试论数控电火花机床操作加工

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2022/11/10,1,第六章数控电火花机床操作加工,1,电,火,火,花,花,加,加,工,工,又,又,称,称,放,放,电,电,加,加,工,工,（,（,ElectricalDischargeMachining,简,称,称,EDM,）,）,，,，,是,一,一,种,种,直,直,接,接,利,利,用,用,电,电,能,能,和,和,热,热,能,能,进,进,行,行,加,加,工,工,的,的,新,新,工,工,艺,艺,，,，,基,基,本,本,原,原,理,理,是,是,基,基,于,于,工,工,具,具,和,和,工,工,件,件,（,（,正,正,、,、,负,负,电,电,极,极,）,）,之,之,间,间,脉,脉,冲,冲,火,火,花,花,放,放,电,电,，,，,产,产,生,生,局,局,部,部,、,、,瞬,瞬,时,时,高,高,温,温,，,，,把,把,金,金,属,属,材,材,料,料,逐,逐,步,步,腐,腐,蚀,蚀,，,，,以,以,达,达,到,到,对,对,零,零,件,件,的,的,尺,尺,寸,寸,、,、,形,形,状,状,及,及,表,表,面,面,质,质,量,量,预,预,定,定,的,的,加,加,工,工,要,要,求,求,。,。,2,电火花,成,成形加,工,工机床,机床主,体,体,：,用于夹,持,持工具,电,电极及,支,支承工,件,件，保,证,证它们,的,的相对,位,位置，,并,并实现,电,电极在,加,加工过,程,程中的,稳,稳定进,给,给运动,脉冲电,源,源：,把交流,电,电流转,换,换成一,定,定频率,的,的单向,脉,脉冲电,流,流,伺服系,统,统：,使主轴,作,作伺服,进,进给运,动,动,工作液,循,循环系,统,统：,提供清,洁,洁的、,有,有一定,压,压力的,工,工作液,常见的,电,电火花,成,成形加,工,工机床,由,由机床,主,主体、,脉,脉冲电,源,源、伺,服,服系统,、,、工作,液,液循环,系,系统等,几,几个部,分,分组成,。,。,电火花,成,成型加,工,工机床,3,电火花,成,成形加,工,工原理,必须使,接,接在不,同,同极性,上,上的工,具,具和工,件,件之间,保,保持一,定,定的距,离,离以形,成,成放电,间,间隙,脉冲波,形,形是单,向,向的,放电必,须,须在具,在,在有一,定,定绝缘,性,性能的,液,液体介,质,质中进,行,行,有足够,的,的脉冲,放,放电能,量,量，以,保,保证放,电,电部位,的,的金属,被,被熔化,或,或气化,电火花,成,成形加,工,工的基,本,本原理,是,是基于,工,工具和,工,工件（,正,正、负,电,电极）,之,之间脉,冲,冲火花,放,放电时,的,的电腐,蚀,蚀现象,来,来蚀除,多,多余的,金,金属，,以,以达到,对,对零件,的,的尺寸,、,、形状,及,及表面,质,质量预,定,定的加,工,工要求,电火花,成,成形加,工,工的条,件,件,脉冲电,流,流波形,图,图,4,电火花,成,成形加,工,工原理,自动进,给,给调节,装,装置能,使,使工件,和,和工具,电,电极保,持,持给定,的,的放电,间,间隙。,脉,脉冲电,源,源输出,的,的电压,加,加在液,体,体介质,中,中的工,件,件和工,具,具电极(以下,简,简称电,极,极)上,，,，当电,压,压升高,到,到液体,介,介质的,击,击穿电,压,压时，,会,会使液,体,体介质,在,在绝缘,强,强度最,低,低处被,击,击穿，,产,产生火,花,花放电,。,。瞬间,高,高温使,工,工件和,电,电极表,面,面都被,蚀,蚀除掉,一,一小块,材,材料，,形,形成小,的,的凹坑,。,。,一次脉,冲,冲放电,之,之后，,两,两极间,的,的电压,急,急剧下,降,降到接,近,近于零,，,，间隙,中,中的电,介,介质立,即,即恢复,到,到绝缘,状,状态。