在生（shēng）產過程中，有一批（pī）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，作為核心零件的凹模是該模具的成（chéng）型麵，直接影響到零件的外形尺（chǐ）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（mó）具凹模如圖1 所示，材料為模具鋼，要（yào）求在熱處理( 淬（cuì）火後的硬度為HRC65 ～ 70) 後加工。同時該零件型麵的尺寸（cùn）精度、形位精度以及表麵粗糙度要求（qiú）也非常高，其中球麵輪廓度（dù）為0. 01 mm，球（qiú）麵尺寸為SR18 + 0. 0120，表麵粗糙圖1 模（mó）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或者加工出來的產品無法滿足設計需（xū）要。由於該零件是模具鋼（gāng），因此可以（yǐ）考慮采用電（diàn）加工，解（jiě）決零件精（jīng）度高和表麵粗糙度高的難點。

      由於凹模球麵和直段都具（jù）有很高的尺寸精度，因此無法一次完成（chéng）加工。根據以往的加（jiā）工經驗，把（bǎ）型腔的加（jiā）工分（fèn）為（wéi）兩（liǎng）個步驟進行: 直段采用圓柱電極平動（dòng）加工; 球形型腔采用（yòng）球形電極一次加工成型。加工中需要解決以下（xià）問題: ( 1) 電極精度的複印; ( 2) 工件的尺寸精（jīng）度和形位精（jīng）度控製; ( 3) 工件表麵光潔（jié）度控製。電極精度的複印主要由主（zhǔ）軸回轉精度和電（diàn）極製造精度來保證。文中采用的電（diàn）火花機床的主軸（zhóu）跳動在0. 001 mm 以下，為該零件（jiàn）的（de）生產打下了基礎（chǔ）。

1 凹模加工工藝方法

      1. 1 電極尺寸精度和形位精度控製

      根據前麵介紹可以知道，電火花加（jiā）工過程就（jiù）是一個複印過程，通過（guò）放（fàng）電加工，電極的形狀複印到零件上麵。為了保證凹模型麵的精度，在確定電極時，要考慮的因素有電（diàn）極型麵表麵粗糙度、電極球麵輪廓度以及電極型麵球麵半徑SRd和相（xiàng）應的公差配合。根據分（fèn）析，設計了如圖2 所示的電極。其中電極柄部與電火花（huā）機床的主軸連接，要求（qiú）柄部圓柱度在0. 01 mm 以內。電極球麵的輪廓度（dù）要等於或者高於凹模型麵的輪廓度，因此采取了與（yǔ）凹模一樣的輪廓度要求（qiú）。同時，由於在加工過（guò）程中電（diàn）極旋轉，所以要求電極球（qiú）麵與（yǔ）柄部有較好（hǎo）的同軸度，這（zhè）樣電極旋轉的時候才能（néng）減小電極跳動對凹模型麵的影響，在文中（zhōng）控製在0. 01 mm 以內。另外，在加工過程中發（fā）現，電（diàn）極（jí）粗糙度（dù）與工件粗糙度沒有直接的（de）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，把加工分為粗加（jiā）工（gōng）、半精加工和（hé）精加工，以此確定SRd 及其相應的公差取值。具體取值見表1 所示。

      加工之前，使用（yòng）高精（jīng）度彈簧夾頭夾持（chí）電極（jí）柄部，並同時找正柄部。找正精度控製在0. 01 mm 以內（nèi）。這樣，很好地保證了電極與主軸頭的同（tóng）軸度，減小了加工過程中電（diàn）極旋轉對凹模的影響。

      1. 3 凹模表麵（miàn）光潔度（dù）控製

      凹模粗糙度要求Ra0. 2，因此在電加工過程中的表麵粗糙度在滿足精度要求（qiú）的條件（jiàn）下（xià）要盡可（kě）能地高。通過（guò）對電火花放電機理的研究，采用了混粉（fěn）電火花（huā）加工（gōng）的方法。通過在電火花加工（gōng）液中加入一定量的粉末，可以明顯提高零件的表麵光潔度。在精加工的過程中停止衝（chōng）液，使放電產生的微細顆粒懸（xuán）浮（fú）在（zài）電極與工件之間，加工過程中改變電解液的導電性能導致二次放電的發生，達到混粉加工的效果。同時，在精加工過程中，調整並優化放電參數( 脈寬、脈衝（chōng）時（shí）間) 以及主軸旋轉速度等（děng），以達（dá）到加工（gōng）效果最優。加工完成後，發現殘留在凹模表麵的電腐蝕產物會影響（xiǎng）到凹模型麵的光潔度，根據多年電加工的（de）經驗，采（cǎi）取用手輔助打掉電腐蝕層，取得很好的效果，表麵光（guāng）潔度從（cóng）Ra0. 4 提高到Ra0. 2。

2 加工結果

      采用上述工藝加工（gōng）出來的凹模的計量結果如表2所（suǒ）示。計量數據（jù）顯示全部滿足設計要求（qiú）。

3 結論

      采用外形複製以及混粉加工的原理，通過選取合適（shì）的電參數，輔（fǔ）以手動光整，順利地完成了高精（jīng）度凹模的加工，取得了理想的加工效果。在下（xià）一步的工作中，調整加工（gōng）策（cè）略，還可以進一步提高凹模的表麵光潔度，以（yǐ）達到更好的效果。