數(shù)控電加工技術(shù)課件 項目三 電火花成型機(jī)床典型零件加工

項目三電火花成型機(jī)床典型零件加工隨著數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展，電火花加工機(jī)床已數(shù)控化，并采用微型電子計算機(jī)進(jìn)行控制。機(jī)床功能完善自動化程度提高一、多孔的電火花加工多孔加工零件圖零件材料：45

鋼長：100mm寬：70mm厚：5mm加工工藝分析孔數(shù)量：9尺寸：10mm×10mm

孔深度：4mm被電火花加工的表面粗糙度：Ra2μm規(guī)格要求一、多孔的電火花加工多孔加工零件圖根據(jù)加工工件的要求，確定工件的基準(zhǔn)孔；按工件各孔之間的間距，完成其余各孔的電火花加工。絕對定位方式電火花自動多步加工是指編制電規(guī)準(zhǔn)程序，實現(xiàn)自動完成從粗加工到精加工的全過程。加工工藝分析一、多孔的電火花加工電火花加工步驟1.電極制造電極材料的選擇：紫銅。電極尺寸：采用電極面邊長為9.8mm的方電極，電極長度約60mm。電極制造：采用電火花線切割加工。2.電極的裝夾與找正電極的裝夾。將電極與夾具的安裝面清洗或擦拭干凈，保證接觸良好，把電極牢固地裝夾在主軸的電極夾具上。電極的找正。首先將百分表固定在機(jī)床的工作臺上，百分表的測頭接觸在電極上，使機(jī)床Z軸上、下移動，將電極的垂直度調(diào)整到滿足零件加工要求位置，然后找正電極

X軸方向（或Y軸方向）的位置，其方法是讓工作臺沿X

軸方向（或Y軸方向）

移動，直至滿足工件加工要求。一、多孔的電火花加工電火花加工步驟3.工件的裝夾與定位用磁性吸盤直接將工件固定在電火花機(jī)床上。工件上需要加工9個孔，左下角的孔為定位孔，絕對坐標(biāo)的原點在工件的左下角。按下手操器的〈手動對刀〉鍵，轉(zhuǎn)動X軸方向手輪將工具電極移至工件左側(cè)端面外，然后按住手操器的〈下降〉鍵，將工具電極緩慢下降，使工具電極稍低于工件的上表面。再轉(zhuǎn)動X

軸方向手輪，使工具電極輕輕接觸工件的端面，此時蜂鳴器鳴叫，按下電氣控制柜面板上的〈X軸歸零〉鍵，“X”數(shù)字顯示為0，再按下“X”和“ABS~0”鍵，此時在X軸方向上ABS方式（絕對方式）和INC

方式（增量方式）的數(shù)值均為0。重復(fù)步驟③，可使工件在Y

軸方向下端面上ABS方式和INC

方式的數(shù)值均為0，這樣，絕對坐標(biāo)的位置將為工件的左下角。一、多孔的電火花加工電火花加工步驟3.工件的裝夾與定位轉(zhuǎn)動X軸和Y

軸方向手輪，觀察電氣控制柜面板上的“X”“Y”的數(shù)值，使其為第1個孔的坐標(biāo)值。其他各孔的位置可按圖紙要求，以第1個孔的位置為基準(zhǔn)，分別計算出各孔距第1個孔位置的絕對坐標(biāo)值。以后只要轉(zhuǎn)動X、Y軸方向的手輪，觀察機(jī)床面板上的“X”“Y”的數(shù)值，使其為各孔的坐標(biāo)值即可。4.自動多步加工在電氣控制柜面板上按下〈STEP〉（多步設(shè)定）

