壓鑄模具電火花加工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

電火花加工（EDM）是壓鑄模具制造的重要工藝。壓鑄廠里的一些技術(shù)誤區(qū)會(huì)導(dǎo)致數(shù)控電火花加工達(dá)不到預(yù)期的精度、表面、效率等要求，下文對(duì)這些常見的誤區(qū)進(jìn)行分析與指導(dǎo)。

誤區(qū)1.用電極碰工件分中，經(jīng)常“打偏”

使用電極直接碰工件的方法，屬于面接觸。接觸面之間不可避免地存在或多或少的細(xì)微物，接觸面也存在裝夾精度誤差，它們將直接影響找邊、分中的精確度。使用這種方法，必須嚴(yán)格要求將接觸面擦拭干凈，但由于還是有人為因素的存在，精度會(huì)有不穩(wěn)定的情況。

對(duì)于數(shù)控放電機(jī)，推薦使用基準(zhǔn)球分中的方法，這是壓鑄廠放電必備的方法。通常的做法是：

1）裝夾工件；

2）在工作臺(tái)上放一個(gè)基準(zhǔn)球；

3）在主軸頭上安裝測(cè)頭；

4）使用測(cè)頭對(duì)工件分中；

5）使用測(cè)頭對(duì)基準(zhǔn)球分中；

6）取下測(cè)頭，安裝電極；

7）之后的電極都是對(duì)基準(zhǔn)球進(jìn)行分中

由于分中過(guò)程都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的感知接觸，因而可實(shí)現(xiàn)μm級(jí)的高精度定位精度。另外，電極分基準(zhǔn)球的過(guò)程移動(dòng)距離變小，可充分利用機(jī)床的行程，效率也提高了。

誤區(qū)2.千篇一律選用同一種電極材料

國(guó)內(nèi)大多數(shù)壓鑄廠使用紫銅作為電極材料。在追求高效率加工的今天，你是否去考察過(guò)石墨電極的加工優(yōu)勢(shì)？或許你會(huì)簡(jiǎn)單地認(rèn)為石墨電極只適用于大型模具加工或者粗加工。事實(shí)上，這種認(rèn)識(shí)是片面的或者還停留在傳統(tǒng)的制模觀念。

當(dāng)前越來(lái)越多的壓鑄廠，開始使用石墨電極來(lái)大幅度縮短壓鑄模具制造周期。因?yàn)闊o(wú)論是銑削電極還是放電加工的過(guò)程，都能節(jié)約大概50%的時(shí)間，這是石墨電極的顯著優(yōu)勢(shì)。另外，石墨做大電極重量輕，窄縫加工不容易變形，CNC銑削沒有毛刺，可設(shè)計(jì)整體電極來(lái)減少電極數(shù)目等等，都充分體現(xiàn)了石墨材料的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然了，在要求Ra0.4μm以下的精細(xì)表面加工，石墨加工就不太合適了。

對(duì)于微細(xì)類加工，要求極低的電極損耗。這時(shí)就有必要選用優(yōu)質(zhì)的紫銅電極或者洛銅電極。對(duì)于高附加值零件的放電加工，使用價(jià)格更昂貴的銅鎢合金能獲得更小的電極損耗，尤其在加工硬質(zhì)合金類工件。

誤區(qū)3.電極火花位做得偏小，大幅度降低了加工效率

大多壓鑄廠都是從使用傳統(tǒng)放電機(jī)升級(jí)到數(shù)控放電機(jī)，不少工廠在使用數(shù)控放電機(jī)時(shí)，電極火花位工藝仍然參照傳統(tǒng)放電機(jī)，比如粗加工粗加工電極火花位取單邊0.15mm，精加工電極取單邊0.06mm。

偏小的電極火花位大幅度限制了數(shù)控放電機(jī)不能使用更大的電流來(lái)進(jìn)行高速加工。事實(shí)上，在高速切入加工后，只需通過(guò)平動(dòng)加工即可快速修光型腔側(cè)面，這是實(shí)現(xiàn)放電表面、效率、精度指標(biāo)完美效果的工藝方法。這里提供一個(gè)參考，數(shù)控放電機(jī)的粗加工電極火花位取單邊0.3~0.15mm，精加工電極取單邊0.15~0.1mm。需要參照放電面積與加工量，在面積允許的情況下，盡可能將火花位做大一些，可獲得甚至是高達(dá)幾倍的加工效率。

誤區(qū)4.仍然在使用手動(dòng)夾頭安裝、調(diào)整電極

壓鑄廠出于實(shí)力或者成本的考慮，使用傳統(tǒng)的手動(dòng)夾頭安裝、調(diào)整電極，這種方法簡(jiǎn)單實(shí)用，被普遍使用。但一些壓鑄廠購(gòu)買了幾十萬(wàn)的數(shù)控放電機(jī)，仍然在使用傳統(tǒng)夾頭。

