王雪良 杨日同 赵晓哲
中国航发西安动力控制科技有限公司 陕西西安 710077
摘要：随着电火花加工在机械制造企业中的广泛使用，各类轴套零件的不规则型孔都要在电火花机床上加工，尤其奇数个型孔的零件由于无法穿丝更是需要在电火花机床上加工。电加工机床由于其放电腐蚀的工作原理，造成其加工效率较低。通过对夹具和电极的改进，可实现一次加工多件零件，大大提高了电火花机床的加工效率。
关键词：电火花加工；夹具电极改进；多件加工提效
引言
随着制造业的发展，零件的形状也越来越复杂，轴套类零件的不规则型孔大都需要在电火花机床上加工，但由于其本身加工原理限制，零件加工腐蚀时间较长，效率较低，若提高电压和放电间隙，效率提升但零件质量下降。通过分析我们有针对性的运用多件加工思路来解决这一问题。
1 问题描述
以轴套类零件加工为例，如图1所示：
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图1 零件工序图 图2 零件工序图
零件在电火花机床上以V型定位夹紧靠端面加工，每次装夹一个零件对刀加工；且由于零件边缘要求R0.3最大，电极容易磨损，需要经常更换电极，零件加工效率较低。
2 问题分析
从加工的主要流程，要提高其加工效率可从以下三个方面进行改进
2.1 装夹方式分析
零件靠端面定位，以外圆装夹夹紧加工，如图2所示：
从图中可以看出零件放置在V型上，将定位面只靠定位板后，再使用压板压紧即可。每次只可装夹一个，每个零件都需进行一次装卸，一次对刀，一次上油放油，大大影响了加工效率。从电火花的加工方式上分析，可将V型加长，再改变定位方向即可实现一次多件装夹。
2.2 电极分析
零件的原有电极，电极材料为紫铜，尖边处尺寸为R0.1，磨损较快，可改变电极材料，提高电极耐用度；从多件加工的角度分析，可改变电极形状，使得电极一次可加工两个零件。
2.3 程序分析
从程序的运行分析，由于电极边缘磨损快，会造成的零件尺寸不稳定，频繁更换电极等问题。可适当调整程序，减少电极平动；电极前面部位作为粗加工，后边部位作为精加工。
3 解决方案
通过上述问题分析，从多件加工的思路入手，要提高其加工效率可从以下两方面进行改进
3.1 装夹方式改进
零件靠端面定位，以外圆装夹夹紧加工；可根据其定位夹紧特点进行改进，如图4所示：
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图4 装夹方式改进
从图中可以看出改进后夹具可一次装夹四个零件，以中间定位板或定位销进行定位止靠，压板压紧零件外圆进行加工。改进后的装夹方式可缩短以下加工时间：
1）一次装夹4个零件，减少了2次装夹拆卸时间
2）一次装夹4个零件，减少了3次上油、放油时间
3）一次装夹4个零件，减少了3次机床回零空运行时间
3.2 电极改进
电极材料改为铜钨，提高电极使用寿命；根据夹具的形状设计，对电极形状进行改进，改进后电极采用对称式设计，两端放电，一次可加工两个零件。改进后的装夹方式可缩短以下加工时间：
1）一次加工2个零件，减少了2次程序运行时间
2）一次加工2个零件，减少了2次换装电极时间
3.3 程序改进
从程序的运行分析，适当调整程序，电极前面部位作为粗加工，后边部位作为精加工，粗加工不进行平动，精加工后若尺寸不合格进行一次平动保证零件位置尺寸及形状尺寸。改进后的程序运行可缩短以下加工时间：
1）减少了平动，缩短了程序运行时间
2）电极的磨损减慢，减少了更换电极时间
通过上述三个方面的改进后，零件加工总共可节约2次装夹拆卸时间，3次上油、放油时间，3次机床回零空运行时间，2次程序运行时间，2次换装电极时间，程序方面改进后，时间也相应缩短，加工效率明显提高。
4 方案实施
通过上述方案分析，我们根据零件实际大小及机床尺寸等，经过加工分析，依次对夹具和电极进行了制图加工，如图6所示：图6夹具电极图
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工装制作完成后，安装零件对刀进行试加工，调试程序。
零件加工状态良好，尺寸符合图纸要求，整体加工时间效率提升2.6倍。
5 实施效果
通过对夹具、电极、程序的改进和优化，实现了轴套类零件的多件加工，一次可装夹四个零件；通过对电极的改进，一次可加工两个零件。经过现场的实际加工，效率较原来的加工提升了2.6倍，大大提高了电加工的加工效率。
6 结语
随着电火花机床在现代加工中的应用越来越广泛，各类复杂轴套零件都需在电火花机床上完成型孔的加工，本文通过多件加工的思路成功实现了零件的多件装夹，电极的多件加工，提高了电火花的加工效率突破了电火花机床加工的瓶颈。多件加工思路简单，无需改变机床结构，为后续同类零件的电火花加工提供了思路和方法，有很大的借鉴意义。
参考文献
[1] 张小燕． 电火花加工中电极损耗分析与解决措施［J］． 机床与液压， 2010
[2] 文武，王西斌等．电火花加工工艺实验研究［J］． 兵工学报， 2009