電火花成型加工實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、電火花成型加工實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解電火花成型加工的原理、特點(diǎn)和應(yīng)用。2、了解編制電火花成型加工程序的方法。3、了解電火花成型加工機(jī)床的操作方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、講解電火花成型加工機(jī)床的組成、原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。2、演示電火花成型加工機(jī)床的加工過程。3、學(xué)生上機(jī)操作了解電火花成型加工機(jī)床加工零件的過程。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備電火花成型加工機(jī)床一臺(tái)四、電火花成型加工簡(jiǎn)介1、電火花成型加工的原理、特點(diǎn)和應(yīng)用原理：電火花成型加工是電火花加工的一種，其基本原理如圖1所示。被加工的工件做為工件電極，紫銅（或其它導(dǎo)電材料如石墨）做為工具電極。脈沖電源發(fā)出一連串的脈沖電壓，加到工件電極和工具電極上，此時(shí)工具電極

2、和工件均被淹沒在具有一定絕緣性能的工作液（絕緣介質(zhì)）中。在軸伺服系統(tǒng)的控制下，當(dāng)工具電極與工件的距離小到一定程度時(shí)，在脈沖電壓的作用下，兩極間最近點(diǎn)處的工作液（絕緣介質(zhì)）被擊穿，工具電極與工件之間形成瞬時(shí)放電通道，產(chǎn)生瞬時(shí)高溫，使金屬局部熔化甚至汽化而被蝕除下來，使局部形成電蝕凹坑。這樣以很高的頻率連續(xù)不斷地重復(fù)放電，工具電極不斷地向工件進(jìn)給，就可以將工具電極的形狀“復(fù)制”到工件上，加工出需要的型面來。特點(diǎn)：（1）由于脈沖放電的能量密度高，使其便于加工用普通的機(jī)械加工難于加工或無法加工的特殊材料和復(fù)雜形狀的零件，并不受材料及熱處理狀況的影響。（2）電火花加工時(shí)，工具電極與工件材料不接觸，兩者之

3、間宏觀作用力極小，工具電極不需要比加工材料硬，即可以柔克剛，故電極制造更容易。應(yīng)用：電火花成型加工一般應(yīng)用在加工各種高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、高脆性的導(dǎo)電材料，并且常用于模具的制造過程中。2、實(shí)現(xiàn)電火花加工的條件1）工具電極和工件電極之間必須加以60v300v的脈沖電壓，同時(shí)還需維持合理的工作距離放電間隙。放電間隙過大時(shí)，介質(zhì)不能被擊穿，無法形成火花放電；放電間隙過小時(shí)，容易導(dǎo)致積炭，甚至發(fā)生電弧放電，無法繼續(xù)加工。2）兩極間必須充滿具有一定絕緣性能的液體介質(zhì)。電火花成型加工一般用專用火花油做為工作液。實(shí)際生產(chǎn)中為降低成本，多用煤油作介質(zhì)。3）輸送到兩極間的脈沖能量應(yīng)足夠大。即放電通道要有很大的

4、電流密度，一般為104109a/cm2。4）放電必須是短時(shí)間的脈沖放電。一般放電時(shí)間為1s1ms。這樣才能使放電產(chǎn)生的熱量來不及擴(kuò)散，從而把能量作用局限在很小的范圍內(nèi)，保持火花放電的冷極特性。5）脈沖放電需要多次進(jìn)行，并且多次脈沖放電在時(shí)間上和空間上是分散的，避免發(fā)生局部燒傷。6）脈沖放電后的電蝕產(chǎn)物應(yīng)能及時(shí)排放至放電間隙之外，使重復(fù)性放電能順利進(jìn)行。電火花加工過程見圖2所示。五、電火花成型加工機(jī)床的組成組成：包括機(jī)床本體、脈沖電源、軸伺服系統(tǒng)（z軸）、工作液的循環(huán)過濾系統(tǒng)和基于窗口的對(duì)話式軟件操作系統(tǒng)。1、機(jī)床本體：床身、工作臺(tái)、主軸箱等組成。1）床身：主要用于支承和連接工作臺(tái)等部件，安放工

