目前在油泵油嘴行業中,傳統的油嘴加工,多數依靠個人技能所決定的手工操作,產品質量不穩定,生產效率低,勞動強度大,廢品率高。
六軸數控電火花微孔加工機床,采用負極放電方式即采用黃銅對工件的放電達到加工目的。通過試驗得到黃銅對工件的耗損比值,用程序控制所需要的加工深度,加工出來的油嘴座面完全符合要求,提高了加工速度,保證了加工精度,完全取代了傳統的風磨加工。
一.六軸數控電火花微孔加工機床加工原理
六軸數控電火花微孔機床加工的原理是基于電極和工件(正、負電極)之間脈沖性火花放電時的電蝕現象,電蝕多余的金屬,達到加工孔的目的。加工噴孔的電極是利用300mm長的桿狀金屬絲(經常使用的有黃銅電絲、碳化鎢電絲、紫銅電絲和銀電絲,但根據其加工質量和效率以及成本, 多數情況下選用碳化鎢電絲與銀電絲)。此電極絲是通過無心磨床加工,電極絲的圓度保證在3μm以下,直線度保證在3μm以下。
二.六軸數控電火花微孔加工機床加工設備及工藝參數
六軸數控電火花微孔加工機床,能加工0.2mm以下的微孔。該機床有3個轉動軸和3位移軸,是六軸自動控制機床;具有單夾緊系統和雙夾緊系統兩種加工方法。加工時,以噴油嘴的中孔和座面定位、兩個銷孔定圓周方向,并通過爪形機構夾緊,裝卸十分方便。電極絲的軸向進給分三步進行:電極絲的修整→電極絲加工(電蝕)工件→對整個噴孔的修整(去除倒錐)。每一分步的進給量都要根據加工孔的孔深來確定,電極絲可自動進給、自動補償。經過批量加工試驗,該機床加工噴孔的精度為素線平行度6μm,直徑公差為6μm,粗糙度為Ra0.6;孔口能觀察到圓角,加工精密圓形微孔范圍一般在在¢0.08~¢2mm,孔深一般在1~3mm以內的噴孔。噴孔各項精度都優于鉆削的加工精度。其加工原理是靠電極絲的軸向進給(X、Y、Z和W)與旋轉定位軸(A、C)共同配合加工工件的。
三.六軸數控電火花微孔加工機床設備具有如下特點:
(1)加工時的空載電壓高低:噴孔的直徑和流量隨電壓的增加而增大,但增量不大;
(2)電極絲三步進給量的大小:進給量的大小影響噴孔的錐度和和壓力室圓角的大小,應根據不同的零件來通過試驗確定合理的每步進給量;
(3)電極絲頭部徑向偏移量:加大偏移量會使噴孔直徑增加,但可以縮短加工時間;
四.六軸數控電火花微孔加工機床精度指標
(1)孔的加工精度(孔徑Φ0.2mm厚度≤1.0mm材料1Cr18Ni9Ti):±0.005mm。
(2)加工表面粗糙度: Ra≤0.6μm
(3)單孔加工時間(孔徑¢0.2mm厚度1.0mm材料1Cr18Ni9Ti):≤30秒。
五.六軸數控電火花微孔加工機床數控系統及控制功能
(1)采用專用工控機控制(非民用計算機),17”液晶彩顯;X、Y、W軸采用交流伺服電機及驅動系統控制,控制當量0.001mm。Z軸為細分步進電機伺服控制。A、C軸分度精度 5’,A、C軸分度重復精度 3’,工作臺運動的定位精度 橫向0.020 mm 縱向0.020mm,工作臺運動的重復定位精度 0.012mm。
(2)X、Y、W軸的點位數控,Z軸、W軸伺服及位置控制。
(3)采用人機對話及中文操作界面,機床軟件采用自主研發的數控電火花微孔加工機軟件。
(4)電極的自動補償修整,自動找零位,加工到預定深度后自動回退。
(5)根據工藝要求,加工過程電參數的自動切換。
(6)具有自動尋邊和找中心功能,電極用完自動報警功能。
(7)各軸坐標顯示,加工狀態顯示,加工參數顯示。
(8)可以指定任意孔位加工。
(9)加工過程中,實際加工時間與設定時間偏差超過設定范圍時報警。
(10)帶USB接口。
數控電火花微孔加工機床已在油嘴油泵廠投入使用,實踐表明,該機床性能可靠,操作也很方便,給企業帶來了明顯的經濟效益。
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