第四講電火花加工的自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)

1、特種加工第四講 自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)二、電火花加工的自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)一、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用、技術(shù)要求和分類一、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用、技術(shù)要求和分類1.作用作用維持加工所需的維持加工所需的“平均平均”放電間隙放電間隙 s s , ,保證電火花保證電火花加工正常進(jìn)行。加工正常進(jìn)行。放電間隙放電間隙 s s 與蝕除速度之間的關(guān)系？與蝕除速度之間的關(guān)系？為達(dá)到最佳放電間隙為達(dá)到最佳放電間隙 s s，應(yīng)如何設(shè)定進(jìn)給調(diào)節(jié)特性，應(yīng)如何設(shè)定進(jìn)給調(diào)節(jié)特性 ？注意：注意：利用間隙蝕除特性曲線和調(diào)節(jié)特性曲線只能進(jìn)行靜利用間隙蝕除特性曲線和調(diào)節(jié)特性曲線只能進(jìn)行靜態(tài)的調(diào)節(jié)特性分析。實(shí)際進(jìn)給系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)、工

2、作臺(tái)、工態(tài)的調(diào)節(jié)特性分析。實(shí)際進(jìn)給系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)、工作臺(tái)、工件的質(zhì)量，電路中的電容、電感都有慣性、滯后現(xiàn)象，往件的質(zhì)量，電路中的電容、電感都有慣性、滯后現(xiàn)象，往往產(chǎn)生往產(chǎn)生“欠進(jìn)給欠進(jìn)給”和和“過進(jìn)給過進(jìn)給”，甚至出現(xiàn)主軸，甚至出現(xiàn)主軸“上下振上下振蕩蕩”。自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)2.對(duì)自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求對(duì)自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求（1）、有較廣的速度調(diào)節(jié)跟蹤范圍；）、有較廣的速度調(diào)節(jié)跟蹤范圍；（2）、有足夠的靈敏度和快速性；）、有足夠的靈敏度和快速性；（3）、有必要的穩(wěn)定性；）、有必要的穩(wěn)定性；能適應(yīng)加工規(guī)準(zhǔn)、加工面積等條件的變化。能適應(yīng)加工規(guī)準(zhǔn)、加工面積等條件的變化。能根據(jù)間隙狀態(tài)的微弱信號(hào)進(jìn)行快速

3、調(diào)節(jié)。能根據(jù)間隙狀態(tài)的微弱信號(hào)進(jìn)行快速調(diào)節(jié)。能均勻、穩(wěn)定的進(jìn)給，避免低速爬行。能均勻、穩(wěn)定的進(jìn)給，避免低速爬行。3 3. .自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分類（按執(zhí)行元件分）自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分類（按執(zhí)行元件分）（1 1）電液壓式（噴嘴）電液壓式（噴嘴- -擋板式）：企業(yè)中有用，但已經(jīng)停產(chǎn)擋板式）：企業(yè)中有用，但已經(jīng)停產(chǎn)自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)（2 2）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式；價(jià)廉，調(diào)速性能稍差，用于中小型）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式；價(jià)廉，調(diào)速性能稍差，用于中小型（3 3）寬調(diào)速力矩電動(dòng)機(jī)式：價(jià)高，調(diào)速性能好，高性能機(jī)床）寬調(diào)速力矩電動(dòng)機(jī)式：價(jià)高，調(diào)速性能好，高性能機(jī)床（4 4）直流伺服電動(dòng)機(jī)式：用于大多數(shù)電火花成形機(jī)床）直流伺服電動(dòng)

4、機(jī)式：用于大多數(shù)電火花成形機(jī)床（5 5）交流伺服電動(dòng)機(jī)式：無電刷，力矩大，大，中型機(jī)床）交流伺服電動(dòng)機(jī)式：無電刷，力矩大，大，中型機(jī)床（6 6）直線電動(dòng)機(jī)式：直接帶動(dòng)主軸或工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)，速）直線電動(dòng)機(jī)式：直接帶動(dòng)主軸或工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)，速度快，慣性小，伺服性能好，價(jià)高度快，慣性小，伺服性能好，價(jià)高二、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本組成部分：二、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本組成部分：自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)二、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本組成部分：二、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本組成部分：自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)比較環(huán)節(jié)比較環(huán)節(jié)與給定值比較，決定進(jìn)給速度與給定值比較，決定進(jìn)給速度放大環(huán)節(jié)放大環(huán)節(jié)比較環(huán)節(jié)給出的信號(hào)需要放大后才能驅(qū)動(dòng)電機(jī)比較環(huán)節(jié)給

