超薄超長(zhǎng)電火花成型紫銅電極的校正、裝夾和找正方法

李勝利

（中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院，北京 100074）

在電火花成型機(jī)床實(shí)際工作中，有些較深的窄盲槽的加工是比較困難的，特別是徑深比超過(guò)1:10的窄盲槽，而加工窄盲槽，首先是要解決相對(duì)超薄超長(zhǎng)的工具電極的平面度校正，其次是電極的裝卡和精確找正。

超薄工具電極的平面度精度，不僅影響窄槽的最終尺寸精度，也影響電極在電火花放電加工中的變形大小。因?yàn)殡娀鸹庸r(shí)會(huì)有二次放電，而電極平面度不好的情況下，電極找正后總有最高點(diǎn)，在加工中最高點(diǎn)就會(huì)二次放電集中，受熱也同時(shí)集中，電極就會(huì)在這個(gè)點(diǎn)很快加大變形，由此造成窄槽精度超差，零件報(bào)廢。只有把超薄電極的平面度校正在一定范圍內(nèi)，才可能完成加工任務(wù)。

例如：寬度0.4MM，長(zhǎng)度8MM，深度15MM的窄槽，各尺寸精度為0.02MM，形位精度0.03MM。這個(gè)窄盲槽的徑深比高達(dá)1:37，加工難度極大。工具電極尺寸一般為寬度0.3MM，長(zhǎng)度7.9MM，高度20MM。此工具電極一般采用電火花線(xiàn)切割加工而成，但是因?yàn)殡姌O太薄，所以加工完成以后，電極的長(zhǎng)度方向變形很大，大約有1MM左右。采用精密平口鉗夾緊校正，只能解決大的變形，小的變形0.2MM左右的變形，采用平口鉗的方法是不起作用的，因此，電極的手工精密校正是無(wú)法避免的。

1 手工校正

手工校正要有校正沖頭，沖頭采用紫檀木加工而成，直徑8MM，長(zhǎng)度70MM，前端車(chē)尖，尖點(diǎn)為直徑0.5MM的球頭，頭部錐度20度左右。紫檀的軟硬度適中，既不會(huì)傷到電極表面，又可以把校正力準(zhǔn)確的傳導(dǎo)給電極，校正沖頭頭部也有一定的強(qiáng)度，不會(huì)過(guò)快磨損。

電極校正首先要去除線(xiàn)切割加工中留下的接刀毛刺和其他切割毛刺，然后用精密小型平口鉗加緊電極，先去除較大的變形。然后把電極放在校正精密平臺(tái)上，用工作燈放在電極的后方，用小型精密刀口平尺借助后方燈光，尋找電極20MM方向，變形的最高點(diǎn)和左右兩邊的變形起點(diǎn)，用鉛筆標(biāo)點(diǎn)出這3個(gè)點(diǎn)。再移動(dòng)平尺沿7.9MM方向移動(dòng)1MM，繼續(xù)找出這3個(gè)點(diǎn)，以此類(lèi)推，最終會(huì)得到這個(gè)電極變形的由點(diǎn)連接而成的3條線(xiàn)。既變形的最高點(diǎn)線(xiàn)和左右兩側(cè)變形的起點(diǎn)線(xiàn)，間距1MM在電極上，用磨尖的鉛筆畫(huà)出這3條線(xiàn)的7.9MM方向的平行線(xiàn)，在20MM方向上也要畫(huà)出間距1MM的平行線(xiàn)，最終是在電極表面形成網(wǎng)格狀的線(xiàn)條。

圖1 超薄電極變形校正示意圖

下面的工作就開(kāi)始用紫檀校正沖頭校正電極平面度。把電極平放在校正平臺(tái)上，有變形最高點(diǎn)和網(wǎng)格線(xiàn)的一面向上，輕輕錘擊紫檀校正沖頭，按照網(wǎng)格形成的交點(diǎn)，逐點(diǎn)校正，力度要先輕一些。先從左右變形起點(diǎn)線(xiàn)開(kāi)始，沿著電極7.9MM的方向校正一列，再沿著20MM方向平移校正，逐步向變形最高點(diǎn)線(xiàn)推進(jìn)。要從左右變形起點(diǎn)線(xiàn)開(kāi)始左右對(duì)稱(chēng)的校正，最終到變形最高點(diǎn)連線(xiàn)處。校正一遍以后，再用刀口平尺檢查，如果還有變形就再重復(fù)上面方法，用鉛筆標(biāo)點(diǎn)出變形點(diǎn)，再次校正，直至校正完成。一般這種尺寸的電極，經(jīng)過(guò)反復(fù)校正可以校正到平面度0.02MM以?xún)?nèi)，從而到達(dá)加工要求的電極精度。

2 電極校正

電極校正完成以后，還要正確的裝夾在機(jī)床的主軸上。要加工一個(gè)簡(jiǎn)單夾具，用螺釘通過(guò)壓緊墊塊壓住薄片電極的裝卡端。不能只用螺釘直接壓緊電極，這樣會(huì)使已經(jīng)校正好的電極產(chǎn)生新的變形，即便沒(méi)有新的變形，用一個(gè)單個(gè)螺釘壓緊電極也會(huì)影響電極的后續(xù)找正，因?yàn)殡姌O的受力不均勻，而后續(xù)是利用電極均勻的彈性變形找正，必須要求電極裝夾端均勻受力。

3 超薄超長(zhǎng)紫銅電極的找正

超薄超長(zhǎng)紫銅電極的找正也有它的特殊性，電極太薄強(qiáng)度太弱，但是找正精度又要求很高，找正精度如果不能保證，即便是電極校正的精度高也不可能完成加工任務(wù)，電極的找正精度也影響電極加工過(guò)程的變形量和加工效率，特別關(guān)鍵。

圖2 超薄電極裝夾找正示意圖

首先要找到一塊杠桿百分表的表針彈力在0.1N的，一般合格杠桿表的表針彈力為0.3N左右（一般單位經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用的，已經(jīng)報(bào)廢的表里會(huì)有合適彈力的杠桿表）。0.3N的彈力，0.3MM厚7.9MM長(zhǎng)20MM高的超薄電極是無(wú)法承受的，即便是輕壓0.05MM，電極也會(huì)有很大變形，根本無(wú)法用表找正。

找正時(shí)，先用角度尺大概找正電極，然后上表針彈力0.1N的杠桿表，輕壓0.05MM在電極上，電極的3個(gè)方向都要雙面找正，每一面的表針傾角要大致一樣。此時(shí)，雖然表針的彈力只有0.1N，但是這0.1N的壓力還會(huì)使此電極有0.01MM到0.04MM的微小彈力變形，找正時(shí)要記錄杠桿表的讀數(shù)和電極微小彈性變化規(guī)律，當(dāng)兩面的讀數(shù)和變化規(guī)律一致時(shí)，就可以確定此方向的電極已經(jīng)找正完成。

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹的超薄超長(zhǎng)的電火花機(jī)床用紫銅電極的校正、裝夾和找正方法，較好地解決了電火花加工中經(jīng)常遇到的一個(gè)難點(diǎn)，提高了零件的加工精度，為電火花機(jī)床加工高精度窄盲槽的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。