CN109530826A - 一种电火花加工铝合金型腔的方法 - Google Patents

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董文满
郭红海
吴建平
王沙婷
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
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Abstract

本发明属于特殊结构的精密电加工领域，涉及一种电火花加工铝合金型腔的方法。本发明在使用电加工内部油路沟通孔，采用粗、精加工策略，进一步提高加工表面机械性能。在粗加工过程中，去除大部分加工余量，保证材料去除效率。精加工过程采用间隙平动、反复晃动的加工方式，间隙的存在利于电蚀物的及时排除，避免二次放电，有利于提高表面质量与避免二次污染物的残留。通过此方法的应用，提高了内部沟通孔的表面质量，使内部油路沟通孔的表面精度在Ra3.2以内，同时保证了加工效率，为此类高精度常规加工方法无法是实现的孔加工开创了一种稳定、有效的加工方法。

Description

一种电火花加工铝合金型腔的方法
技术领域
本发明属于特殊结构的精密电加工领域，涉及一种电火花加工铝合金型腔的方法。
背景技术
随着舵机壳体轻量化、最小包络、集成设计模式的普及，导致其强度余量大幅降低，油路孔也更为交错复杂，不可避免地大量采用电火花孔进行相互沟通，并提出了表面质量Ra3.2要求。另外，在舵机壳体结构变得更为紧凑的情况下，为了满足通油量需求，电火花沟通孔的尺寸与位置公差指标也提高至±0.1mm。
原加工方法，为了满足设计指标要求以及实现去除电火花加工毛刺的目标，采用电火花加工与电化学腐蚀加工结合的方式。但这种方式对于新一代舵机壳体存在较大的问题：不仅电化学加工电极，制作成本高、消耗快、种类繁多；而且，电化学去毛刺常造成零件烧伤报废等问题；另外，新一代舵机壳体上常出现各种小规格的电火花沟通孔，无法实现电化学操作；更重要的是，对于形位公差较严的电火花孔，原加工方法尺寸难以较精确控制，极容易超差。目前相关的加工方法在国内外均未见报道，此类结构的电加工仍是加工行业内存在的难题。
发明内容
本发明的目的是：为了解决现有油路沟通孔加工光度较差，形状尺寸难保证的问题。本发明提出了一种电加工方法，通过优化加工策略，提高孔壁加工精度，并能有效控制孔形状尺寸，通过创新方法解决了传统“电加工”加“电化学”的方式无法加工小孔和加工过程不稳定的问题。通过优化策略、控制加工参数，使得此类液压油路孔的加工能够实现较高的表面光度和形状尺寸，且加工稳定、能够满足批量生产需求。
本发明的技术方案是：一种电火花加工铝合金型腔的方法，包括如下步骤：
步骤1：准备电极，测量电极尺寸，加工用电极长、宽尺寸需小于待加工孔尺寸0.34±0.02mm；
步骤2：装夹零件，并找正待加工型腔所在孔，电极移动进孔内至型腔所在深度，沿型腔轴向，采用SF211电火花机床模块参数C150粗加工型腔；
步骤3：加工结束后抬出电极，冲油2分钟；
步骤4：电极移动进孔内至型腔所在深度，进入型腔，采用SF211电火花机床模块参数C146，依次上下、左右平动精加工型腔，直至加工型腔至设计尺寸；
步骤5：拆下零件，检测零件尺寸和加工表面光度。
所述步骤2：采用SF211电火花机床模块参数C150粗加工内部型腔，放电间隙在0.24±0.02mm。
所述步骤3：冲油结束后，彻底去除型腔内加工残留的电蚀物。
所述步骤4：采用SF211电火花机床模块参数C146精加工内部型腔，放电间隙0.08±0.01mm，平动量0.15-0.16mm。
本发明的有益效果是：本发明针对内部沟通孔的精度要求，采用粗、精加工策略，通过调整精加工放电间隙和余量参数，达到提高内孔表面加工光度的目的，并解决了孔形状尺寸难以保证的问题。通过此方法的应用，提高了沟通孔电加工表面光度，同时该方法可以适用于各类型腔电加工的问题。
附图说明
图1为本发明加工方法的流程图；
图2为本发明电火花加工铝合金型腔结构零件的主视图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是图3的B-B剖视图；
图5是平动精加工过程示意图；
其中：A—电加工孔宽度、B—电加工孔长度、L1—平动间隙、L2—精加工放电间隙、L3—实际加工余量
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的说明：
请参阅图2和图3，图2是本发明一种电火花平动加工铝合金型腔结构零件的主视图，图3是图2的剖视图，本实施方式中，所述零件为液压结构件，材料为7050铝合金，零件内部含有多个不同规格的方形沟通孔，用以沟通液压零件内不同液压功能孔内的油液。该沟通孔界面为方形，尺寸公差要求±0.1mm，表面粗糙度要求为Ra3.2。
通过分析材料性质和零件结构，本实施方式中，所述铝合金型腔结构加工方法的步骤如下：
步骤1：准备电极，测量电极尺寸，加工用电极长、宽尺寸需小于待加工孔尺寸0.34±0.02mm；
准备电极，测量电极尺寸，保证电极尺寸在公差范围内。
步骤2：装夹零件，并找正待加工型腔所在孔，电极移动进孔内至型腔所在深度，沿型腔轴向，采用SF211电火花机床模块参数C150粗加工型腔；
本零件采用SF211电火花加工设备加工内部沟通孔，装夹零件并找正加工孔，电极找孔口后进入待加工孔深度，采用SF211机床模块参数C150粗加工孔，放电间隙在0.24±0.02mm。
步骤3：加工结束后抬出电极，冲油2分钟；
抬出电极，油冲洗2分钟，保证孔内无残留。
步骤4：电极移动进孔内至型腔所在深度，进入型腔，采用SF211电火花机床模块参数C146，依次上下、左右平动精加工型腔，直至加工至设计尺寸；
采用SF211电火花加工设备精加工内部沟通孔，电极进入待加工型腔，采用模块参数C146平动精加工孔，精加工放电间隙L2为0.08±0.01mm，平动间隙L1为0.15-0.16mm，通过间隙平动、反复晃动的加工方式，完成实际加工余量L3的材料去除，保证电加工孔宽度A、长度B尺寸。
步骤5：拆下零件，检测零件尺寸和加工面光度。
拆下零件，检测零件沟通孔尺寸及表面光度。
本发明采用电加工完成液压零件内部油路沟通孔的加工，通过粗、精加工策略提高内孔表面粗糙度，并能保证沟通孔形状尺寸满足公差要求。本发明改变了以往电化学加工的弊端，实现了不同规格此类沟通孔的加工，同时，提高了加工后表面的粗糙度以及加工精度。
另外，本发明零件电加工参数根据实际需要所作的调整如不超出本发明构思，且是本发明权利要求所描述的内容，则仍属于本专利的保护范围。

