电火花加工技术在内齿加工中的应用

电火花加工技术在内齿加工中的应用朱进云南金马机械总厂，云南昆明650102【摘要】通过分析电火花加工的原理，介绍了电火花加工技术在内齿加工中的应用特点及其工艺，并对其中的技术难题和关键技术进行了分析探讨。此方法成本低，效率高，操作方便，产品质量稳定。【关键词】电火花加工技术内齿加工工艺ApplicationofEDMTechnologyinannularGearMachiningZHUJinYunNanJinMaMachineryGeneralFactory,KunMing650102AbstractInthispaper,thetheoryEDMisanalyed,thecharacteristicsandprocessingtechnologyofEDMtechnologyinannulargearmachiningareintroduced,andsometechnologyproblemsandkeytechnologiesarediscussed.Thismethodischaracterizedbylowcost,highefficiency,easytooperateandsteadyproductquality.KeywordsEDMtechnology,annulargearmachining,processingtechnology中图分类号：TG61+9；TG661文献标识码：B电火花加工又称放电加工（ElectricalDischargeMachining简称EDM）是一种电热能加工方法。利用电极（工具）和工件两极间脉冲放电加工，在加工时，电极和工件不接触，两极之间充入介质使电极和工件保持绝缘状态。当脉冲击穿介质，瞬间放电产生高热量将工件表面材料熔化，通过连续不断的火花放电并适当控制这一过程，就能准确地加工出所需形状和精度的零件。1问题的提出我厂接到一批齿轮加工任务，其中一种零件为内外齿，且内齿底部无让刀槽（见图1）。为解决这一加工难题，我厂工艺部门进行技术攻关，根据我厂的现有设备和技术能力，提出了两种加工工艺：其一是热压成形，其二是电火花加工成形。对两种工艺进行分析对比，认为前者加工工序复杂，且不易保证产品质量，决定采用后者加工工艺。2电火花加工内齿特点1)为保证内齿的形状和零件精度，采用分别粗、精加工。粗加工时，采用长脉冲，负极性加工，因为此时离子的轰击作用大于电子的轰击作用，使正极的蚀除速度明显大于负极的蚀除速度，工件应接正极。反之，精加工时，采用窄脉冲，正极性加工。2)电火花加工内齿使内齿表面产生淬火面（或二次淬火面）有较高的硬度（HRC﹥50），耐磨性较好。3)加工不受坯料材质和硬度限制，加工周期短，操作方便，劳动强度低。4)易组织批量生产，效率高。3电火花加工内齿工艺图1内外齿3．1电极制作工具电极选用紫铜，因其尺寸精度易控制且导热性好，损耗少，加工稳定性好，价格也不贵，适合此加工工艺。根据内齿的参数及电火花脉冲参数的要求，铣削成形，分别制作粗加工电极，外形内缩0.30mm，精加工电极外形内缩0.10mm，以保证内齿的加工精度。3．2工件的加工3．2．1工件的预加工为减少粗加工余量，降低工具电极损耗，先在坯料上按齿形预钻盲孔（钻模保证）。3．2．2工件的粗、精加工将电极装夹在机头上，校正电极与机床工作台垂直，用三爪夹头将工件夹紧，用芯轴将工件和电极找正达到同心，再用齿形样板将电极外齿与工件盲孔找正（见图2）。最后，放工作液，调节冲油方向，调整冲油压力，设置参数进行加工。粗加工完后，换精加工电极进行精加工。4电火花加工内齿的关键技术4．1工作液的选择因内齿加工时放电间隙小，排屑困难，选用粘度小，流动性好，渗透性好的煤油作为工作液。4．2参数的选择及加工效果根据粗、精加工分别设置参数如下（以DM7140为例）：表1参数表参数粗加工精加工参数粗加工精加工极性POL-+脉宽ON（μs）550100停歇OFF（μs）4510停歇扩展E11低功管数I2302高功管数H21间隙电压U(V)50100加工电流I(A)303加工速度（㎜3/min）2503控制S24零件加工成成品后，我们进行了效果检查，见下表：表2效果检查表加工效果粗加工精加工加工效果粗加工精加工电极相对损耗﹤1%﹤0.8%表面粗糙度Ra≤12.5≤3.2工时（min/件）2010啮合面积92%形位公差达到要求5电火花内齿加工技术难点及处理方法5．1电极与工件的找正电极与工件如何保证间隙要求是保证加工精度的关键。采用通过芯轴及齿形样板找正对齐，并利用蜂鸣器报警保证电极、工件、芯轴达到配合要求。电极齿形样板零件芯轴图2电极找正图5．2齿形样板的设计制作齿形样板设计为内外齿结构（见图3）。外齿用于与零件的预制盲孔配合对正，内齿用于与电极的外齿配合对正，用线切割加工成形，其中外齿为半圆柱状。中间的孔用于与芯轴配合同心。5．3排屑方式随着加工深度、加工面积的增加，都不利于电蚀产物的排出，影响加工的稳定性，降低加工速度，使齿形不一致，影响齿的啮合，严重时将造成结炭拉弧，使加工难以进行。为改善排屑条件，提高加工速度和防止拉弧，采用强迫冲油和电极定时抬刀。加工中，采用两根冲油管对称且与工件成45°冲油，使电极与工件加工点周围形成螺旋状冲油路，充分冲走电蚀产物，保证齿形精度。6结语电火花加工内齿较适用于结构紧凑且无让刀槽的内齿加工。与热压成形及其他加工工艺相比，具有成本低，效率高，操作方便，易保证产品质量的优点，为内齿加工开辟了新的途径。[参考文献][1]马名峻，蒋亨顺，郭洁明.电火花加工技术在模具制造中的应用.北京：化学工业出版社，2004.[2]王贵成，张银喜.精密与特种加工.武汉：武汉理工大学出版社，2001.收稿日期：2007-4-4作者简介：朱进（1974-），男，云南昆明人，主要从事机械设计、加工方面及技术、质量管理工作。通讯地址：昆明西郊林家院云南金马机械总厂十大队650102E-mail:[e-mail]或[e-mail]图3齿形样板