在生產過程中（zhōng），有一批高精度（dù）成型模具需要加工。該套零件的生產、裝配精度要求極高。在這套模具中（zhōng），作（zuò）為核心零件的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（mó）具成敗的關鍵。該模具凹模如圖1 所示，材料為模具鋼，要求在熱處理( 淬火後的硬度為HRC65 ～ 70) 後加（jiā）工。同時該零件型麵的（de）尺寸精度、形位精（jīng）度以及表（biǎo）麵粗糙度要求也非常高，其中球麵輪廓度為0. 01 mm，球麵尺寸為SR18 + 0. 0120，表麵粗糙圖1 模具（jù）凹模度為Ra0. 2; 直段內徑為35 + 0. 0180， 表麵粗糙度Ra0. 2。采用常規的加工方法無法加工（gōng）或者加工出來的產品無法滿足設計需要。由於該零件是模具鋼，因此可（kě）以考慮（lǜ）采用電加工，解決零件精度高和表麵粗糙度高的難點（diǎn）。

      由於凹模球麵和直段都具有很高的尺寸精度，因此無法一次（cì）完成加工。根據以往的加工經驗，把型（xíng）腔的加工（gōng）分為（wéi）兩個步驟進行: 直段采用圓柱電極（jí）平動加工; 球形型腔采用球形電極一次（cì）加工成型。加工中需要解（jiě）決以下問題（tí）: ( 1) 電極精度的複印; ( 2) 工件的尺寸精度和形位精度控（kòng）製; ( 3) 工件表麵光潔度控製。電極精度的（de）複印主（zhǔ）要由主軸回（huí）轉精度（dù）和電極（jí）製造精度來保證。文中采用的電火花機床的主軸（zhóu）跳動在0. 001 mm 以下，為該零件的生產（chǎn）打下（xià）了基礎。

1 凹模加工工藝方法

      1. 1 電極尺寸（cùn）精度和形位精度控製

      根據前麵介紹（shào）可以知道，電火花加工過程就（jiù）是一個複印過程（chéng），通過放（fàng）電加（jiā）工，電極的形狀複印到零件上麵。為了保證凹模型麵的精度，在確定（dìng）電極時，要考慮的因素（sù）有電極型麵（miàn）表麵（miàn）粗糙度、電極球麵輪廓度以及電極型麵球麵（miàn）半徑SRd和相應的公差配合（hé）。根據分析（xī），設計了如圖2 所示的電極。其中電極（jí）柄部與電火花機（jī）床的主軸連接，要（yào）求柄（bǐng）部圓柱度在0. 01 mm 以內（nèi）。電極球麵的輪廓度（dù）要等於或者（zhě）高於凹模型麵的輪廓度，因此采取了與凹（āo）模一樣的輪廓度要（yào）求。同時，由於在加工過程中電極旋轉（zhuǎn），所以要求電極球（qiú）麵與柄（bǐng）部有較好的同軸（zhóu）度，這樣電極旋（xuán）轉的時候才能（néng）減小電極跳動（dòng）對凹模型麵的（de）影響，在文中控製在（zài）0. 01 mm 以（yǐ）內。另外（wài），在加工過程中發現（xiàn），電極粗糙度與（yǔ）工件粗糙度沒有直接（jiē）的對應關係。電極表麵粗糙度控製為Ra0. 8。

      1. 2 工藝參數確定（dìng）

      根據加工餘量不同，把加工分（fèn）為粗加工、半精（jīng）加工和精加（jiā）工，以此確定SRd 及其（qí）相應的公差（chà）取值。具體取值見表1 所示。

      加工之前，使（shǐ）用高精度彈簧夾頭夾持電極柄部，並同時（shí）找正柄部。找正精度控製在0. 01 mm 以內。這樣，很好地保（bǎo）證（zhèng）了電極與主軸頭的同軸度，減小了加工過（guò）程中電極旋轉對凹模的影響。

      1. 3 凹模表麵光潔度控製

      凹模粗（cū）糙度（dù）要求Ra0. 2，因此在電加工過程中的（de）表麵粗糙度在滿（mǎn）足精度要求的（de）條件下要盡（jìn）可能地高。通過對電火花放電機理（lǐ）的研究，采用了混粉（fěn）電（diàn）火花加工的方（fāng）法（fǎ）。通過在電（diàn）火花加工液中加入一定（dìng）量的粉末，可以（yǐ）明顯（xiǎn）提高零件的表麵光潔度（dù）。在精加工的過程（chéng）中停止衝液，使放電產生的微細顆粒懸浮在電極與工件之間，加工過程中改變電解液的導電（diàn）性能導致二次放電（diàn）的發生，達到混粉加工的效果。同時，在精加工過程中，調整並優化放電（diàn）參數( 脈寬、脈衝（chōng）時間) 以及主軸旋轉速度等，以達到加（jiā）工效果最優。加工完成後，發現殘留在凹（āo）模表麵的電腐蝕產物會影響到凹模型麵的光潔度，根據多（duō）年電加工的經驗（yàn），采取用手輔助打掉電腐蝕（shí）層，取得很好的效果（guǒ），表麵光潔度從Ra0. 4 提高到Ra0. 2。

2 加工結果

      采用上述工藝加（jiā）工出來的凹模的計量結果如表2所示（shì）。計（jì）量數（shù）據顯示全部滿足設（shè）計要求。

3 結論

      采（cǎi）用外形複製以及混粉加工的原（yuán）理，通過選取合適的電（diàn）參數，輔以手動光整，順利（lì）地（dì）完成了高（gāo）精度凹（āo）模的加工，取得了理想的加工效果。在下一步（bù）的工作（zuò）中，調整加（jiā）工策略，還可以進一步提高凹模（mó）的表麵光潔度，以達（dá）到更（gèng）好的效（xiào）果。