鍵，該鍵上方的數(shù)碼管數(shù)字閃爍，再按下〈CLEARSTEP〉（取消自動多步加工）

鍵，將先前設(shè)置的電規(guī)準(zhǔn)全部清除。電火花成型機(jī)床可連續(xù)設(shè)置10步加工程序，步序分別為

0~9。根據(jù)一般的電火花加工的需求，常設(shè)置粗加工、中加工和精加工3

個工步。一、多孔的電火花加工電火花加工步驟4.自動多步加工粗加工:按下電氣控制柜面板上的〈STEP〉鍵，該鍵上方的數(shù)碼管數(shù)字閃爍，在數(shù)字鍵盤區(qū)輸入“0”后按下〈ENTER〉（確定）

鍵。再按下〈CURRENT〉（電流設(shè)定）

鍵，加工電流數(shù)字閃爍，在數(shù)字鍵盤區(qū)輸入電流值8A后，按下〈ENTER〉鍵。最后按下〈DEPTH

SET〉（深度設(shè)定）

鍵，電氣控制柜面板上的“Z”數(shù)值閃動，在數(shù)字鍵盤區(qū)輸入加工深度值3.2mm后，按下〈ENTER〉鍵，深度設(shè)定完成。在EDM

狀態(tài)下，設(shè)定的加工深度值在X數(shù)碼管上顯示。中加工:操作步驟同③，設(shè)置〈STEP〉鍵上方的數(shù)碼管數(shù)字為“1”，加工電流值為3A，加工深度為3.7mm。精加工:操作步驟同③，設(shè)置〈STEP〉鍵上方的數(shù)碼管數(shù)字為“2”，加工電流值為

1A，加工深度為4mm。按下電氣控制柜面板上的〈STEP〉鍵，該鍵上方的數(shù)碼管數(shù)字閃爍，在數(shù)字鍵盤區(qū)輸入“0”后按〈ENTER〉鍵。此時加工狀態(tài)回到了粗加工狀態(tài)的設(shè)定參數(shù)，再按〈AUTO

STEP〉（自動多步加工）

鍵，該鍵上的紅燈亮，表明自動多步加工設(shè)定完畢。一、多孔的電火花加工電火花加工步驟5.放電加工轉(zhuǎn)動X、Y軸方向上的手輪，將機(jī)床的主軸移動至基準(zhǔn)孔位置。按下手操器的〈手動對刀〉鍵，電氣控制柜面板上相應(yīng)按鍵上的紅燈亮，再按住手操器的〈下降〉鍵，使Z軸緩慢下降，在工具電極即將碰到工件表面之前，應(yīng)采用點動方式按住手操器的〈下降〉鍵，直到工具電極與工件接觸，機(jī)床蜂鳴器鳴叫。此時，按下電氣控制柜面板上的〈Z軸歸零〉鍵，使Z軸數(shù)值歸零，再按住遙控器的主軸〈上升〉鍵，將主軸稍向上抬，或者采用自動對刀，方法是按住電氣控制柜面板上的〈AUTO〉（自動對刀）

鍵?主軸會自動下降至工件表面，蜂鳴器鳴叫，再按下〈Z軸歸零〉鍵，使Z軸數(shù)值歸零，再將Z軸上抬至某個高度。按下手操器上的〈油泵〉鍵，開啟油泵，油管噴油，調(diào)節(jié)油管位置，使油噴向工件加工的部位。也可采用浸沒式加工方法，將工件全部浸沒在工作液槽中。按下電氣控制柜面板上的〈防火〉鍵和〈深度到達(dá)后機(jī)頭自動上抬〉鍵，兩個鍵上的紅燈亮。一、多孔的電火花加工電火花加工步驟5.放電加工按下手操器上的〈放電加工〉鍵，機(jī)床的脈沖電源啟動，Z軸會有節(jié)奏地升降，進(jìn)行放電加工。當(dāng)加工深度達(dá)到粗加工的深度后，機(jī)床將會自動改變電規(guī)準(zhǔn)，進(jìn)入中加工階段進(jìn)行放電加工。當(dāng)加工深度達(dá)到中加工的深度后機(jī)床也會自動切換到精加工階段，直到完成全部的加工深度后，主軸（Z軸）

