第9次課電火花加工二

1、江蘇省惠山中等專業(yè)學校執(zhí)教者科目特種加工班級課題第4章電火花加工（2）課型講授時間地點教室教學目標了解機床型號、規(guī)格及分類；熟悉掌握機床主體部分；脈沖電源； 熟練掌握自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)； 了解工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)；教學重點電火花加工機床主體部分、自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)教學難點電火花加工機床自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)學情分析教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容師生雙邊活動復習新授電火花加工的基本原理及機理4.4電火花加工機床一、機床型號、規(guī)格及分類電火花加工機床按其大小可分為小型（D7125以下）、中型（D7125D7163）和大型（D7163以上）；按數(shù)控程度分為非數(shù) 控、單軸數(shù)控和三軸數(shù)控。隨著科學技術的進步，已經(jīng)能大 批生產(chǎn)二坐

2、標數(shù)控電火花機床，以及帶有工具電極庫、能按 程序自動更換電極的電火花加工中心。目前我國生產(chǎn)的數(shù)控電火花機床，有單軸數(shù)控（主軸Z向，為垂直方向）、三軸數(shù)控（主軸Z向、水平軸X、Y方向） 和四軸數(shù)控（主軸能數(shù)控回轉(zhuǎn)及分度，稱為 C軸，加Z、X、 Y）,如果在工作臺上加雙軸數(shù)控回轉(zhuǎn)臺附件（繞X軸轉(zhuǎn)動的稱為A軸，繞Y軸轉(zhuǎn)動的稱為B軸），這稱為六軸數(shù)控機床。電火花加工機床主要由機床主體、脈沖電源、自動進給 調(diào)節(jié)系統(tǒng)、工作液過濾和循環(huán)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等部分組成， 如圖4.12所示。提問，學生思考回答介紹第1頁共5頁繆江蘇省惠山中等專業(yè)學校I動過蛇調(diào)15索旺但j僚理國分析講解二、機床主體部分.結(jié)構(gòu)形式電火花成

3、形機床結(jié)構(gòu)有多種形式，根據(jù)不同的加工對象，通用機床的結(jié)構(gòu)形式有如下幾種：框形立柱式、龍門式、滑枕式、懸臂式、臺式、便攜式等。.機床主軸頭主軸頭是電火花成形機床中最關鍵的部件，是自動 調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)，對加工工藝指標的影響極大。對主 軸頭的要求是：結(jié)構(gòu)簡單、傳動鏈短、傳動間隙小、熱變形小、具有足夠的 精度和剛度，以適應自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的慣性小、靈敏度好、能 承受一定負載的要求。主軸頭主要由進給系統(tǒng)、上下移動導 向和水平面內(nèi)防扭機構(gòu)、電極裝夾及其調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)組成。隨著 步進電動機、力矩電動機和數(shù)控直流、交流伺服電動機的出 現(xiàn)和技術進步，電火花機床中已越來越多地采用電-機械式主軸頭。.工具電極夾具工具電

4、極的裝夾及其調(diào)節(jié)裝置的形式很多，其作用是調(diào)節(jié)工具電極和工作臺的垂直度以及調(diào)節(jié)工具電極在水平面 內(nèi)微量的扭轉(zhuǎn)角。常用的有十字錢鏈式和球面較鏈式。機床 主軸頭和工作臺常有一些附件，如可調(diào)節(jié)工具電極角度的夾 頭、平動頭、油杯等。三、脈沖電源電火花加工用的脈沖電源的作用是把工頻交流電流轉(zhuǎn)換成一定頻率的單向脈沖電流，以供給電極放電間隙所需要 的能量來蝕除金屬。脈沖電源對電火花加工的生產(chǎn)率、表面 質(zhì)量、加工精度、加工過程的穩(wěn)定性和工具電極損耗等技術 經(jīng)濟指標有很大的影響。第2頁共5頁江蘇省惠山中等專業(yè)學校1.非獨立式脈沖電源這類脈沖電源的具體線路形式很多，但其工作原理都是 利用電容器充電儲存電能，而后瞬時

