超薄超長電火花成型紫銅電極的校正、裝夾和找正方法

李勝利

（中國航天空氣動力技術研究院，北京 100074）

在電火花成型機床實際工作中，有些較深的窄盲槽的加工是比較困難的，特別是徑深比超過1:10的窄盲槽，而加工窄盲槽，首先是要解決相對超薄超長的工具電極的平面度校正，其次是電極的裝卡和精確找正。

超薄工具電極的平面度精度，不僅影響窄槽的最終尺寸精度，也影響電極在電火花放電加工中的變形大小。因為電火花加工時會有二次放電，而電極平面度不好的情況下，電極找正后總有最高點，在加工中最高點就會二次放電集中，受熱也同時集中，電極就會在這個點很快加大變形，由此造成窄槽精度超差，零件報廢。只有把超薄電極的平面度校正在一定范圍內，才可能完成加工任務。

例如：寬度0.4MM，長度8MM，深度15MM的窄槽，各尺寸精度為0.02MM，形位精度0.03MM。這個窄盲槽的徑深比高達1:37，加工難度極大。工具電極尺寸一般為寬度0.3MM，長度7.9MM，高度20MM。此工具電極一般采用電火花線切割加工而成，但是因為電極太薄，所以加工完成以后，電極的長度方向變形很大，大約有1MM左右。采用精密平口鉗夾緊校正，只能解決大的變形，小的變形0.2MM左右的變形，采用平口鉗的方法是不起作用的，因此，電極的手工精密校正是無法避免的。

1 手工校正

手工校正要有校正沖頭，沖頭采用紫檀木加工而成，直徑8MM，長度70MM，前端車尖，尖點為直徑0.5MM的球頭，頭部錐度20度左右。紫檀的軟硬度適中，既不會傷到電極表面，又可以把校正力準確的傳導給電極，校正沖頭頭部也有一定的強度，不會過快磨損。

電極校正首先要去除線切割加工中留下的接刀毛刺和其他切割毛刺，然后用精密小型平口鉗加緊電極，先去除較大的變形。然后把電極放在校正精密平臺上，用工作燈放在電極的后方，用小型精密刀口平尺借助后方燈光，尋找電極20MM方向，變形的最高點和左右兩邊的變形起點，用鉛筆標點出這3個點。再移動平尺沿7.9MM方向移動1MM，繼續找出這3個點，以此類推，最終會得到這個電極變形的由點連接而成的3條線。既變形的最高點線和左右兩側變形的起點線，間距1MM在電極上，用磨尖的鉛筆畫出這3條線的7.9MM方向的平行線，在20MM方向上也要畫出間距1MM的平行線，最終是在電極表面形成網格狀的線條。

圖1 超薄電極變形校正示意圖

下面的工作就開始用紫檀校正沖頭校正電極平面度。把電極平放在校正平臺上，有變形最高點和網格線的一面向上，輕輕錘擊紫檀校正沖頭，按照網格形成的交點，逐點校正，力度要先輕一些。先從左右變形起點線開始，沿著電極7.9MM的方向校正一列，再沿著20MM方向平移校正，逐步向變形最高點線推進。要從左右變形起點線開始左右對稱的校正，最終到變形最高點連線處。校正一遍以后，再用刀口平尺檢查，如果還有變形就再重復上面方法，用鉛筆標點出變形點，再次校正，直至校正完成。一般這種尺寸的電極，經過反復校正可以校正到平面度0.02MM以內，從而到達加工要求的電極精度。

2 電極校正

電極校正完成以后，還要正確的裝夾在機床的主軸上。要加工一個簡單夾具，用螺釘通過壓緊墊塊壓住薄片電極的裝卡端。不能只用螺釘直接壓緊電極，這樣會使已經校正好的電極產生新的變形，即便沒有新的變形，用一個單個螺釘壓緊電極也會影響電極的后續找正，因為電極的受力不均勻，而后續是利用電極均勻的彈性變形找正，必須要求電極裝夾端均勻受力。

3 超薄超長紫銅電極的找正

超薄超長紫銅電極的找正也有它的特殊性，電極太薄強度太弱，但是找正精度又要求很高，找正精度如果不能保證，即便是電極校正的精度高也不可能完成加工任務，電極的找正精度也影響電極加工過程的變形量和加工效率，特別關鍵。

圖2 超薄電極裝夾找正示意圖

首先要找到一塊杠桿百分表的表針彈力在0.1N的，一般合格杠桿表的表針彈力為0.3N左右（一般單位經過長時間使用的，已經報廢的表里會有合適彈力的杠桿表）。0.3N的彈力，0.3MM厚7.9MM長20MM高的超薄電極是無法承受的，即便是輕壓0.05MM，電極也會有很大變形，根本無法用表找正。

找正時，先用角度尺大概找正電極，然后上表針彈力0.1N的杠桿表，輕壓0.05MM在電極上，電極的3個方向都要雙面找正，每一面的表針傾角要大致一樣。此時，雖然表針的彈力只有0.1N，但是這0.1N的壓力還會使此電極有0.01MM到0.04MM的微小彈力變形，找正時要記錄杠桿表的讀數和電極微小彈性變化規律，當兩面的讀數和變化規律一致時，就可以確定此方向的電極已經找正完成。

4 結語

本文介紹的超薄超長的電火花機床用紫銅電極的校正、裝夾和找正方法，較好地解決了電火花加工中經常遇到的一個難點，提高了零件的加工精度，為電火花機床加工高精度窄盲槽的工作打下了堅實的基礎。