第3章電火花加工

1、第七章第七章 電火花加工電火花加工 (Electrical Discharge Machining)(Electrical Discharge Machining)7.1 7.1 電火花加工的基本原理與設(shè)備電火花加工的基本原理與設(shè)備v電腐蝕現(xiàn)象用于尺寸加工的條件電腐蝕現(xiàn)象用于尺寸加工的條件脈沖電壓波形脈沖電壓波形加工原理圖加工原理圖電火花加工設(shè)備電火花加工設(shè)備(Sodick A35R)(Sodick A35R)設(shè)備組成設(shè)備組成7. 2 7. 2 電火花加工的機(jī)理電火花加工的機(jī)理 7. 2 7. 2 電火花加工的機(jī)理電火花加工的機(jī)理 + 7. 2 電火花加工的機(jī)理電火花加工的機(jī)理 +存在下面三種

2、作用存在下面三種作用熱爆炸力熱爆炸力 瞬時(shí)膨脹瞬時(shí)膨脹電動(dòng)力電動(dòng)力正負(fù)離子對(duì)電極的正負(fù)離子對(duì)電極的沖擊壓力沖擊壓力流體動(dòng)力流體動(dòng)力蒸發(fā)、分解氣體蒸發(fā)、分解氣體7. 2 7. 2 電火花加工的機(jī)理電火花加工的機(jī)理 氣化區(qū)氣化區(qū) 熔化區(qū)熔化區(qū) 熱影響區(qū)熱影響區(qū) 無(wú)變化區(qū)無(wú)變化區(qū)7. 2 7. 2 電火花加工的機(jī)理電火花加工的機(jī)理 帶電離子帶電離子 中性離子中性離子v 介質(zhì)恢復(fù)絕緣介質(zhì)恢復(fù)絕緣v 電蝕物排除電蝕物排除v 熱能排除熱能排除7. 2 7. 2 電火花加工的機(jī)理電火花加工的機(jī)理7. 3 7. 3 電火花加工中的基本規(guī)律電火花加工中的基本規(guī)律 極性效應(yīng)極性效應(yīng)對(duì)電蝕量的影響對(duì)電蝕量的影響 電

3、子的質(zhì)量電子的質(zhì)量 正離子的質(zhì)量正離子的質(zhì)量 電子的慣性小電子的慣性小 窄脈沖：正極性加工窄脈沖：正極性加工 長(zhǎng)脈沖：負(fù)極性長(zhǎng)脈沖：負(fù)極性 加工加工 影響影響電蝕量電蝕量的其他因素的其他因素7.3.2 7.3.2 電火花加工的速度和工具損耗速度電火花加工的速度和工具損耗速度 100%WEvv 脈寬脈寬ti（s）負(fù)極性加工正極性加工工具：純銅工具：純銅工件：鋼工件：鋼工作液：煤油工作液：煤油 高溫?zé)岱指邷責(zé)岱纸饨馓寄z粒碳膠粒（帶負(fù)電荷）（帶負(fù)電荷）電場(chǎng)作用電場(chǎng)作用只適用于負(fù)極性加工只適用于負(fù)極性加工對(duì)形成對(duì)形成炭黑膜炭黑膜有利的因素有利的因素脈寬大、脈間小脈寬大、脈間小工作液流動(dòng)速度和壓力小工作

4、液流動(dòng)速度和壓力小7.3.4 7.3.4 電火花加工的表面質(zhì)量（電火花加工的表面質(zhì)量（1 1）電火花加工表面粗糙度7.3.5 7.3.5 電火花加工的表面質(zhì)量（電火花加工的表面質(zhì)量（2 2）電火花加工表面缺陷7. 4 7. 4 電火花加工機(jī)床電火花加工機(jī)床電火花加工用的脈沖電源一、電火花加工對(duì)機(jī)床的要求：總的要求： 1、有較高的加工速度 2、工具電極損耗低； 3、加工過(guò)程穩(wěn)定性好； 4、工藝范圍廣對(duì)脈沖電源的具體要求： 1、單向脈沖； 2、脈沖波形前后沿要陡； 3、脈沖參數(shù)可調(diào)； 4、節(jié)能。二、脈沖電源的分類按主回路中主要元件種類按主回路中主要元件種類： RC線路馳張式、 晶體管式、大功率集成

5、器件式按輸出脈沖波形按輸出脈沖波形： 矩形波、階梯波、高低壓復(fù)合波 按間隙狀態(tài)對(duì)脈沖參數(shù)的影響按間隙狀態(tài)對(duì)脈沖參數(shù)的影響： 獨(dú)立式、非獨(dú)立式按工作回路數(shù)： 單回路、多回路三、RC線路脈沖電源四、晶體管式脈沖電源五、各種派生脈沖電源 1、高低壓復(fù)合脈沖電源 2、多回路脈沖電源 3、等脈沖電源 4、高頻分組脈沖和梳形波脈沖電源 5、智能脈沖電源 電火花加工的 自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)1、什么是自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)？2、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)的作用、要求、分類。3、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)的基本組成部分。4、典型實(shí)例及應(yīng)用。一、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用、要求、和分類1、什么是自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)？2、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)的作用、要求、分類（1）作

