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什么是细长锥杆的外圆磨削加工?

 

在航天、航空的伺服机构中,有一种细长锥杆的精密零件,长30~65mm,小端直径φ1.5~2.3mm,要求表面粗糙度Ra值为0.2μm,由于材料刚度低,精车、磨削都易弯曲变形,用电火花外圆磨削则可以达到技术要求。

图所示是电火花外圆磨削细长锥杆示意图,细长锥杆工件以500r/min的转速旋转,工具电极为紫铜板块,沿工件锥面作微量的往复运动,同时径向间歇伺服进给。工作液为煤油和机油的混合液,从扁喷嘴浇淋至加工表面,只要流量足够,电火花被包容在工作液里面与空气隔绝,就不会引起燃烧,发生火灾。

细长锥杆电火花外圆磨削分粗、中、精、微精四个规准进行,逐步依次转换加工规准。

粗规准:负极性(工件接负极),脉冲宽度300μs,脉冲间隔50μs,峰值电流10A,电极损耗较小,目的是去除大部分的余量,并把工件偏心修圆。所以,进给不能过快,应采取只进不退、间歇性地进给方式,否则不易修圆。

中规准:负极性,脉冲宽度100μs,脉冲间隔40μs,峰值电流4A,进一步修圆,单边留0.1~0.05mm余量给精规准磨削。

精规准:正极性(工件接正极),脉冲宽度5~10μs,脉冲间隔10~40μs,峰值电流1~2A,进一步修圆修光,留0.01~0.005mm给微精加工。

上述加工规准均采用晶体管脉冲电源,在电火花磨削加工过程中,为了使工具电极加工“刃口”的损耗均匀,应使数控工作台在X轴左右方向作微量(0.01~0.1mm)的往复运动,才能获得较好的加工效果。

微精规准:为了获得最佳表面粗糙度值,采用RC线路脉冲电源,正极性加工,限流电阻为2000Ω,电容为1000pF,加工表面粗糙度Ra值可达到0.2μm。为保证加工质量,在精规准加工之后,一定要再次修整工具电极,使其加工表面符合技术要求。

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