會自動上抬，同時切斷電源，蜂鳴器也會鳴叫數(shù)秒。按下手操器或電氣控制柜面板上的〈油泵〉鍵，關(guān)閉油泵。第1個孔加工完成后，轉(zhuǎn)動X軸或Y軸方向手輪至第2

個孔加工位置，再進(jìn)行放電加工。重復(fù)步驟②~⑥，完成其他各孔的加工。9個孔全部加工完成后，拆除工具電極和工件，清理工作臺，并涂上機(jī)油。一、多孔的電火花加工電火花加工步驟6.檢驗孔的形狀由電極形狀決定，孔的尺寸用數(shù)顯卡尺和數(shù)顯深度尺測量。四方孔深的測量：孔深的尺寸精度的測量可用百分表深度測量裝置，測得的實際數(shù)值在圖樣允許的尺寸范圍之內(nèi)為合格。二、去除斷在工件中的鉆頭和絲錐的電火花加工某工件中有一根?4mm的斷鉆頭，斷入工件的長度為10mm，試設(shè)計工具電極，并在電火花成型機(jī)床上進(jìn)行放電加工

。加工工藝分析二、去除斷在工件中的鉆頭和絲錐的電火花加工加工工藝分析刀具硬且脆；刀具的抗彎、抗扭強(qiáng)度較低；為了避免工件報廢，可采取電火花加工方法去除斷在工件中的鉆頭和絲錐。鉆削小孔和用小絲錐攻絲時易被折斷在加工孔中二、去除斷在工件中的鉆頭和絲錐的電火花加工加工工藝分析選擇合適的電極材料一般可選擇紫銅電極；紫銅電極的導(dǎo)電性能好，電極損耗小，機(jī)械加工也較容易，電火花加工的穩(wěn)定性好。設(shè)計電極電極的尺寸應(yīng)根據(jù)鉆頭和絲錐的尺寸來確定；電極的直徑略小于去除鉆頭和絲錐的直徑。確定電規(guī)準(zhǔn)加工精度和表面粗糙度的要求比較低，可選擇加工速度快和電極損耗小的粗規(guī)準(zhǔn)一次加工完成。加工小孔時，電極的電流密度會比較大，加工電流將受到加工面積的限制，可選小電流和長脈寬加工。二、去除斷在工件中的鉆頭和絲錐的電火花加工電火花加工步驟1.工具電極的設(shè)計工具電極的直徑可根據(jù)鉆頭和絲錐的直徑來設(shè)計。電極長度應(yīng)根據(jù)斷在小孔中的長度加上裝夾長度來定，并適當(dāng)留出一定的余量，將其設(shè)計成階梯軸，裝夾大端，有利于提高工具電極的強(qiáng)度。二、去除斷在工件中的鉆頭和絲錐的電火花加工電火花加工步驟2.工具電極的制作工具電極為圓柱形，可在車床上一次加工成型。3.工具電極的裝夾與找正工具電極可用鉆夾頭固定在主軸夾具上，先用精密角尺找正工具電極對工作臺X軸和Y軸方向的垂直，然后用百分表找正。必要時，可用放電火花找正。另外，電極比較細(xì)，容易彎曲，可利用圓柱形臺階段性找正。4.工件的裝夾與定位工件可用壓板固定在工作臺上，也可用磁性吸盤將工件吸附，用百分表對工件進(jìn)行找正。二、去除斷在工件中的鉆頭和絲錐的電火花加工電火花加工步驟5.選擇電規(guī)準(zhǔn)峰值電流為

5~10A，脈沖寬度為100~200μs，脈沖間隔為40~50μs。6.放電加工開啟機(jī)床電源，先按下電氣控制柜面板上的〈AUTO〉鍵，使主軸緩慢下降完成工具電極的對刀，將工件的上表面設(shè)定為加工深度零點位置。再設(shè)定加工深度，斷在工件中的鉆頭長度為10mm，因此加工深度為10mm。然后開啟工作液泵，向工作液槽內(nèi)加注工作液，工作液應(yīng)高出工件30~50mm，并保證工作液循環(huán)流動。最后按下手操器上的〈放電加工〉鍵，實現(xiàn)放電加工。待加工完成后，放掉工作液，取下工具電極和工件，清理機(jī)床工作臺，完成加工。三、數(shù)控電火花加工材料為45