Claims (4)

1.一种电火花加工铝合金型腔的方法，包括如下步骤：
步骤1：准备电极，测量电极尺寸，加工用电极长、宽尺寸需小于待加工孔尺寸0.34±0.02mm；
步骤2：装夹零件，并找正待加工型腔所在孔，电极移动进孔内至型腔所在深度，沿型腔轴向，采用SF211电火花机床模块参数C150粗加工型腔；
步骤3：加工结束后抬出电极，冲油2分钟；
步骤4：电极移动进孔内至型腔所在深度，进入型腔，采用SF211电火花机床模块参数C146，依次上下、左右平动精加工型腔，直至加工型腔至设计尺寸；
步骤5：拆下零件，检测零件尺寸和加工表面光度。
2.根据权利要求1所述的一种电火花加工铝合金型腔的方法，其特征在于，所述步骤2：采用SF211电火花机床模块参数C150粗加工内部型腔，放电间隙在0.24±0.02mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种电火花加工铝合金型腔的方法，其特征在于，所述步骤3：冲油结束后，彻底去除型腔内加工残留的电蚀物。
4.根据权利要求3所述的一种电火花加工铝合金型腔的方法，其特征在于，所述步骤4：采用SF211电火花机床模块参数C146精加工内部型腔，放电间隙0.08±0.01mm，平动量0.15-0.16mm。
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