emys5艺与检测 电火花成形机床微细加工相关探索 张天鹏云乃彰陈建宁 (南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016) 摘要:首先简要介绍了电火花微细加工目前的发展状况,并概括地分析了商品电火花成形机用于微细加工 所具有的一些特殊优势,最后通过微轴的加工实例来证实其进行实用微细加工的可行性。 关键词:商品电火花成形机电火花微细加工微轴 Discussion on Micro-machining on EDM ZHANG Tianpeng, YUN Naizhang, Chen Jianning School of Mechatronics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, CHN) Abstract: In this paper, the development of the micro-machining on EDM is introduced firstly, and analyzing the advantages of the micro -machining by the commercial EDM machine. At last, the feasibility of the mi- Keywords: Commodity EDM Machine; Micro- Machining on EDM; Micro Axis 微细加工技术在航空航天、医学、传感器、精密模较为成熟的电火花微细加工专用机床。如松下精机已 具、生物技术、微电子器件制造等方面有着广泛的应能稳定地加工出直径d5μm的微孔和直径d2.5μm 用,电火花微细加工技术( Micro-EDM)由于属于非接的微轴,粗糙度达Rn0.1μm。1996年,日本三菱电 触式加工,工件不受切削力影响,加工精度及表面质量机的真柄卓司等人利用电火花微细加工技术成功地制 可控,因而非常适合微小零件的加工。 作出了齿顶圆直径为d1.2mm的大齿轮、齿顶圆直径 由于电火花微细加工在微轴、微孔及微三维结构为d0.2mm的小齿轮和直径为d0.1mm的心轴构成 制造,尤其是对难加工材料、难加工部位成形方面具有的、最深部加工尺寸270μm的齿轮铸模。 相当大的优势,日益受到世界各国的重视,发展非常迅 国内也进行了不少探索,但是大多数研究还只停 速。 留在实验室阶段,没有真正转入实用。近年来,虽然国 目前,国外的电火花微细加工已进入实用化阶段,内一些科研单位在研制电火花微细加工专用机床方面 瑞士、日本等国的一些电火花加工机床厂商都推出了取得了突破,但与国外相比还有相当差距。 又如,Cr12MoⅤ钢制造的冷冲凸模,因凸模外侧万次,接近日本同类模具的寿命水平。 表面留有很粗的刀痕,在进行淬火时,由于应力集中而 很快产生微裂纹,在反复使用中进一步扩展而导致凸7结语 模折断。 Crl2钢制的冷挤压凸模和冷镦凸模易脆断或劈 预防措施:在零件粗加工的最后一道切削时应尽裂,但因Cr12钢比Crl2MⅤ钢价钱较低一点,所以在 量减小进量,避免留下粗刀痕,防止出现不正常的折断生产量不是很大的情况,使用较多。 失效。 Crl2和Crl2MoV钢热处理及表面强化工艺范围 (3)对于精密模具及性能要求高的模具,可以采宽,应按模具不同性能要求,注意其热处理效果。经优 用真空加热或保护气氛加热。特别是真空热处理,可化热处理工艺,可使模具有高硬度和高强韧性,显著提 确保无表面缺陷,能脱除部分有害杂质,提高硬度,显高模具使用寿命,因而充分发挥该钢材的潜力。 著提高模具的强韧性及使用寿命。如Cr12MoV钢制 (编辑孙德茂)(收稿日期:2006-01-16) 造的录音机机芯冷冲模,常规热处理平均使用寿命10文章编号:6121 万次,采用调质和真空热处理,使模具寿命提高到25如果您想发表对本文的看法请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。 2006年第11Techn0IogyandTesf工艺与检测 电火花成形机床微 细加工相关探索 张天鹏 云乃彰 陈建宁 (南京航空航天大学机电学院，江苏 南京 210016) 摘 要 ：首先简要介绍 了电火花微细加工 目前的发展状况 。