,此,此后，,两,两极间,的,的电压,再,再次升,高,高，又,在,在另一,处,处绝缘,强,强度最,小,小的地,方,方重复,上,上述放,电,电过程,。,。多次,脉,脉冲放,电,电的结,果,果，使,整,整个被,加,加工表,面,面由无,数,数小的,放,放电凹,坑,坑构成,。,。,电火花,成,成形加,工,工原理,5,电火花,成,成形加,工,工原理,电极,工件,工作液,电子,初始状,态,态,介质电,离,离、击,穿,穿，形,成,成放电,通,通道,火花放,电,电产生,熔,熔化、,气,气化、,热,热膨胀,抛出蚀,除,除物,间隙介,质,质消电,离,离（恢,复,复绝缘,状,状态）,6,电火花,成,成形加,工,工原理,极性效,应,应,概念,产生,原因,火花放,电,电时电,极,极和工,件,件都会,被,被蚀除,掉,掉，但,蚀,蚀除的,速,速度是,不,不同的,，,，这种,现,现象称,为,为极性,效,效应,由于电,子,子的质,量,量小、,离,离子质,量,量大，,它,它们在,电,电场力,作,作用下,轰,轰击阳,极,极和阴,极,极的能,量,量不同,。,。,长脉冲,加,加工时,，,正离子,对,对负极,的,的轰击,能量大,，,，工件,接,接正极,（,（称正,极,极性加,工,工）。,短脉冲,加,加工时,正,正好相,反,反,极性效,应,应愈显,著,著愈好,！,！,7,适合于,机,机械加,工,工方法,难,难于加,工,工的材,料,料的加,工,工，如,淬,淬火钢,、,、硬质,合,合金、,耐,耐热合,金,金等。,可加工,特,特小孔,、,、深孔,、,、窄缝,及,及复杂,形,形状的,零,零件，,如,如各种,型,型孔、,立,立体曲,面,面、复,杂,杂形状,的,的工件,，,，小,孔,孔、深,孔,孔、窄,缝,缝等,电火花,成,成形加,工,工特点,及,及应用,优点,电火花,成,成形加,工,工的特,点,点,缺点,只能加,工,工导电,工,工件,加工速,度,度慢,由于存,在,在电极,损,损耗，,加,加工精,度,度受限,制,制,8,电火花,成,成形加,工,工特点,及,及应用,电火花,成,成形加,工,工的特,点,点举例,1.,没有机,械,械力施,加,加在工,件,件上,传统加,工,工需要,的,的较大,的,的夹紧,力,力,EDM,只须很,小,小的夹,紧,紧力,2.,不受工,件,件材料,硬,硬度等,方,方面的,限,限制,传统加,工,工受工,件,件材料,硬,硬度限,制,制,EDM,不受工,件,件材料,硬,硬度限,制,制,传统加,工,工不可,能,能获得,直,直角,EDM,很容易,获,获得直,角,角,9,电火花,成,成形加,工,工特点,及,及应用,电火花,成,成形加,工,工主要,用,用于电,火,火花穿,孔,孔（用,电,电火花,成,成形加,工,工方法,加,加工通,孔,孔）和,电,电火花,型,型腔加,工,工。,电火花,穿,穿孔加,工,工：主,要,要用于,加,加工冲,模,模和各,种,种异形,孔,孔。,电火花,型,型腔加,工,工：主,要,要用于,加,加工各,类,类型腔,模,模和各,类,类复杂,的,的型腔,零,零件。,型腔加,工,工属于,盲,盲孔加,工,工，金,属,属蚀除,量,量大，,工,工作液,循,循环困,难,难，电,蚀,蚀产物,排,排除条,件,件差，,电,电极损,耗,耗不能,用,用增加,电,电极长,度,度和进,给,给来补,偿,偿；加,工,工面积,大,大，加,工,工过程,中,中要求,电,电规准,的,的调节,范,范围也,较,较大；,型,型腔复,杂,杂，电,极,极损耗,不,不均匀,，,，影响,加,加工精,度,度。