5、出的信號(hào)需要放大后才能驅(qū)動(dòng)電機(jī)執(zhí)行環(huán)節(jié)執(zhí)行環(huán)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電機(jī)調(diào)節(jié)對(duì)象調(diào)節(jié)對(duì)象電極與工件之間的放電間隙電極與工件之間的放電間隙二、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本組成部分：二、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本組成部分：自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)1、測(cè)、測(cè)量環(huán)節(jié)量環(huán)節(jié)測(cè)量間隙的大小測(cè)量間隙的大小平均間隙電壓法：工具工件極性變換不會(huì)影響輸出信號(hào)平均間隙電壓法：工具工件極性變換不會(huì)影響輸出信號(hào)u的極性的極性利用穩(wěn)壓管測(cè)量脈沖電壓的峰值信號(hào)利用穩(wěn)壓管測(cè)量脈沖電壓的峰值信號(hào)1、測(cè)量對(duì)象：、測(cè)量對(duì)象：測(cè)量與間隙大小成比例的測(cè)量與間隙大小成比例的電信號(hào)電信號(hào)間接間接 反映反映 放電間隙的大小。放電間隙的大小。自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)

6、測(cè)量環(huán)節(jié)2、測(cè)量方法：、測(cè)量方法：（1）平均間隙電壓法）平均間隙電壓法 （2）峰值電壓檢測(cè)法）峰值電壓檢測(cè)法 （3）放電率檢測(cè)法）放電率檢測(cè)法目前平均電壓檢測(cè)和間隙放電狀態(tài)檢測(cè)同時(shí)使用目前平均電壓檢測(cè)和間隙放電狀態(tài)檢測(cè)同時(shí)使用平均電壓檢測(cè)用于伺服進(jìn)給控制平均電壓檢測(cè)用于伺服進(jìn)給控制間隙放電狀態(tài)檢測(cè)主要用于對(duì)短路和電弧放電的控間隙放電狀態(tài)檢測(cè)主要用于對(duì)短路和電弧放電的控制及抬刀頻率的自動(dòng)調(diào)節(jié)制及抬刀頻率的自動(dòng)調(diào)節(jié)空載：有電壓，無電流；短路：有電流，無電壓；火花：有電流，有電壓；三、電三、電-液自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)：液自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)：自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)四、電四、電-機(jī)械式自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系

7、統(tǒng)：機(jī)械式自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)：低速性能好，可直接帶動(dòng)滾珠絲杠進(jìn)退，因而傳動(dòng)鏈短，低速性能好，可直接帶動(dòng)滾珠絲杠進(jìn)退，因而傳動(dòng)鏈短，靈敏度靈敏度 高，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，慣性小，有利于實(shí)現(xiàn)加高，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，慣性小，有利于實(shí)現(xiàn)加工過程中的自動(dòng)控制。工過程中的自動(dòng)控制。 1. 機(jī)床總體部分： 主軸頭：最關(guān)鍵部件 床身，立柱：基礎(chǔ)部件，可以縱向和橫向移動(dòng) 工作臺(tái) 工作液槽電火花加工機(jī)床電火花加工機(jī)床主軸頭作用作用安裝電極并控制電極與工件之間的放電間隙。安裝電極并控制電極與工件之間的放電間隙。主軸頭運(yùn)動(dòng)控制方式：主軸頭運(yùn)動(dòng)控制方式：電液伺服進(jìn)給電液伺服進(jìn)給步進(jìn)電機(jī)伺服進(jìn)給步進(jìn)電機(jī)伺服進(jìn)給直（交）流伺服

