UG編程電極加工思路

一：電極加工原理

電火花加工是利用工具電極和工件電極間瞬時火花放電所產生的高溫熔蝕工件表面材料來實現加工的。電火花加工機床一般由脈衝電源、自動進給機構、機床本體及工作液循環過濾系統等部分組成。工件固定在機床工作台上。脈衝電源提供加工所需的能量，其兩極分別接在工具電極與工件上。當工具電極與工件在進給機構的驅動下在工作液中相互靠近時，極間電壓擊穿間隙而產生火花放電，釋放大量的熱。工件表層吸收熱量後達到很高的溫度(10000℃以上)，其局部材料因熔化甚至氣化而被蝕除下來，形成一個微小的凹坑。工作液循環過濾系統強迫清潔的工作液以一定的壓力通過工具電極與工件之間的間隙，及時排除電蝕產物，並將電蝕產物從工作液中過濾出去。多次放電的結果，工件表面產生大量凹坑。工具電極在進給機構的驅動下不斷下降，其輪廓形狀便被「複印」到工件上(工具電極材料儘管也會被蝕除，但其速度遠小於工件材料)。

二：電極的概念

電極是指利用電火花加工對工件進行二次加工的脈衝工具。在加工中電極有兩種用途：

1.根據產品的要求，模具表面的粗糙度需要達到一定的標準，可以用電極加工出較高質量的表面，也針對於某些產品表面需要產生火花紋的模具進行腐蝕，從而達到所需的火花紋面。

2.刀具很難加工或者不能加工的情況下用電極進行再加工，以便達到模具所需的要求。

三：電極工作原理

工作原理：從圖中可以看出脈衝電源分別為工具電極和工件提供電壓，自動調節進給系統控制電極靠近或遠離工件。在充滿電介質（如煤油）中當工具電極接近工件時，在二者之間形成瞬間高壓，它們之間的介質被擊穿，隨即發生火花放電。在火花通道中瞬時產生大量熱能，使金屬局部熔化甚至汽化、蒸發，而將金屬腐蝕下來，最終形成所需求的模具零件形狀。電火花加工可以加工傳統切削加工無法加工的型面，可以加工高硬度材料等。其缺點是加工過程緩慢，且不能加工非導電材料。對加工影響較大的主要有脈衝電流和脈衝頻率等參數。

四：電極的分類

1：紫銅

紫銅來源廣泛，具有良好的導電性，在較困難的條件下也能穩定加工，不容易產生電弧，加工損耗小；可獲得較高的精度，採用精細加工能達到優於Ra1.25μm的表面粗糙度。加工過程可保持尖銳的稜角、細緻的形狀。不足之處：機械加工性能不如石墨，磨削困難；機械強度低，不利於加工中的裝夾、校正和維持較長時間的穩定加工；比重大，即增加了加工進給系統的負擔，提高了對系統的要求，也不利於電極的安裝、校正。

2：石墨

與紫銅電極相比的優點是：電極損耗小，粗加工時為紫銅的1/5~1/3；加工速度快，約為紫銅的1.5~3倍；機械加工性能好，切削阻抗為紫銅的1/4；加工效率為紫銅的2倍；比重輕，為紫銅的1/5，可用於大型電極；耐高溫，熱膨脹係數低，約為紫銅的1/4。不足之處：有脆性（在工作液中浸泡可減少脆性），易損壞；容易產生電弧燒傷現象；精加工損耗大，表面粗糙度只能達到Ra2.5μm；不易做成薄片和尖棱。

3：銅鎢和銀鎢合金

銅鎢電極因其有銅的高熱導率、低損耗率、低熱膨脹性和鎢的高熔點，廣泛應用於模具鋼和碳化鎢工件以及精密加工。銅鎢和銀鎢合金的被切削性相當，加工穩定性好，電極損耗小，但價格貴，大約分別是銅的40倍、100倍。

4：黃銅

黃銅電極損耗大，加工速度也比紫銅慢，但放電時短路少，加工穩定。目前在火花機成形加工中一般不使用黃銅電極，但低速走絲線切割加工中仍使用。

5：鋼

鋼作為電極材料，機械加工性好，但加工穩定性較差，在鋼沖模等加工中，加工速度為紫銅的1/3~1/2，電極損耗比為15％~20％，不能實現低損耗。

五：電極材料的基本要求

電火花加工電極材料應具備以下基本性能要求：

1：高熔點，工具電極材料的熔點越高，電極損耗相對越小。

2：良好的導熱性，可使放電產生的熱量快速擴散，使加工介質的絕

緣性能快速恢復，抑制拉弧燒傷現象的產生。

3：良好的導電性，易於產生電離，滿足放電基本條件。

4： 較低的熱膨脹係數，在電火花加工過程中，電極尺寸能保持穩

定，確保加工精度。

5：良好的力學性能，易於加工和具有較好的變形抗力。

六：銅公放火花位工廠參考規範

後模包R夾口銅公一般比前模銅公-0.02～0.03，避免夾口外露

小孔單邊鑼大0.03mm

七：銅公火花位加工方法

【方法一】設假刀+負餘量法，工廠最常見

此方法平底刀在創建刀具時直徑縮小火花位值，底部火花位通過刀具輸出設置中的Z偏置或平移刀路控制，球刀，圓鼻刀通過側部底部設置負餘量控制火花位數值。

【方法二】模型偏置法，不易出錯，但複雜銅公偏置不出來

此方法適用於比較簡單的銅公，首先將基準台上面的部分通過偏置命令獲得實體模型，所有刀路將0對0加工。

八：銅公加工步驟

一、分析模型：尺寸分析、拔模分析、最小圓角半徑分析、模型缺陷分析(檢查幾何體)

二、總深度55MM，要移除的材料並不多，確定用高速機（雕刻機）加工

三、WCS坐標移到銅公頂部，導入高速機加工模板，設定毛坯和安全高度

四、如模型複雜思路不清，先做開粗、光基準、光曲面、清角，後補二次開粗和中光

五、整理檢查刀路、調整加工順序

六、後處理、出程序單、 出線割圖

九：銅公加工思路

開粗：一般銅公開粗保證餘量在0.3MM左右，骨位銅公可按高度的不同留餘量：0～8mm高開粗後保證骨厚2～2.5mm左右，8～15mm高開粗後保證骨厚2.5～3mm左右，15～25mm高開粗後保證骨厚3～3.5mm左右，25～35mm高開粗後保證骨厚3.5～4mm左右， 35mm高以上應考慮分段開粗(先開粗到一定深度並光出一截,再開粗餘下部分,接著光刀時需重複切削一段。有弧面的位置可用粗刀留少一點餘量用固定軸曲面銑清台階。

二次開粗：一般考慮使用小刀具參考前一刀具直接清角，小部分可分開來用等高加工。

光刀：先光基準外形，在進行直面，斜面，弧面位置加工。小位置可開粗光刀一起加工。

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