5、放出，形成火花放電來 蝕除金屬。因為電容器時而充電，時而放電，一弛一張，故 又稱“弛張式”脈沖電源。RC線路脈沖電源RC線路脈沖電源的優(yōu)點如下。(1)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，成本低。(2)在小功率時可以獲得很窄的脈寬(小于0.1 s )和很小的單個脈沖能量，可用作光整加工和精微加工。RC線路脈沖電源的缺點如下。(1)電能利用效率很低，最大不超過 36%,因大部分電能經(jīng) 過電阻R時轉(zhuǎn)化為熱能損失掉了， 這在大功率加工時是很不 經(jīng)濟的。(2)生產(chǎn)效率低，因為電容器的充電時間tc比放電時間te長50倍以上(見圖4.15),脈沖間歇系數(shù)太大。(3)工藝參數(shù)不穩(wěn)定，因為這類電源本身并不“獨立”形成 和發(fā)生脈

6、沖，而是靠電極間隙中工作液的擊穿和消電離使脈 沖電流導通和切斷，所以間隙大小、間隙中電蝕產(chǎn)物的污染 程度及排出情況等都影響脈沖參數(shù)，因此脈沖頻率、寬度、 單個脈沖能量都不穩(wěn)定，而且放電間隙經(jīng)過充電電阻始終和 直流電源直接聯(lián)通，沒有開關兀件使之隔離開來，所以隨時 都有放電的可能，并容易轉(zhuǎn)為電弧放電。RLC線路脈沖電源獨立式脈沖電源1)晶閘管式脈沖電源2)晶體管式脈沖電源 四、自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng).自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用、技術要求和分類 對自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一般要求如下。1)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3)有必要的穩(wěn)定性.自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本組成部分電火花加工用的進給調(diào)節(jié)和其他

7、任何一個完善的調(diào)節(jié)裝 置一樣，也是由測量環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、放大驅(qū)動環(huán)節(jié)、執(zhí)行 環(huán)節(jié)和調(diào)節(jié)對象等幾個主要環(huán)節(jié)組成，圖4.19所示是其基本組成部分方框圖。實際上根據(jù)電火花加工機床的簡、繁或不第3頁共5頁終江蘇省惠山中等專業(yè)學校同的完善程度，基本組成部分可能有所不同。1)測量環(huán)節(jié)直接測量電極間隙及其變化是很困難的，都是采用測量 與放電間隙成比例關系的電參數(shù)來間接反映放電間隙的大 小。因為當間隙較大、開路時，間隙電壓最大或接近脈沖電 源的峰值電壓；當間隙為零、短路時，間隙電壓為0,雖不成正比，但有一定的相關性。2)比較環(huán)節(jié)實質(zhì)上是把從測量環(huán)節(jié)得來的信號和“給定值”的信號 進行比較，再按此差值來控制加工過

8、程。大多數(shù)比較環(huán)節(jié)包 含或合并在測量環(huán)節(jié)之中。3)放大驅(qū)動器由測量環(huán)節(jié)獲得的信號，一般都很小，難于驅(qū)動執(zhí)行元 件，必須要有一個放大環(huán)節(jié)，通常稱它為放大器。4)執(zhí)行環(huán)節(jié)執(zhí)行環(huán)節(jié)也稱執(zhí)行機構(gòu)，常采用不同類型的伺服電動 機，它能根據(jù)控制信號的大小及時地調(diào)節(jié)工具電極的進給速 度，以保持合適的放電間隙， 從而保證電火花加工正常進行。五、工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)包括工作液箱、電動機、泵、過濾 裝置、工作液槽、油杯、管道、閥門以及測量儀表等。放電 間隙中的電蝕產(chǎn)物除了靠自然擴散、定期抬刀以及使工具電 極附加振動等排除外，常采用強迫循環(huán)的辦法加以排除，以 免間隙中電蝕產(chǎn)物過多，引起已加工過的側(cè)表面間“二次放 電”，影響加工精度，此外也可帶走一部分熱量。電火花加工過程中的電蝕產(chǎn)物會不斷進入工作液中，為 了不影響加工性能，必須加以凈化、過濾。其具體方法有以 下兩種：(1)自然沉淀法。這種方法速度太慢，周期太長，只用于單 件小用量或精微加工。(2)介質(zhì)過濾法。此法常用黃砂、木屑、棉紗頭