5、作液箱等。2）工作臺(tái)：用于安裝夾具和工件，并帶動(dòng)工件在x、y向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。3）主軸箱：用于裝夾工具電極，并帶動(dòng)工具電極作z向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。2、脈沖電源：其作用是把50hz交流電轉(zhuǎn)換成高頻率的單向脈沖電流。加工時(shí)，工具電極接電源正極，工件電極接負(fù)極。3、軸向伺服系統(tǒng)：其作用是控制z軸的伺服運(yùn)動(dòng)。4、工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)：由工作液、工作液箱、工作液泵、濾芯和導(dǎo)管組成。工作液起絕緣、排屑、冷卻和改善加工質(zhì)量的作用。每次脈沖放電后，工件電極與工具電極之間必須迅速恢復(fù)絕緣狀態(tài)，否則脈沖放電就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌掷m(xù)的電弧放電，影響加工質(zhì)量。在加工過程中，工作液可把加工過程中產(chǎn)生的金屬顆粒迅速從電極之間沖走，使加工順利進(jìn)行

6、。工作液還可冷卻受熱的電極和工件，防止工件變形。5、基于窗口的對(duì)話式軟件操作系統(tǒng)(znc操作系統(tǒng))：使用本操作系統(tǒng)，工具電極可以方便地對(duì)工件進(jìn)行感知和對(duì)中等操作，可以將工具電極和工件電極的各種參數(shù)輸入并生成程序，可以動(dòng)態(tài)觀察加工過程中加工深度的變化情況，還可進(jìn)行手動(dòng)操作加工和文件管理等。六、電火花成型加工機(jī)床的操作步驟（現(xiàn)場(chǎng)講解）1、如何開啟機(jī)床：主要按鍵：緊急停止開關(guān)、主電源開關(guān)、控制軟件開關(guān)、主軸鎖止開關(guān)2、手控盒操作：主要按鍵：開液按紐、電極方向按紐、液面控制按紐、睡眠開關(guān)、放電加工按紐3、對(duì)話式操作屏： 指示燈：深度到達(dá)、碰邊指示、防火指示、積碳指示、 鍵盤：和電腦用鍵盤功能一樣。4、

7、znc操作系統(tǒng)：(附錄)復(fù)習(xí)：一、電火花成型加工知識(shí)填空1、電火花成型加工的工具電極一般用（銅或石墨）材料制成。2、電火花成型加工中一般用（專用火花油）做為工作液，工作液有（清潔、冷卻、絕緣斷?。┑刃阅?。3、電火花成型加工的特點(diǎn)（加工用普通的機(jī)械加工難于加工或無法加工的特殊材料和復(fù)雜形狀的零件，工具電極與工件材料不接觸，兩者之間宏觀作用力極小，工具電極不需要比加工材料硬，可以以柔克剛），電火花成型加工一般應(yīng)用在（加工各種高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、高脆性的導(dǎo)電材料，并且常用于模具的制造過程中）。4、電火花成型加工中，工具電極和工件電極間的放電必須是短時(shí)間的（脈沖放電），一般放電時(shí)間為（1s1ms）

8、。5、電火花成型加工機(jī)床一般由（機(jī)床本體、脈沖電源、軸伺服系統(tǒng)（z軸）、工作液的循環(huán)過濾系統(tǒng)和基于窗口的對(duì)話式軟件操作系統(tǒng)）等組成。二、簡(jiǎn)述電火花成型機(jī)床的加工原理。znc操作系統(tǒng)： 一、本znc使用按鍵如下：f1：手動(dòng)放電設(shè)定f6：找中心點(diǎn)f2：自動(dòng)放電設(shè)定f7：edm參數(shù)f3：程式編輯f8：機(jī)械參數(shù)f4：位置歸零f9：放電計(jì)數(shù)歸零f5：位置設(shè)定f10：放電參數(shù)自動(dòng)匹配數(shù)字鍵：09。+/各類箭頭：移動(dòng)游標(biāo)指定軸向二、操作畫面： 分為以下各視窗： 1、位置顯示視窗：顯示各軸位置，包含絕對(duì)座標(biāo)及增量座標(biāo)x、y、z2、狀態(tài)顯示視窗：顯示執(zhí)行狀態(tài)，包含計(jì)時(shí)器，總節(jié)數(shù)，執(zhí)行單節(jié)及z軸設(shè)定值。3、程式編