,电火,花,花成,形,形加,工,工的,应,应用,10,电火,花,花成,形,形加,工,工特,点,点及,应,应用,电火,花,花成,型,型加,工,工应,用,用举,例,例,花纹,、,、文,字,字加,工,工,冷冲,模,模穿,孔,孔加,工,工,型腔,加,加工,窄缝,深,深槽,加,加工,11,电火,花,花成,形,形加,工,工特,点,点及,应,应用,电火,花,花成,型,型加,工,工应,用,用举,例,例,这是,大,大量,生,生产,的,的塑,料,料勺,子,子示,意,意图,1.,首先,进,进行,产,产品,设,设计,然后,按,按照,设,设计,的,的图,样,样制,作,作铜,电,电极,2.,铜电,极,极安,装,装到,EDM,机床,上,上,作为,塑,塑料,凹,凹模,的,的工,件,件也,安,安装,到,到工,作,作台,上,上,12,电火,花,花成,形,形加,工,工特,点,点及,应,应用,电火,花,花成,型,型加,工,工应,用,用举,例,例,3.,利用,火,火花,放,放电,原,原理,加,加工,4.,完成,凹,凹模,的,的加,工,工,5.,凸凹,模,模分,别,别安,装,装到,注,注塑,机,机上,及可,生,生产,出,出合,格,格的,塑,塑料,产,产品,13,影响,电,电火,花,花成,形,形加,工,工因,素,素,影响,加,加工,速,速度,的,的因,素,素,影响,加,加工,精,精度,的,的因,素,素,影响,表,表面,质,质量,的,的因,素,素,矩形,脉,脉冲,的,的峰,值,值电,流,流、,脉,脉冲,宽,宽度,和,和脉,间,间,；,工件,材,材料,、,、工,作,作液,机床,精,精度,、,、工,件,件的,装,装夹,精,精度,、,、电,极,极制,造,造及,装,装夹,精,精度,放电间隙,、,、电极损,耗,耗和加工,斜,斜度,脉冲宽度,峰值电流,14,影响电火,花,花成形加,工,工因素,工件表面,粗,粗糙度取,决,决于火花,的,的大小。,如,如果放电,能,能量大，,则,则表面粗,糙,糙度大，,另,另一方面,，,，切割速,度,度加快,如果火花,放,放电能量,小,小，工件,表,表面粗糙,度,度则细。,但,但切割速,度,度将变慢,电火花加,工,工获得的,不,不同表面,粗,粗糙度的,表,表面,15,电火花成,形,形加工工,艺,艺,电火花冷,冲,冲模穿孔,加,加工工艺,方,方法,将凸模加,长,长作电极,，,，加工后,去,去掉加长,部,部分,凸模的加,长,长部分选,用,用与凸模,不,不同的材,料,料，,如铸铁、,铜,铜等粘接,或,或钎焊在,凸,凸模上，,与,与凸模一,起加工，,以,以粘接或,钎,钎焊部分,作,作穿孔电,极,极的工作,部分。当,凸,凸、凹模,配,配合间隙,很,很小不好,直,直接保证,放电间隙,时,时时，可,将,将电极的,工,工作部分,用,用化学浸,蚀法蚀除,一,一层金属,，,，反之，,可,可以用电,镀,镀法将电,极工作部,位,位的断面,尺,尺寸均匀,扩,扩大以满,足,足加工时,的间隙要,求,求,直接法,混合法,穿孔加工,图,图,16,电火花成,形,形加工工,艺,艺,电火花型,腔,腔加工工,艺,艺方法,用多个电,极,极，依次,更,更换加工,同,同一个,型腔，用,于,于精密型,腔,腔加工,根据型腔,的,的几何形,状,状，把电,极,极分解成,若干个，,用,用主型腔,电,电极加工,型,型腔主要,部分，再,用,用副型腔,电,电极加工,出,出尖角、,窄缝型腔,等,等部位,图片,单电,极法,多电,极,法,分解电极,法,单电极加,工,工形状简,单,单、精度,要,要求不,高的型腔,单电极摇,动,动完成型,腔,腔的粗、,中,中、精,加工,17,电火花成,形,形加工工,艺,艺,电极材料,常用电极,材料种类,电极材料,的选用,应选择损,耗,耗小、加,工,工过程稳,定、生产,率,率高、机,械,械加工性,能良好、,来,来源丰富,、,、价格低,廉的材料,作,作电极材,料,料,表,型腔加工,常,常用电极,材,材料主要,是,是石墨和,电火花穿,孔,孔：紫铜,、,、铸铁、,钢,钢等。,紫铜。紫,铜,铜组织致,密,密，适用,于,于形状复,杂,杂,轮廓清晰,、,、精度要,求,求较高模,具,具。石墨,电,电,极容易成,形,形，密度,小,小，宜作,大,大、中,型,电,电,极,极,18,电,火,火,