鋼，該零件的主要尺寸：直徑為40mm，高度為（35±0.1mm），?30mm孔距基準(zhǔn)面的距離為150-0.1mm。加工工藝分析電火花加工該零件小孔的直徑為1.5mm，小孔的中心距零件的中心為10mm，零件的表面粗糙度均為Ra3.2μm。規(guī)格要求小孔加工零件圖三、數(shù)控電火花加工電火花加工的編程格式Ｇ指令代碼（稱為準(zhǔn)備功能指令）Ｍ指令代碼（稱為輔助功能指令）ＩＳＯ代碼N_G_X_Y_Z_;編程格式

程序段號Ｎ：位于程序段之首，表示一條程序的序號，其后一般由２~４位數(shù)字組成。

準(zhǔn)備功能指令Ｇ：建立機(jī)床或控制系統(tǒng)工作方式的一種指令，其后為兩位正整數(shù)。

尺寸字：尺寸字在程序段中主要用來控制電極絲運動到達(dá)的坐標(biāo)位置。

輔助功能指令Ｍ：由Ｍ指令及后續(xù)兩位數(shù)組成，用來指令機(jī)床輔助裝置的接通或斷開。三、數(shù)控電火花加工編程舉例三、數(shù)控電火花加工電火花加工步驟1.電極制造電極材料的選擇：紫銅。電極尺寸：電極面尺寸為?1mm，電極長度約55mm。電極制造：選取符合要求的成型線材（或拔絲成型）。2.電極的裝夾與找正電極裝夾與找正的目的，是把電極牢固地裝夾在主軸的電極夾具上，并使電極軸線與主軸進(jìn)給軸線一致，保證電極與工件的垂直和相對位置。將電極與夾具的安裝面清洗或擦拭干凈，保證接觸良好。由于電極太細(xì)，在機(jī)床主軸上裝夾困難，所以可用鉆夾頭夾住電極后再裝到機(jī)床主軸上。另外，電極太細(xì)也無法用打表的方法來找正電極的垂直度，所以只能用眼睛觀測大致垂直即可，要保證電極與工件的垂直關(guān)系必須依靠工裝來實現(xiàn)。工裝要用非導(dǎo)電材料制作，如塑料、膠木等。三、數(shù)控電火花加工電火花加工步驟3.工件的裝夾與找正用磁性吸盤直接將工件固定在電火花機(jī)床上。首先用機(jī)床自動找中心的功能，將X、Y

軸方向的坐標(biāo)原點定在工件的中心，然后將小孔的工裝裝在工件上。用工裝上表面的刻線作為參照線，移動電極，觀測工裝是否安放在所要加工的半徑方向，直到調(diào)整合適為準(zhǔn)。調(diào)好后將電極移到所要加工的位置(X

=10mm，Y

=0.0

mm)，緩慢向下移動電極，用手輔助引導(dǎo)電極插入工裝的導(dǎo)向孔。盡管電極的垂直度不好，調(diào)整X、Y

軸方向的坐標(biāo)原點也有誤差，但通過工裝導(dǎo)向孔的引導(dǎo)，所加工的位置是準(zhǔn)確的。利用機(jī)床接觸感知功能，將Z軸的坐標(biāo)原點定在工件的上表面。三、數(shù)控電火花加工電火花加工步驟4.電火花加工工藝數(shù)據(jù)電極停止位置為距工件表面

1mm，加工軸向為Z軸負(fù)方向，材料組合為銅－鋼，工藝選擇為低損耗，加工深度為20.2mm，電極收縮量為

0.5mm，表面粗糙度為Ra3.2μm，投影面積為

1㎡，平動方式為打開（選擇圓形自由平動，平動半徑為