并概括地分析了商品电火花成形机用于微细加工 所具有的一些特殊优势 。最后通过微轴的加工实例来证实其进行实用微细加工的可行性。 关键词 ：商品 电火花成形机 电火花微细加工 微轴 Discussionon Micro—machining on EDM ZHANG Tianpeng，YUN Naizhang。CHEN Jianning (SchoolofMechatronics，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，CHN) Abstract：Inthispaper，thedevelopmentofthemicro—machiningon EDM isintroducedfirstly，and analyzingthe advantagesofthemicro—machiningbythecommercialEDM machine．Atlast，thefeasibilityofthemi— cro—machiningisconfirmed by theexamplemachiningofamicro axis． Keywords：Commodity；EDM Machine；Micro—Machiningon EDM ；MicroAxis 微细加工技术在航空航天 、医学 、传感器 、精密模 具 、生物技术 、微 电子器件制造等方 面有着 广泛的应 用 ，电火 花微 细加工 技术 (Micro—EDM)由于属 于非 接 触式加工 ，工件不受切削力影响 ，加工精度及表面质量 可控 ，因而非 常适合 微小 零件 的加工 。 由于电火花微细加工在微轴 、微孑L及微 三维结构 制造，尤其是对难加工材料 、难加工部位成形方面具有 相当大的优势，Et益受到世界各国的重视 ，发展非常迅 速 。 目前，国外的电火花微细加工 已进入实用化阶段 ， 瑞士 、Et本等 国的一些 电火花加工机床厂商都推出了 较为成熟 的电火花微细加工专用机床。如松下精机已 能稳定地加工 出直径 5 m的微孑L和直径 2．5 m 的微轴 ，粗糙度达 R 0．1 m。1996年，Et本三菱电 机的真柄卓司等人利用电火花微细加工技术成功地制 作出了齿顶圆直径为 1．2mm的大齿轮 、齿顶圆直径 为 ,to．2mm的小齿轮和直径为 ,to．1mm 的心轴构成 的、最深部加工尺寸 270 m的齿轮铸模 。 国内也进行了不少探索 ，但是大多数研究还 只停 留在实验室阶段 ，没有真正转入实用。近年来 ，虽然 国 内一些科研单位在研制 电火花微细加工专用机床方面 取得了突破 ，但与国外相比还有相 当差距。 又如，Crl2MoV钢制造 的冷 冲凸模 ，因凸模外侧 表面留有很粗 的刀痕，在进行淬火时 ，由于应力集 中而 很快产生微裂纹 ，在反复使用 中进一步扩展而导致 凸 模折断。 预防措施 ：在零件粗加工的最后一道切削时应尽 量减小进量 ，避免 留下粗刀痕，防止出现不正常的折断 失 效 。 (3)对于精密模具及性 能要求高的模具 ，可 以采 用真空加热或保护气氛加热。特别是真空热处理 ，可 确保无表面缺陷 ，能脱 除部分有害杂质，提高硬度 ，显 著提高模具 的强韧性及使用 寿命。如 Crl2MoV钢制 造的录音机机芯冷冲模 ，常规热处理平均使用寿命 1O 万次 ，采用调质和真空热处理 ，使模具 寿命提高到 25 、电=；；一LUUO 茎平弗l等l删 万次 ，接近 Et本同类模具的寿命水平。 7 结语 Crl2钢制的冷挤压 凸模和冷镦凸模易脆断或劈 裂，但因 Crl2钢 比 Crl2MoV钢价钱较低一点，所以在 生产量不是很大的情况，使用较多。 Crl2和 Crl2MoV钢热处理及表面强化工艺范围 宽，应按模具不同性能要求 ，注意其热处理效果。经优 化热处理工艺 ，可使模具有高硬度和高强韧性 ，显著提 高模具使用寿命 ，因而充分发挥该钢材的潜力。 (编辑 孙 德茂 ) (收稿日期：2006—01—16) 文章编号：61121 如果您想发表对本文的看法。请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。 维普资讯 http://www.cqvip.com