在生產過（guò）程中，有一批高精度成型模（mó）具需要加（jiā）工。該套零件的（de）生產、裝配精度要求極高。在這套（tào）模具中，作（zuò）為核心零件的（de）凹模是該模具的成型麵，直接影響到零件的外形尺寸和成型質量。因此，凹模的製造是整套模具成敗的關鍵。該模具凹模（mó）如圖1 所示，材料（liào）為（wéi）模具鋼，要求在熱處理( 淬火後的硬度為HRC65 ～ 70) 後加工。同時該零（líng）件型麵的尺寸精度、形位精度以及表麵粗糙度（dù）要求也非常高，其（qí）中球麵輪廓度為（wéi）0. 01 mm，球麵尺寸（cùn）為SR18 + 0. 0120，表麵粗糙圖1 模具凹模度為Ra0. 2; 直（zhí）段內徑為35 + 0. 0180， 表（biǎo）麵粗糙度（dù）Ra0. 2。采用常規（guī）的加工方法無法（fǎ）加工或者加工出來的產（chǎn）品無法滿足設計需要。由於該零件是模（mó）具鋼，因此可以考慮采用電加工（gōng），解決（jué）零件精度高和表麵粗糙度高的難（nán）點（diǎn）。

      由（yóu）於凹模球麵和直段都具有很高（gāo）的尺（chǐ）寸精度，因此（cǐ）無法一次完成加工（gōng）。根據以往的加工經驗，把型腔（qiāng）的加工分（fèn）為（wéi）兩個步驟（zhòu）進行: 直（zhí）段采用圓柱電極（jí）平（píng）動加工; 球形型腔采用球形電極一次加（jiā）工（gōng）成型（xíng）。加工中需要解決以下問題: ( 1) 電（diàn）極精度的複印; ( 2) 工件的尺寸精度和形位精度控（kòng）製; ( 3) 工件表麵光潔度（dù）控製。電極精度的複印主要由主軸（zhóu）回轉精（jīng）度和電極（jí）製造（zào）精度來保證。文中采用的電火花（huā）機床的主軸跳動在0. 001 mm 以下，為（wéi）該零件的生產打下了基礎。

1 凹模加工工（gōng）藝方法

      1. 1 電極尺寸精度和形位精度控製

      根據前（qián）麵介紹可以知道，電火花（huā）加工過程就是一個複印過程，通過放電加工，電極（jí）的（de）形（xíng）狀複印到零件上麵。為了（le）保（bǎo）證凹模型麵（miàn）的精度，在確定電極時，要（yào）考（kǎo）慮的因素有電極型麵（miàn）表麵粗（cū）糙度（dù）、電極球麵輪廓度以（yǐ）及電極（jí）型麵球麵半徑SRd和相應的公差配合。根據分析，設計了如圖2 所示的電極。其中電（diàn）極柄部與電火（huǒ）花機床的主軸（zhóu）連接，要求柄部圓柱度在0. 01 mm 以內。電極球麵的輪廓度要等於或者高於凹模型麵的輪廓度，因此采（cǎi）取了與凹模一樣的輪（lún）廓度要（yào）求。同時，由於在加工（gōng）過程中（zhōng）電極旋轉，所以要求電極球麵與（yǔ）柄部有較好的同軸度，這樣電極旋轉的時候才（cái）能減小電極跳動對凹（āo）模型麵的影（yǐng）響，在文中控製在0. 01 mm 以內。另外，在加工過程中（zhōng）發現，電極粗糙度與工件粗糙度沒有直接的對應關係。電極表麵粗糙度控製（zhì）為Ra0. 8。

      1. 2 工藝參數（shù）確定

      根據加工餘量（liàng）不同，把加工（gōng）分為粗加工、半精加工和（hé）精加工，以此確（què）定SRd 及其相（xiàng）應的公差取值。具體取值見表1 所示（shì）。

      加工之前，使用高精度彈簧夾頭夾（jiá）持電極柄部（bù），並同時找正柄部。找正精度控製在（zài）0. 01 mm 以內。這樣，很好地保證了電極與主軸頭的同（tóng）軸度，減（jiǎn）小了加工過程中電極旋轉對凹（āo）模（mó）的影響。

      1. 3 凹模表（biǎo）麵光潔度控製

      凹模粗糙度要求Ra0. 2，因此在電加工過程中（zhōng）的表（biǎo）麵粗糙度在滿足精度（dù）要求的條件下要盡（jìn）可（kě）能地高（gāo）。通過對（duì）電火花放電機理的研究，采用了（le）混粉電火花加工的方（fāng）法。通過在電（diàn）火花加工液中加入一定量的粉末，可以明顯（xiǎn）提高零件的表麵光（guāng）潔度。在精加工的過程中停止衝液，使放電產生的微細顆粒懸浮在電極（jí）與工（gōng）件之間，加工過程中改變電解液的導電性能導致（zhì）二次放電的發生（shēng），達到混粉加工的效果。同時，在精加工過程（chéng）中，調整並（bìng）優化放電參數( 脈（mò）寬、脈衝時間) 以（yǐ）及（jí）主軸旋轉速度等，以達到加工效果最優（yōu）。加工完（wán）成後，發現殘留在凹模表麵的電（diàn）腐蝕產物會影響到凹模型麵的光潔度，根據多年電（diàn）加工的經驗，采（cǎi）取用手輔助打掉電腐蝕層，取得很好的效果，表麵（miàn）光潔度從Ra0. 4 提高到Ra0. 2。

2 加（jiā）工結果

      采用上述工藝加工出來的凹模的計量結果如表2所示。計量（liàng）數據（jù）顯示全部滿足設計要求。

3 結論

      采用外（wài）形複製以及混（hún）粉加工的原理，通（tōng）過選取合適的電參數，輔以手動光整，順利地完成了高精（jīng）度凹模的加工，取得了理想的加工（gōng）效果。在下一步的工作中，調（diào）整加（jiā）工策略，還可以進一步提（tí）高凹模的表麵光潔度（dù），以（yǐ）達到更好的效果。