模塊一認(rèn)識(shí)數(shù)控電火花機(jī)床

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)模塊一認(rèn)識(shí)數(shù)控電火花機(jī)床本課題是學(xué)習(xí)數(shù)控電火花的開篇，它能使你對(duì)電火花加工原理有個(gè)大概的了解，并使你認(rèn)識(shí)數(shù)控電火花成形加工機(jī)床，最重要的是你可以掌握數(shù)控電火花成形加工機(jī)床的基本操作要領(lǐng)。學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：●了解電火花加工原理，掌握數(shù)控電火花成形加工機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)。能力目標(biāo)：●學(xué)會(huì)數(shù)控電火花成形加工機(jī)床的基本操作要要領(lǐng)。●學(xué)會(huì)合理選用工具電極及各種參數(shù)。下面的圖片（圖3-1）就是我們要認(rèn)識(shí)的數(shù)控電火花成形加工機(jī)床。圖3-1數(shù)控電火花機(jī)床電火花加工是在一定的介質(zhì)中通過電極和工件之間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電腐蝕作用，利用電能和熱能對(duì)金屬工件進(jìn)行加工的一種工藝方法。由于放電過程可見到火花，故稱為電火花加工。加工過程中，工具電極和工件不接觸，而是分別接脈沖電源的負(fù)、正兩極，靠火花放電產(chǎn)生高溫使工件表面局部立刻熔化和汽化從而逐步被蝕除。電火花成形加工原理與特點(diǎn)（一）電火花成形加工原理如圖3-2所示為電火花成形加工原理圖。圖3-2電火花成形加工原理圖1-工件2-脈沖電源3-自動(dòng)進(jìn)給裝置4-工具電極5-工作液6-過濾器7-泵加工過程中，工具電極與工件并不接觸，自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置使工具電極與工件保持給定的放電間隙，脈沖電源施加的電壓把兩極間距離最小的介質(zhì)擊穿，形成脈沖放電，產(chǎn)生瞬時(shí)高溫使工件和電極表面被蝕除，形成小凹坑。一次脈沖放電過程可分為電離、放電、高熱熔化、汽化、金屬拋出和消電離幾個(gè)階段。經(jīng)過多次脈沖放電，使整個(gè)被加工表面由無數(shù)小的放電凹坑構(gòu)成，工具電極的輪廓形狀便被復(fù)制到工件上，達(dá)到加工目的。（二）數(shù)控電火花成形加工的特點(diǎn)1．適合加工用機(jī)械方法難以加工的材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金鋼、耐熱合金等。2．可加工特殊及復(fù)雜形狀的零件，如型腔復(fù)雜的模具。3．電極材料不必比工件硬。4．直接利用電、熱能進(jìn)行加工，可實(shí)現(xiàn)加工過程自動(dòng)化。二、數(shù)控電火花成形加工機(jī)床的基本組成如圖3-3所示數(shù)控電火花成形加工機(jī)床主要由機(jī)床主體、數(shù)控系統(tǒng)、脈沖電源和工作液系統(tǒng)等部分組成。圖3-3數(shù)控電火花機(jī)床的組成1-床身2-液壓油箱3-工作液槽4-主軸頭5-立柱6-電源箱（一）機(jī)床主體機(jī)床主體主要由床身、立柱、主軸頭、工作臺(tái)和電極夾頭等組成。機(jī)床主體的作用是夾持工具及支承工件，保證它們的相對(duì)位置，并實(shí)現(xiàn)在加工過程中的穩(wěn)定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（二）數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)分為開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多軸（X、Y、Z和C）控制、自動(dòng)定位、自動(dòng)電極交換和加工條件自動(dòng)轉(zhuǎn)換等功能。