6、用（2）要求 范圍，靈活，穩(wěn)定（3）分類：電液式、電-機(jī)械式二、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本組成部分放 大 驅(qū) 動(dòng)執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)調(diào) 節(jié) 對(duì) 象測(cè) 量 環(huán) 節(jié)比 較 環(huán) 節(jié)1、測(cè)量環(huán)節(jié)2、比較環(huán)節(jié)3、放大驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)4、執(zhí)行環(huán)節(jié)5、調(diào)節(jié)對(duì)象控 制 核 心 單 元驅(qū) 動(dòng) 單 元間 隙 電 壓 采 樣 電 路轉(zhuǎn) 換執(zhí) 行 部 件標(biāo) 準(zhǔn)外 設(shè)PC機(jī)控 制 核 心脈 沖 卡I/O卡A/D卡驅(qū) 動(dòng) 和 功 放 部 分步 進(jìn) 電 機(jī)驅(qū) 動(dòng) 模 塊電 源步 進(jìn)電 機(jī) 機(jī) 床工 作 臺(tái)間 隙 電 壓采 樣 電 路機(jī) 床 部 分控 制 專 用 板 卡加工參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)初始化模塊動(dòng)態(tài)聯(lián)接庫(kù)文件故障診斷處理模塊輔助功能模塊平面加工

7、模塊外圓加工模塊螺旋加工模塊其它加工模塊控 制 核 心 模 塊PC機(jī)ISA總線脈沖卡I/O卡A/D卡驅(qū)動(dòng)模塊步進(jìn)電機(jī)負(fù)載間隙電壓采樣電路正 常 放 電過(guò) 渡 放 電穩(wěn) 定 電 弧電火花成形加工機(jī)床組成部分： 床身、立柱、主軸頭、工作液循環(huán)系統(tǒng)、電源、控制系統(tǒng)等7. 5 7. 5 電火花加工的應(yīng)用電火花加工的應(yīng)用7.5.2 7.5.2 電火花穿孔成形加工電火花穿孔成形加工電火花穿孔成形加工的分類：電火花穿孔成形加工的分類：沖模的電火花加工沖模的電火花加工利用電火花加工的優(yōu)點(diǎn)利用電火花加工的優(yōu)點(diǎn)便于加工硬脆的沖模便于加工硬脆的沖模 可在淬火后加工可在淬火后加工 可采用整體式硬質(zhì)合金沖模，不用鑲嵌結(jié)

8、構(gòu)可采用整體式硬質(zhì)合金沖模，不用鑲嵌結(jié)構(gòu) 配合間隙均勻、刃口耐磨配合間隙均勻、刃口耐磨L1SLL2型腔模的電火花加工型腔模的電火花加工型腔模加工難度大型腔模加工難度大屬于盲孔加工屬于盲孔加工電蝕物不易排除電蝕物不易排除電極損耗不易補(bǔ)償電極損耗不易補(bǔ)償加工面積大加工面積大各點(diǎn)的電極損耗不均勻各點(diǎn)的電極損耗不均勻電極損耗不均勻電極損耗不均勻小孔的電火花加工小孔的電火花加工孔徑小孔徑小電極截電極截面積小面積小剛性差剛性差導(dǎo)熱差導(dǎo)熱差排屑難排屑難導(dǎo)向裝置導(dǎo)向裝置剛性好的電極剛性好的電極導(dǎo)熱好的材料導(dǎo)熱好的材料冷卻冷卻空心電極空心電極+ +強(qiáng)迫循環(huán)強(qiáng)迫循環(huán)電極上下震動(dòng)（電磁、超聲）電極上下震動(dòng)（電磁、超

9、聲）一般為盲孔一般為盲孔孔徑：孔徑：0.052mm電火花小孔加工實(shí)例異型小孔的電火花加工異型小孔的電火花加工化學(xué)纖維噴絲板的異型孔化學(xué)纖維噴絲板的異型孔異型小孔的電火花加工異型小孔的電火花加工工具電極的工具電極的制造方法制造方法冷拔整體電極：冷拔整體電極：精度低、成本低、用于大批量精度低、成本低、用于大批量線切割加工線切割加工電火花反拷貝加工電火花反拷貝加工精度高、成本高精度高、成本高異型小孔的電火花加工異型小孔的電火花加工7.6 電火花加工新技術(shù)電火花加工新技術(shù) 7.6.1 7.6.1 混粉電火花大面積光澤加工混粉電火花大面積光澤加工混粉與常規(guī)電火花加工的對(duì)比混粉電火花加工效果7.6.2 7.6.2 電火花微細(xì)加工電火花微細(xì)加工微電極制