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加工经验技术表 (SPD 5109-*)
名称 加工时间估计方法
适用机种 全部NC型腔放电加工机床
适用范围 一般加工
目的 型腔放电加工机床的加工时间估计
概要:在加工现场,在进行组合作业工序、交货期管理上,以及编写估价,也要求在一定程度上正确推断加工时间。对于放电加工花费的大致加工时间,如果求出加工重量和使用加工条件的加工速度,是可以算出的。这里,以图1工件为例,说明加工时间估计方法和注意事项。
加工时间的试算方法
在估计加工时间时,首先考虑使用何种机床来加工。精加工时间是不随电源的电流容量改变的,粗加工时间随电流容量不同而有差异。
表1:电源的电流容量和最大加工速度
电极材料 项目 电流容量35A 电流容量60A 电流容量100A
铜
最大加工速度(g/min) 1.8 4.0 8.0
加工扩大量(μm) 110 150 220
石墨 最大加工速度(g/min) 2.2 6.0 12.0
加工扩大量(μm) 100 130 200
但是铜电极使用60A,100A时电极损耗大,要注意。
图1:试算加工时间的加工形状
X:40,Y:30,Z:20
体积V=X*Y*Z=24(cm3)
表面积S=XY+2(XZ+YZ)=40(cm2)
目標面粗糙度:10μmRmax
电极根数:粗加工用,精加工用各1根(材质铜)
工件:铁(比重7.8)
图2.实际加工电流波形
加工带 停止带 加工带 停止带 加工带
安全系数的考虑方法
在实际加工中,电流波形如图2所示;电极为了排出加工屑,从加工部跳动提升然后回到原来位置的加工停止时间带和加工连续进行的时间带,这二种时间带被交替重复。
在加工特性图表中所表示的加工速度是指:不进行上述电极跳动,同时放电脉冲从开始到结束都处于稳定供应状态,其间的平均速度(接近理想状态的加工速度)。 实际加工中,为了维持稳定加工状态,几乎在所有情况下,电极都进行跳动,边停止,边加工。在估计加工时间时,必须预计与此有关的时间损失,在理想状态求出的加工时间里乘上系数来计算时间。因为在何种程度上预计停止时间,实际上随着电极形状、加工面积、通用电气条件不同而有差异,所以统一规定不是最合理的,从过去实际成绩等来判断,设定下述安全系数值,似乎不会有大错,在各项计算上使用此数据。关于系数有必要对照实际加工成绩作修改,使之趋于完善。
粗加工:1.2 精加工:1.5 深窄槽加工,大面积加工:2.0
加工量的考虑方法
加工时间的估计步骤
选定电源容量
(①)
35A
算出粗加工时间
(②)
104min
精加工平均速度
(③)
0.082
g/min
总加工量
(④)
153μm
精加工重量
(⑤)
4.8g
精加工时间
(⑥)
59min
安全系数
(⑦)
总加工时间
(⑧)
214min
型腔放电加工机床,其目的是缩短加工时间,所以从粗加工开始,逐步降低电气条件,使面粗糙度和目标相一致。
这时在各电气条件的加工量按如下考虑来决定。
设第1段电气条件加工结束时产生的加工扩大量为G1,面粗糙度为R1,由现条件电气条件产生的加工拡大量为G2,面粗糙度为R2。
按现段加工至少去除前段加工产生的面粗糙度,然后生成现条件的面粗糙度来考虑,它们之间成立如下关系。
靠近量(从前条件到现条件的摇动半径的增加量)・・ΔR=G1+R1-G2
现条件产生的加工量・・・ F2=(R1+R1)/2
即加工量为前条件的面粗糙度和现条件的粗糙度的平均值相同。
因为实际加工面粗糙度比测定器测定的面粗糙度,谷要深,以上式计算的加工量实际已到极限。因此对于特别重视面粗糙度的加工,考虑到安全方面,也有按下式(F2’)计算好的情况,必须分开使用。・・・ F2’=R1+R2/2
下述加工时间估计步骤④所示的加工量采用上式F2求出的值。
①大致电流容量和粗加工速度
面积 电流容量(档) 粗加工速度
铜 石墨
20×20以下 20A(IP4.2) 1.0g/min 1.2g/min
20×20~50×50 35A(IP5.5) 1.8g/min 2.2g/min
50×50以上 60A(IP6.5) 4.0g/min 6.0g/min
* 电流容量35A时,加工面粗糙度为105μmRmax
② 粗加工时间= 体积×比重/粗加工速度 =24*7.8/1.8=104min
③精加工时的平均加工速度
目标面粗糙度(μmRmax) 精加工段数 最终条件的IP
(A) 加工量
(μm) 最终条件的加工速度
(g/min) 精加工平均速度
(g/min)
55 1 15(IP3.5)
80 0.200 0.200
25 2 8(IP2.3)
40 0.070 0.135
15 3 5(IP0.5)
20 0.030 0.100
10 4 3(IP0.3)
13 0.017 0.082
6 5 2(IP0.2)
8 0.010 0.065
*上述加工速度,面粗糙度从使用加工条件的加工特性图表算出。
④总加工量=上表加工量的总和
=80+40+20+13=153μm
⑤精加工重量=表面积×加工量×比重
=40×0.0153×7.8=4.8g
⑥精加工时间=精加工重量/平均精加工速度
=4.8/0.082=59min
⑦安全系数= 粗加工:1.2 精加工1.5…安全系数在左面说明。
⑧总加工时间=加工时间×安全系数=104×1.2+59×1.5=214min |
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