（三）脈沖電源脈沖電源的作用是把普通交流電轉(zhuǎn)變成頻率較高的脈沖電源，提供電火花加工所需的放電能量。它對(duì)電火花加工的生產(chǎn)率、表面質(zhì)量、加工過程的穩(wěn)定性及工具電極的損耗等工藝指標(biāo)有很大的影響。脈沖電源應(yīng)滿足以下要求：（1）能輸出一系列脈沖；（2）有足夠的脈沖放電能量，保證能熔化或汽化工件表面金屬；（3）脈沖波形基本是單向的，有利于減少電極損耗；（4）脈沖參數(shù)應(yīng)能進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)各種材料的加工；（5）電源性能穩(wěn)定可靠，維修方便。脈沖電源應(yīng)滿足以下要求：（1）能輸出一系列脈沖；（2）有足夠的脈沖放電能量，保證能熔化或汽化工件表面金屬；（3）脈沖波形基本是單向的，有利于減少電極損耗；（4）脈沖參數(shù)應(yīng)能進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)各種材料的加工；（5）電源性能穩(wěn)定可靠，維修方便。（四）工作液系統(tǒng)工作液系統(tǒng)由偏油箱、油泵、過濾器及工作液分配器等部分組成。如圖3-4所示。圖3-4工作液循環(huán)系統(tǒng)油路圖粗過濾器2-單向閥3-渦旋泵4-電動(dòng)機(jī)5-安全閥6-壓力表7-精過濾器8-壓力調(diào)節(jié)閥9-射流抽吸管10-沖油選擇閥11-快速進(jìn)給控制閥12-沖油壓力表通過對(duì)工作液的沖抽、噴液可壓縮放電通道，使能量高度集中在極小區(qū)域，以加強(qiáng)電蝕能力，加速電極和工件的冷卻，消除放電間隙的電離；通過工作液的強(qiáng)迫循環(huán)和過濾可及時(shí)排除工作液中金屬微粒和炭黑。目前常用的工作液主要是煤油或電火花專用油。動(dòng)腦筋電火花成形機(jī)床的基本組成有幾大部分？動(dòng)腦筋電火花成形機(jī)床的基本組成有幾大部分？三、數(shù)控電火花成形加工機(jī)床的操作要領(lǐng)電火花加工操作步驟大致如下：確定工具電極→電極裝夾定位→工件裝夾→電規(guī)準(zhǔn)的選擇→電火花加工→檢查加工狀況。（一）工具電極的確定在電火花成形加工中電極是專用的工具，電極的形狀通過電蝕工藝精確地仿制到工件上，因此必須按照工件的材料、形狀及加工要求來選擇電極材料和幾何形狀，并應(yīng)考慮電極的加工工藝性。1．電極材料的選擇在電火花成形加工中應(yīng)選擇導(dǎo)電性能良好、損耗小、造型容易、加工過程穩(wěn)定、效率高、來源豐富、價(jià)格低廉的材料作為電極。常用電極材料見表3-1。表3-1常用電極材料及性能電極材料加工穩(wěn)定性電極損耗機(jī)加工性能適用鋼較差一般好常用于沖壓模加工，以凸模為電極鑄鐵一般一般好常用于加工冷沖模的電極石墨較好較小較好常用于大型模具加工用電極紫銅好一般較差磨削困難,不宜作細(xì)微加工用電極黃銅好較大好用于加工時(shí)可進(jìn)行補(bǔ)償?shù)募庸?chǎng)合銅鎢合金好小一般價(jià)格貴,用于深孔、硬質(zhì)合金穿孔等銀鎢合金好小一般價(jià)格昂貴,多用于精密加工2．電極結(jié)構(gòu)和尺寸電極的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)被加工型腔的大小與復(fù)雜程度、電極的加工工藝性等因素綜合考慮來確定。常用的電極結(jié)構(gòu)形式有整體式電極、組合電極、鑲拼式電極等幾種，見圖3-5。