電火花機(jī)放電加工時(shí)須用電極，電極主要用于模具的型腔、型芯加工，其材料主要是紫銅和石墨，一個(gè)完整的電極應(yīng)該由電極頭、避空直身位、基準(zhǔn)板3部分組成。手機(jī)上蓋型芯的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，精度要求也比較高，模具中多處部位需要拆電極。手機(jī)上蓋型芯模型如圖1所示。電極設(shè)計(jì)時(shí)須分析手機(jī)上蓋型芯中哪些部位需要拆電極，電極的結(jié)構(gòu)形式如何，拆分的電極是整體還是松散的。型芯共需要拆分12個(gè)電極，其中最主要的6個(gè)如圖2所示。

1 手機(jī)上蓋型芯電極設(shè)計(jì)

    手機(jī)上蓋型芯電極設(shè)計(jì)采收用電極設(shè)計(jì)模塊與建模命令來完成。常用命令有初始化電極項(xiàng)目、創(chuàng)建箱體、求差、分割實(shí)體、替換面、拉伸、修剪與延伸、毛坯設(shè)計(jì)、倒斜角、電極物料清單。實(shí)質(zhì)上就是在電極設(shè)計(jì)模塊平臺上電極頭設(shè)計(jì)采用UG建模命令，避空位和基準(zhǔn)板設(shè)計(jì)用毛坯設(shè)計(jì)命令自動設(shè)計(jì)完成。一旦電極頭設(shè)計(jì)完成后，電極設(shè)計(jì)模塊能自動設(shè)計(jì)、定位、合并避空位和基準(zhǔn)板，能很方便生成電極的EDM加工圖和電極總圖，并能自動生成某項(xiàng)目頂裝配結(jié)構(gòu)下所有電極的材料清單，因此可以高效、
快速地設(shè)計(jì)和管理電極。

    1.1 電極設(shè)計(jì)

    (1)利用電極設(shè)計(jì)模塊的電極項(xiàng)目初始化命令自動生成頂裝配結(jié)構(gòu)，如圖3所示。(2)利用UG建模命令創(chuàng)建電極頭。如圖4所示。(3)利用電極設(shè)計(jì)模塊毛坯設(shè)計(jì)命令自動設(shè)計(jì)、定位、合并避空位和基準(zhǔn)板，如圖5所示。(4)出圖命令自動生成電極的EDM加工圖，所圖6所示。

 1.2 電極2設(shè)計(jì)如圖7所示。

 1.3電極3設(shè)計(jì)如圖8所示。

 1.4電極4設(shè)計(jì)如圖9所示。

 1.5電極5設(shè)計(jì)如圖10所示。

 1.6電極6設(shè)計(jì)如圖11所示。

 1.7電極總圖及電極材料清單

    利用出圖命令自動生成電極總圖。所圖12所示。利用材料清單命令自動生成所有電極的材料清單。如圖13所示。

2 手機(jī)上蓋型芯電極數(shù)控編程

    手機(jī)上蓋型芯電極數(shù)控編程與模具型芯或型腔數(shù)控編程相類似，最大的區(qū)別是精加工余量不同。手機(jī)上蓋型芯粗、精電極的精加工余量應(yīng)考慮放電間隙(即火花位)，即設(shè)置電極成型部位(即電極頭及避空位)精加工余量為負(fù)余量(一般粗電極為-0.2mm，精電極為-0.075mm)，而基準(zhǔn)板精加工余量仍為0。

    2.1用圓鼻刀和球刀加工時(shí)，精加工余量可直接設(shè)置為負(fù)值

    用圓鼻刀和球刀加工某部位時(shí)f常見為采用區(qū)域銑削加工平坦曲面)，部件余量可以設(shè)置負(fù)值(電極精加工余量為-0.075 mm)，但負(fù)余量值不可以大于該刀具的底圓角半徑，否則無法產(chǎn)生刀軌。如圖14所示。

    采用騙刀法加工火花位。電極火花位采用騙刀方式，即通過縮小刀具直徑來加工火花位，如果精電極單邊火花位為0.075mm，刀具直徑為8mm 的平底刀，那么編程時(shí)刀具直徑為7.85mm，寫程序單時(shí)還是寫上直徑為8 mm刀具，也就是通過過切加工火花位。如圖15所示。(2)用平底刀采用面銑削方式加工電極成型部位某平面時(shí)，該平面底面余量不能設(shè)置負(fù)余量，可以通過對生成的刀軌進(jìn)行變換，即在z軸方向移動一個(gè)負(fù)余量值從而將該面刀軌向下偏置負(fù)余量值(ZC增量為-0.075mm)。如圖16所示。

3 結(jié)語

    對于較簡單的電極或有特殊加工精度要求的電極有時(shí)也可采用成型部位圖形縮小放火花間隙。通過偏置區(qū)域?qū)⒊尚筒课黄靡粋€(gè)火花間隙縮小到火花位，然后直接加工到數(shù)，不需要設(shè)置負(fù)余量(精加工余量為0)。利用UG電極設(shè)計(jì)模塊和建模功能可以高效、快速地設(shè)計(jì)和管理電極。電極的電極頭設(shè)計(jì)采用UG建模命令，避空位和基準(zhǔn)板設(shè)計(jì)用毛坯設(shè)計(jì)命令自動設(shè)計(jì)完成。電極數(shù)控編程時(shí)電極成型部位精加工余量為負(fù)值，而基準(zhǔn)板精加工余量仍為0，平底刀加工無法設(shè)置負(fù)余量時(shí)，可采用騙刀方法和刀軌變換來實(shí)現(xiàn)。