9、輯視窗：程式編輯操作。4、edm參數(shù)顯示視窗：edm參數(shù)操作更改。5、功能鍵顯示視窗：f1-f8操作按鍵三、手動(dòng)放電操作（f1）1、健入手動(dòng)放電尺寸2、調(diào)整放電參數(shù)：f7進(jìn)入3、按放電開始4、當(dāng)尺寸到達(dá)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)上升到安全高度5、可使用自動(dòng)匹配及噴油方式加工四、自動(dòng)式執(zhí)行（f2） 自動(dòng)放電與手動(dòng)放電功能不同在自動(dòng)放電是按照事先規(guī)劃好的程式執(zhí)行。五、程式編輯（f3）1、使用上下左右游標(biāo)移動(dòng)游標(biāo)到編輯位。2、如果是z軸輸入欄則輸入尺寸3、如果是edm參數(shù)則使用f3、f4更改參數(shù)4、使用f1插入所需單節(jié)，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)將游標(biāo)所在單節(jié)拷貝到下一單節(jié)5、使用f2刪除不要的單節(jié)6、編輯完成使用f8跳出六、位

10、置歸零（f4） 1、使用游標(biāo)移到歸零軸向 2、按“4”位置歸零 3、按“y”歸零確定，按“n”歸零確定。 4、工作面設(shè)立可使用低能量放電方式找零點(diǎn)七、設(shè)定位置（f5） 1、使用游標(biāo)移到歸零軸向 2、按“f5”位置設(shè)定 3、按數(shù)字鍵輸入， 4、按“enter”確定，按后退鍵盤取消。 八、設(shè)定中心位置（f6） 1、使用游標(biāo)移到歸零軸向 2、按“f6”位置設(shè)定 3、按“enter”確定，此時(shí)所選擇的座標(biāo)會(huì)被除2 九、edm放電條件參數(shù)修改（f7） 1、使用上下游標(biāo)移動(dòng)到修改的條件。 2、使用左右游標(biāo)增加或減少 3、所修改的條件會(huì)隨時(shí)送到放電系統(tǒng) 4、如果自動(dòng)匹配打開，則調(diào)整時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)匹配其他參當(dāng)數(shù)

11、。 5、按“f10”可關(guān)閉自動(dòng)匹配功能。 十、系統(tǒng)參數(shù)（一般不用改） 十一、放電條件說明： bp：高壓電流選擇開關(guān)。 一般加工時(shí)選0或1，加工大面積或深孔時(shí)可適當(dāng)加大高壓電流，以利于排渣， 防積碳。高壓電流大時(shí)，損耗會(huì)稍有增加。 ap：低壓電流選擇開關(guān) 根據(jù)電極放電面積確定，一般每平方厘米不超過6a，選擇過大，雖然速度提高， 但會(huì)增加電極損耗/ pa：放電時(shí)間調(diào)整，與電流配合，決定表面粗糙度 越大光潔度越差，但損耗小，一般粗加工選150600，精加工時(shí)逐漸減小。 pb：放電休止時(shí)間調(diào)整，放電不穩(wěn)定時(shí)考慮延長(zhǎng)休止時(shí)間。 pb越大電極損耗也越大，但利于排渣。本機(jī)有自動(dòng)匹配功能。 gp：放電正面間隙電壓調(diào)整， 間隙平均電壓約60伏，適合細(xì)加工，正面面積大或深孔排屑困難時(shí)使用。 間隙平均電壓約40伏，間隙小平均電流大，效率高，適合中粗加工使用。 sp：伺服敏感度調(diào)整。與放電時(shí)間配合，以目視電壓表穩(wěn)