使用傳統(tǒng)的手動(dòng)夾頭，機(jī)床的實(shí)際利用率并不高，在不能滿足生產(chǎn)效能的情況下只能花更多的資金投資增加放電機(jī)床。事實(shí)上，好馬需配好鞍，數(shù)控機(jī)應(yīng)配置如3R快速裝夾定位夾具，可以省去人工打表的過(guò)程，減少了機(jī)床頻繁的待機(jī)，提高了生產(chǎn)效能。

誤區(qū)5.使用數(shù)控機(jī)床，不用側(cè)打與斜打功能

數(shù)控放電機(jī)可實(shí)現(xiàn)側(cè)打、多軸加工。圖示為一注塑模的成型鑲件，四周有比較薄、深的膠位，此部位適合側(cè)打。

放電清除切削加工后剩下的刀具R角，是比較常見的加工類型，如果采用X、Y、Z三軸聯(lián)動(dòng)的方法，即斜向加工，可避免因加工部位面積小而發(fā)生放電不穩(wěn)定、電極局部損耗的現(xiàn)象。

誤區(qū)6.大面積的高光潔度加工難以達(dá)到要求

如果壓鑄廠的壓鑄模具放電加工都屬于大面積（30平方厘米以上）類型，并且表面都要求在VDI18以下，要求均勻一致的火花紋理，像電視遙控器類型腔。那么放電加工就是一個(gè)頭痛的問(wèn)題，經(jīng)常會(huì)為了紋理作反反復(fù)復(fù)的修整，加工效率也很低。

如果是批量放電加工大面積、大型腔類模具，應(yīng)考慮使用混粉加工技術(shù)，可大幅度提高加工效率，更容易獲得大面積的精細(xì)紋理或者鏡面。

誤區(qū)7.不正確的放電加工表面品質(zhì)控制

一些壓鑄廠，制造的壓鑄模具要求并不是很高，放電部位基本都要后續(xù)進(jìn)行拋光處理。在這種情況下，模具放電加工卻在追求VDI18（Ra0.8μm）以下甚至是鏡面加工的要求，而同時(shí)又在抱怨放電速度太慢，交期來(lái)不及。

壓鑄廠應(yīng)根據(jù)壓鑄模具不同的要求來(lái)正確控制放電表面品質(zhì)，分清楚放電的優(yōu)先級(jí)是效率還是品質(zhì)。對(duì)于大多數(shù)后續(xù)要進(jìn)行拋光處理的加工部位，放電加工達(dá)到VDI22（Ra1.25μm）或以上即可。對(duì)于細(xì)微的部位，為避免拋光變形可以加工精細(xì)些。這里需要強(qiáng)調(diào)的是，在追求VDI22以下的高品質(zhì)亞光表面要求時(shí)，放電時(shí)間會(huì)大幅度增加，同時(shí)電極損耗也會(huì)增加。

誤區(qū)8.鏡面放電加工誤區(qū)

對(duì)于沒有接觸過(guò)鏡面放電加工的壓鑄廠，對(duì)這門技術(shù)會(huì)頗感興趣。但遺憾的是，由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，他們的一些不正確的認(rèn)知，導(dǎo)致出現(xiàn)加工失敗的案例。

事實(shí)上，對(duì)于數(shù)控放電機(jī)來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)鏡面加工并不難，而像VDI7（Ra0.2μm）級(jí)別的亞鏡面才是具有極高的加工難度。能否實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的鏡面效果，除選用的加工參數(shù)外，其很大程度取決于工件材料，某些材料如SKD11、DC53、仿冒S136是無(wú)論如何也達(dá)不到好的鏡面效果，因此一定要判斷材料再?zèng)Q定進(jìn)行鏡面放電，否則可能會(huì)浪費(fèi)時(shí)間而達(dá)不到要求。而對(duì)于電極來(lái)說(shuō)，并沒有那么嚴(yán)格的要求，并不是要求電極必須進(jìn)行鏡面拋光處理。

鏡面加工的主要經(jīng)驗(yàn)是時(shí)間的控制。多大的面積，應(yīng)該設(shè)定多少時(shí)間，有經(jīng)驗(yàn)的師傅可靈活地實(shí)現(xiàn)高效率的鏡面生產(chǎn)，沒有經(jīng)驗(yàn)的情況下就只能依賴數(shù)控機(jī)床的專家系統(tǒng)，慢悠悠地進(jìn)行放電加工，反正品質(zhì)是有保證的。