a)整體式電極b）固定式電極1-減重孔2-固定用螺孔1-固頂板2-電極圖3-5電極結(jié)構(gòu)形式電極尺寸主要有長(zhǎng)度尺寸和截面尺寸的確定。電極長(zhǎng)度應(yīng)在滿足裝夾和加工需要的條件下盡量減短，以提高電極剛度和加工過程穩(wěn)定性。通常電極的有效長(zhǎng)度取工件厚度的2.5～3.5倍，當(dāng)需用一個(gè)電極加工幾個(gè)工件或加工一個(gè)凹模上的幾個(gè)相同孔時(shí)，電極的有效長(zhǎng)度可適當(dāng)加長(zhǎng)。電極截面尺寸主要從工件圖樣得到，通常與工件截面尺寸相差一個(gè)放電間隙，即電極的凸形部分應(yīng)比工件凹形部分均勻縮小一個(gè)火花間隙，電極的凹形部分則應(yīng)比工件的凸形部分均勻放大一個(gè)火花間隙。資料卡在電火花加工過程中,由于正、負(fù)極性不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象稱為極性效應(yīng)。在加工中應(yīng)充分利用極性效應(yīng)，合理選擇加工極性，以提高加工速度，減少電極的損耗。資料卡在電火花加工過程中,由于正、負(fù)極性不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象稱為極性效應(yīng)。在加工中應(yīng)充分利用極性效應(yīng)，合理選擇加工極性，以提高加工速度，減少電極的損耗。銅電極對(duì)鋼選“+”極性；銅電極對(duì)銅選“-”極性；銅電極對(duì)硬質(zhì)合金選“+”、“-”極性均可；石墨電極對(duì)銅選“-”極性；石墨電極對(duì)硬質(zhì)合金選“-”極性；石墨電極對(duì)鋼加工RMAX為15μm以下孔選“-”極性，加工RMAX為15μm以上孔選“+”極性；鋼電極對(duì)鋼選“+”極性。（二）電極裝夾定位1．電極裝夾電極的裝夾大多采用通用夾具直接將電極裝在機(jī)床主軸下端。常用的電極夾具有：標(biāo)準(zhǔn)套筒、鉆夾頭、標(biāo)準(zhǔn)螺紋夾具等。如圖3-6。a）標(biāo)準(zhǔn)套筒裝夾1-標(biāo)準(zhǔn)套筒2-電極b）鉆夾頭裝夾1-鉆夾頭2-電極c）標(biāo)準(zhǔn)螺紋夾具裝夾1-標(biāo)準(zhǔn)螺紋夾具2-電極圖3-6電極裝夾形式2．校正方法電極裝夾后必須進(jìn)行垂直度校正，校正方法常用精密角尺和百分表兩種。如圖3-7所示。a)利用百分表校正b)角尺校正1-電極2-工件3-百分表1-電極2-角尺3-工件圖3-7電極垂直度校正方法3．定位在加工前的定位是指確定電極與工件之間的相互位置，以確保加工精度。定位方法常用劃線法和量塊角尺法。劃線法主要適用于定位要求不高的工件，具體步驟是：先按圖樣尺寸在工件表面劃出型孔輪廓線，然后將已安裝正確的電極垂直下降，與工件表面接觸并移動(dòng)工件，使電極端面輪廓與工件劃出的輪廓線對(duì)正后將工件緊固即可。量塊角尺法如圖3-8所示，預(yù)先在工件上磨出兩個(gè)相互垂直的平面作為定位基準(zhǔn)面，將精密直角尺與工件的兩垂直平面靠緊，然后在角尺與電極之間放置所需量塊，即可確定型孔的位置。此法操作簡(jiǎn)便、精度高。圖3-8量塊角尺定位法1-量塊2-角尺3-電極4-工件（三）工件裝夾工件的裝夾比較簡(jiǎn)單，通常工件安裝在工作臺(tái)上，與電極互相定位后用壓板和螺釘壓緊即可。安裝時(shí)注意保持與電極的相互位置。（四）電規(guī)準(zhǔn)的選擇電火花加工中所選用的一組電脈沖參數(shù)（脈寬、間隔、峰值電流等）稱為電規(guī)準(zhǔn)。電規(guī)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)工件的要求、電極和工件材料、加工的工藝指標(biāo)等因素來選擇。通常在粗加工時(shí)要求是生產(chǎn)率高，工具損耗小，所以粗規(guī)準(zhǔn)一般選