8、進(jìn)給直（交）流伺服進(jìn)給直線電機(jī)伺服進(jìn)給直線電機(jī)伺服進(jìn)給 工具電極夾具：調(diào)節(jié)工具電極和工作臺(tái)的垂直度以及調(diào)節(jié)工具電極在水平面內(nèi)微量轉(zhuǎn)角。電火花加工機(jī)床電火花加工機(jī)床工作液系統(tǒng)1、工作液強(qiáng)迫循環(huán)方式：、工作液強(qiáng)迫循環(huán)方式：沖油沖油抽油抽油2、工作液凈化、過濾方法：、工作液凈化、過濾方法：（1）、自然沉淀法：）、自然沉淀法：（2）、介質(zhì)過濾法：）、介質(zhì)過濾法：紙濾芯紙濾芯 數(shù)控電源柜：控制電火花成形機(jī)床動(dòng)作的裝置輸入裝置：通過鍵盤，磁盤將程序 輸入輸出裝置：通過crt，磁盤等裝置，講電火花加工方面的程序 ，圖形等資料輸出加工電源：伺服系統(tǒng)：電火花加工機(jī)床電火花加工機(jī)床機(jī)床總體間間 隙隙參考值參考值增

9、益增益設(shè)定設(shè)定控制裝置控制裝置進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)給系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)比較器比較器放大器放大器間間 隙隙傳感器傳感器脈沖電源脈沖電源床床 身身工作液循環(huán)工作液循環(huán)過過 濾濾 系系 統(tǒng)統(tǒng)（a）原理圖）原理圖（b）實(shí)物）實(shí)物電火花加工機(jī)床機(jī)床分類普通數(shù)顯電火花普通數(shù)顯電火花成型機(jī)床成型機(jī)床單軸數(shù)控電火花成單軸數(shù)控電火花成型機(jī)床型機(jī)床多軸數(shù)控電火花成多軸數(shù)控電火花成型機(jī)床型機(jī)床一、按控制方式分：一、按控制方式分：二、按機(jī)床結(jié)構(gòu)分：二、按機(jī)床結(jié)構(gòu)分：電火花加工機(jī)床機(jī)床分類滑枕式電火花成型機(jī)床滑枕式電火花成型機(jī)床滑枕滑枕龍門式電火花成型機(jī)床龍門式電火花成型機(jī)床龍門架龍門架三、按電極交換方式分：三

10、、按電極交換方式分：電火花加工機(jī)床機(jī)床分類普通電火花成型普通電火花成型機(jī)床機(jī)床電火花加工中心電火花加工中心aecaec電火花加工機(jī)床機(jī)床分類電火花機(jī)床型號(hào)、規(guī)格命名規(guī)則：電火花機(jī)床型號(hào)、規(guī)格命名規(guī)則：早期：早期：d61系列、系列、d55系列、系列、1985年起：國標(biāo)規(guī)定采年起：國標(biāo)規(guī)定采用用d71系列，例如：系列，例如：機(jī)床工作臺(tái)寬度為機(jī)床工作臺(tái)寬度為320mm電火花穿孔，成形加工機(jī)床電火花穿孔，成形加工機(jī)床電加工機(jī)床電加工機(jī)床小型機(jī)：小型機(jī)：d7125d7125以下以下；中型機(jī)：；中型機(jī)：d7125d7125d7163d7163；大型機(jī)：大型機(jī)：d7163d7163以上以上。如果該電火花加工機(jī)床是數(shù)控的，則其型號(hào)為：如果該電火花加工機(jī)床是數(shù)控的，則其型號(hào)為：dkxxxxdkxxxx，例如：例如：dk7725dk7725。型號(hào)：型號(hào)：d 電火花機(jī)床安全規(guī)程：電火花機(jī)床安全規(guī)程： 設(shè)置專用地線，使電源箱外殼，床身及其他設(shè)備可靠接地，防止電氣設(shè)備絕緣損壞而發(fā)生觸電 操作人員必須站在耐壓20kv以上絕緣物上操作 經(jīng)常保持機(jī)床電氣設(shè)備清潔，防止受潮 添加工作介質(zhì)時(shí)，不得混入類似汽油類的易燃物 放電加工時(shí)，工作液面要高于工件一定距離電火花加工機(jī)床 及時(shí)更換過濾介質(zhì)，保持油路暢通 車間內(nèi)有排氣設(shè)備 機(jī)床附近嚴(yán)禁煙火 專人負(fù)責(zé) 下班前關(guān)閉總電源電火花加工