分造成不必要的浪費。造成不必要的浪費。電極拆分原則page246電極的毛刺應易去除1.1.電極的制程電極的制程(工段的選擇及工段的先后順序工段的選擇及工段的先后順序)2.2.電極的拆解方式電極的拆解方式方案AA面方案BA面電極拆分原則page257電極應易于校正對刀 只要我們在設計時多考慮一點只要我們在設計時多考慮一點增加校正面增加校正面對刀面對刀面完全可以解決完全可以解決(見圖見圖B)(B)(電極由電極由CNCCNC加工加工)。圖B校正對刀面圖A電極拆分原則page268電極的種類盡可能少 電極是放電
15、加工的刀具電極是放電加工的刀具電極的種類越多成本就會電極的種類越多成本就會越高越高對于現場加工來說對于現場加工來說電極的種類越多電極的種類越多其加工其加工前所花的輔助時間越多前所花的輔助時間越多抓尺寸次數也會越多抓尺寸次數也會越多這樣這樣阻礙了現場效率的提升。阻礙了現場效率的提升。所以所以電極拆分的種類越少越有利于現場加工電極拆分的種類越少越有利于現場加工也也有利于控制電極的成本有利于控制電極的成本!電極拆分原則page27 9薄電極小齒電極采用銅鎢或銀鎢材料 由于銅鎢及銀鎢材料具有較好的剛性由于銅鎢及銀鎢材料具有較好的剛性用它們制成的薄小電極剛性用它們制成的薄小電極剛性較銅材好較銅材好不易變
16、形不易變形對電極的制作工段來說對電極的制作工段來說難度也降低了難度也降低了故對故對于在于在0.20mm0.20mm以下的小齒以下的小齒一般均要采用銅鎢材料一般均要采用銅鎢材料但是無論銅鎢還是但是無論銅鎢還是銀鎢材料銀鎢材料在加工效率上都比不上銅在加工效率上都比不上銅而且價格昂貴。因此而且價格昂貴。因此在銅材在銅材料的剛性夠的情況下料的剛性夠的情況下還是優先采用銅材料。還是優先采用銅材料。電極拆分原則page28電極拆分原則 10盡量采用EROWA電極 EROWAEROWA治具能節省電極的校正時間治具能節省電極的校正時間可大大提高工作效率可大大提高工作效率;同時同時EROWAEROWA治具也給電
17、極加工單位帶來了方便治具也給電極加工單位帶來了方便使用使用EROWAEROWA電極可將備料的動作電極可將備料的動作提前提前可提高電極制作的速度。因此可提高電極制作的速度。因此應盡量采用應盡量采用EROWAEROWA投制電極。投制電極。但在投制時但在投制時應讓應讓CNCCNC或或WEWE來加工電極來加工電極避免讓磨床加工。避免讓磨床加工。page29電極的工藝結構與制程配 電極的工藝結構主要有電極的工藝結構主要有校正校正對刀和防呆對刀和防呆 在制程排配時要注意在制程排配時要注意WEWE工段的工藝圓角工段的工藝圓角G G工段的毛刺工段的毛刺要考慮要考慮到各工段的加工特性及加工極限到各工段的加工特性
18、及加工極限 page30電極的材質和間隙電極常用材質有 銅:Cu 石墨:Gr銅鎢與銀鎢銅鎢與銀鎢:CuW&AgW 電極常用間隙有 0.03 0.05 0.1 0.15 0.2page31放電加工區域的判定 放電加工區域的判定電極設計之前放電加工區域的判定電極設計之前,對于工件上需放電加工之區域的判對于工件上需放電加工之區域的判定是很重要的。只有正確的判斷出哪些區域以一般加工方法(如銑削定是很重要的。只有正確的判斷出哪些區域以一般加工方法(如銑削研磨研磨線切割等)無法完成而必須放電加工線切割等)無法完成而必須放電加工才能有效的減少電極的數才能有效的減少電極的數量量從而降低模具制造成本。從而降低模
19、具制造成本。因此因此首先應該掌握判定放電區域的能力首先應該掌握判定放電區域的能力.下面下面逐一分需放電加工的因逐一分需放電加工的因素素.page321 面與面間的構成形式是影響需否放電的重要因素如下圖 圖一圖一 圖二圖二page332.刀具的最小直徑與最大刃長也是影響放不放電的重要因素如下圖 圖一圖一page34 圖二圖二page35 圖三圖三page363.工件上特征的構成形式影響蓍工件是否需放電加工 如下圖page374.工件的局部結構直接關系其是否需要放電加工 如下圖page38拆電極之常見問題 1 1.漏拆漏拆2 2.未做好加強未做好加強,延伸不夠延伸不夠3 3.表面處理要求處理不當表
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