齿轮可以使用无数不同的制造方法制造。如你所料，为了传递扭矩，防止滑移和过度的不希望的接触应力，齿形需要遵循特定的尺寸和限制。因此，你选择的制造工艺应该完成必要的公差和性能。这篇文章将讲述这个过程电子放电加工在装备制造业。
在我们开始之前，这里有一些你需要知道的术语:
- 齿轮毛坯:定义齿廓前齿轮的材料/块。它可以是一个圆柱体块，也可以是另一种几何形状，如齿条、锥体等。
- 工件:将被切割成特定几何形状的材料。齿轮毛坯可以是一个工件，但不是所有的工件都是齿轮毛坯，因为所描述的制造过程可以用于其他类型的设计。
- 刀:用来切割工件的工具。在电火花加工中，切割器有时称为电极。
电火花加工是什么?
电子放电加工(EDM)是一种通过在介质浴液隔开的两个电极之间施加一系列电流放电来从工件上去除材料的制造过程。
EDM类型:
- 线切割电火花加工:在这种类型的电火花加工过程中，一根导线被用作电极，在此过程中，它被连续地从带线轴的自动馈电装置馈电。典型的液体是离子水，而导线材料是黄铜或铜。我们强烈建议您检查工件材料和丝电极材料，以确定最佳工艺参数。因为连续的丝电极切割工件，只切割穿过工件的整个厚度是可能的。
- 伸卡球放电加工:也被称为模具，传统的电火花加工或Ram电火花加工。这种类型的电火花加工可以产生复杂的几何形状，这是线材电火花加工不可能的。电极材料通常是石墨或铜。在开始电火花加工前，电极被加工成特定的设计几何形状。这种几何形状基本上是要在工件上产生的负或镜面形状。一旦电极形状准备好了，电火花加工过程就开始了，工件会受到将形成正确几何形状的火花的破坏，这一过程称为“电极磨损”。与线材电火花加工不同，沉芯电火花加工没有只能切割完全穿过工件的限制(部分切割是可能的)。
- 钻孔电火花加工:第三类电火花。这种工艺用于钻孔，但与传统的钻孔方法相比，电火花钻孔能够加工非常小的深孔。电火花钻孔的另一个优点是不需要去毛刺。在这个过程中，电极是管状的，电介质流体通过电极本身馈入。电火花钻孔使用电流通过管状电极传送到工件。类似于其他类型的电火花加工，电极将切割/腐蚀工件。由于放电间隙，电极与工件不接触，因此管状电极的挠度与常规钻削过程中的钻头挠度相比是最小的。
电火花加工系统部件故障:
图2显示了一个电火花加工系统的典型组件的图表。
电火花加工作为齿轮加工方法
与每一种制造工艺一样，电火花加工既有局限性，也有优势。如果你没有一个良好控制的过程和程序，可能会发生对零件表面的潜在损害。这是特别关键的齿轮制造和齿廓，其中包括曲率，可以是一个挑战的数控程序。好消息是，有几个高质量的3D建模和CAM软件是直观的使用，可以产生平滑的运动，允许电火花加工复杂的齿轮设计。
近年来，电火花加工机床也取得了进步，提高了表面光洁度、精度和相应的材料性能。这些方面都是重要的疲劳齿轮。公差可以达到千分之一英寸，允许电火花加工生成从小到大的复杂几何形状(齿轮直径从几分之一英寸到超过20英寸)。
如上所述，电火花线切割只垂直于齿轮毛坯。这成为了制造螺旋齿轮或更复杂的复杂形状的限制，如图3所示。然而，不同于线材电火花加工，下沉电火花加工同步两个轴。这两个轴同时工作，产生径向或扭曲运动，允许制造螺旋，径向齿轮甚至内部全部和部分切割。换句话说，电极或切割器可以旋转。需要注意的是，如果程序和运动模式设计得不好，电极可能会切割成不需要的几何区域，消除螺旋形状。
如果你的齿轮几何形状是定制和复杂的设计，一个好的做法是使用不同的电极尺寸。这可以类似于雕刻或雕刻，你在最后用更小、更精确的工具微调细节。当然，这增加了工作时间，你现在有能力以一种有效的方式控制几何形状。
另一个需要考虑的是计划:一旦你用一个会产生高粗糙度值的电极在第一次通过时去除材料，那么下一个更详细的电极需要被设置得更加精确。同步多个电极可能是具有挑战性的，即使在数控程序上的时间。出于这个原因，一些公司一直在尝试一种包含从粗糙到精细多种粗糙度的几何形状的单一电极。如果你在这个方向，必须有适当的间隙电极和不同的粗糙度区域，由于您的机器功率设置和值。这要求在设计阶段对电火花机床有一定的了解。碎片是另一个问题，特别是当设计中存在内部形状时。
无论你选择什么方法在制造过程中清洁碎片，始终记住，与齿轮制造，齿廓质量表面光洁度的一致性是关键。这保证了在清洗方法上的投资，以防止由于碎片接触到零件而产生的不希望的放电加工切割。
重要的参数
其他重要的参数是电极进给速率和任何与电压和安培有关的仪器。任何猛烈的火花或高放电都可能产生不必要的切削力，从而产生齿距偏差或不规则形状。为了提高电火花加工齿轮的加工速度，已经开展了一些研究。一个常见的发现是节距偏差和材料去除率之间的相关性。你不希望匆忙的切割过程与降低齿廓质量的风险。
让我们考虑一下材料。如果你的设备是用低碳材料制造的钢，您可能需要考虑电介质流体的替代方案。通常，去离子水用于电火花加工，但它会导致一些低等级的钢生锈。一些公司开发自己的内部抗电解工艺以防止腐蚀。
除了介质流体，你还应该考虑你的齿轮几何形状和设计功能，以防止腐蚀。电火花加工的优点之一是能够切割公差紧的小零件。与下沉电火花加工，你将能够削减内部形状，以及，给你的机会与紧密齿轮型材和新的复杂形状和功能的准确性。然而，如果这些形状包括复杂的特征，如偏移边，他们可能无意中有裂缝，可以鼓励腐蚀机制。在设计齿轮的电火花加工工艺之前，考虑几何形状、功能和可能的故障。
与所有的优势电火花加工齿轮，有一些很酷的应用在那里。从手表和钟表的微加工齿轮到更坚固的齿轮，如用于赛车，线切割电火花加工和沉芯电火花加工可以是有价值的，尽管它的速度较慢，与其他加工方法。
我们希望这篇文章帮助你理解齿轮制造使用电火花．考虑将电火花加工添加到您现有的制造工艺选择中。在Fictiv上创建一个帐户上传您的齿轮设计，看看我们如何与您的电火花加工过程。
