《數(shù)控電火花加工》課件

數(shù)控電火花加工數(shù)控電火花加工是一種利用電火花放電現(xiàn)象進(jìn)行金屬加工的技術(shù)。它使用電極來(lái)產(chǎn)生電火花，從而在工件上蝕刻出所需的形狀。數(shù)控電火花加工常用于制造各種金屬零件，例如模具、刀具和精密機(jī)械部件。by課程簡(jiǎn)介電火花加工電火花加工，又稱(chēng)電蝕加工，是一種利用電極與工件之間的電火花放電來(lái)去除材料的加工方法。數(shù)控電火花加工數(shù)控電火花加工是在電火花加工的基礎(chǔ)上，加入了數(shù)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了加工過(guò)程的自動(dòng)化和精度的提高。應(yīng)用廣泛數(shù)控電火花加工廣泛應(yīng)用于航空航天、模具制造、醫(yī)療器械、汽車(chē)制造等領(lǐng)域。電火花加工的原理電火花加工是利用電極與工件之間的間隙中產(chǎn)生的火花放電，將工件材料去除的一種加工方法。該方法利用電極和工件之間的間隙中產(chǎn)生的脈沖放電，使間隙中的介質(zhì)發(fā)生局部氣化、熔化和蒸發(fā)，從而去除工件材料。火花放電在電極和工件之間產(chǎn)生高溫、高壓的等離子體，使工件材料局部熔化和蒸發(fā)，形成微小的凹坑。通過(guò)不斷地重復(fù)放電過(guò)程，這些凹坑逐漸連接起來(lái)，形成所需的加工形狀。電火花加工的特點(diǎn)高精度電火花加工可以加工出高精度、高光潔度的零件，其加工精度可達(dá)微米級(jí)。加工范圍廣電火花加工可以加工各種材料的工件，包括金屬、非金屬、硬質(zhì)合金、陶瓷等。加工效率高電火花加工的加工速度快，可以加工復(fù)雜形狀的工件。加工成本低電火花加工不需要使用刀具，加工成本較低。電火花加工的分類(lèi)1線切割加工線切割加工主要用于切割金屬工件，例如，形狀復(fù)雜的模具。2電火花成型加工電火花成型加工用于制造復(fù)雜形狀的工件，例如，模具，沖壓零件。3電火花銑削加工電火花銑削加工主要用于加工形狀復(fù)雜、精度要求高的工件。線切割加工工藝1原材料準(zhǔn)備根據(jù)加工零件的尺寸和材料，選擇合適的材料進(jìn)行切割2加工程序編制根據(jù)加工零件的形狀和尺寸，編制相應(yīng)的加工程序3線切割加工將加工件固定在機(jī)床上，根據(jù)加工程序進(jìn)行線切割4零件修整對(duì)加工完成的零件進(jìn)行修整，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求5零件檢測(cè)對(duì)加工完成的零件進(jìn)行檢測(cè)，以確保尺寸和精度符合要求線切割加工工藝是數(shù)控電火花加工中的一種重要工藝。它利用電火花放電原理，將金屬材料進(jìn)行切割加工。線切割加工的操作步驟1工件固定將工件準(zhǔn)確地固定在工作臺(tái)上，確保加工區(qū)域露出水面。2加工液灌注在加工區(qū)域內(nèi)注入加工液，確保工件完全浸沒(méi)在加工液中。3程序編寫(xiě)根據(jù)加工圖紙，編寫(xiě)加工程序，設(shè)定切割路徑、進(jìn)給速度、脈沖寬度等參數(shù)。4切割開(kāi)始啟動(dòng)機(jī)床，開(kāi)始切割加工，切割過(guò)程中需密切觀察切割狀態(tài)。5加工結(jié)束當(dāng)切割完成后，停止機(jī)床，取出工件，清洗并檢查加工質(zhì)量。線切割機(jī)床的結(jié)構(gòu)線切割機(jī)床主要由以下部分組成：機(jī)床本體、電火花發(fā)生器、工作臺(tái)、導(dǎo)軌、絲架、絲線張緊裝置、冷卻系統(tǒng)等。機(jī)床本體是線切割機(jī)床的核心部件，其結(jié)構(gòu)決定了機(jī)床的加工精度和穩(wěn)定性。電火花發(fā)生器是線切割機(jī)床的關(guān)鍵設(shè)備，它負(fù)責(zé)產(chǎn)生高頻高壓脈沖電流，使絲線與工件之間發(fā)生電火花放電，從而實(shí)現(xiàn)切割加工。線切割加工常見(jiàn)問(wèn)題及解決線切割加工過(guò)程中，常見(jiàn)問(wèn)題包括斷絲、表面粗糙、加工精度不足等。斷絲原因包括絲材質(zhì)量、加工液、加工參數(shù)等。解決方法包括更換優(yōu)質(zhì)絲材、調(diào)整加工液濃度和參數(shù)，以及及時(shí)清理工作臺(tái)等。表面粗糙度受加工參數(shù)、絲材和加工液的影響。提高表面質(zhì)量的方法包括選擇合適的加工參數(shù)，例如降低放電電流和脈沖寬度。此外，使用優(yōu)質(zhì)絲材和合適的加工液也有助于改善表面粗糙度。加工精度問(wèn)題往往與設(shè)備精度、加工參數(shù)和工件夾緊方式有關(guān)。提高加工精度的措施包括定期校準(zhǔn)設(shè)備、優(yōu)化加工參數(shù)，以及選擇合適的工件夾緊方式。除此之外，還需要注意加工環(huán)境，例如溫度和濕度變化等，對(duì)加工質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生影響。良好的加工環(huán)境可以有效減少加工誤差。電火花成型加工工藝1工件設(shè)計(jì)根據(jù)需求設(shè)計(jì)工件形狀2電極制作根據(jù)工件形狀制作電極3加工過(guò)程使用電火花加工機(jī)進(jìn)行加工4檢驗(yàn)評(píng)估對(duì)加工后的工件進(jìn)行檢查電火花成型加工是利用電極與工件間產(chǎn)生的電火花，將工件材料蝕除，從而獲得所需形狀的加工方法。這種加工方法可以加工各種復(fù)雜形狀的工件，并能加工一些難以用其他方法加工的材料。電火花成型加工的操作步驟準(zhǔn)備階段準(zhǔn)備工作包括：選擇合適的加工液，裝夾工件，設(shè)置加工參數(shù)。粗加工階段在粗加工階段，去除大部分材料，以形成工件的基本輪廓。精加工階段精加工階段，進(jìn)行精細(xì)的加工，達(dá)到工件的尺寸精度和表面粗糙度要求。表面處理完成加工后，需要進(jìn)行表面處理，例如清洗、拋光或熱處理，以改善工件的表面質(zhì)量。電火花成型機(jī)床的結(jié)構(gòu)電火花成型機(jī)床是一種利用電火花放電原理，對(duì)金屬材料進(jìn)行精確成型加工的機(jī)床。該機(jī)床主要由工作臺(tái)、機(jī)身、電極系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部分組成。工作臺(tái)用于放置工件，機(jī)身用于支撐工作臺(tái)和電極系統(tǒng)，電極系統(tǒng)用于產(chǎn)生電火花放電，冷卻系統(tǒng)用于冷卻工件和電極，控制系統(tǒng)用于控制加工過(guò)程。電火花成型加工常見(jiàn)問(wèn)題及解決電火花成型加工過(guò)程中，會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，影響加工效率和加工質(zhì)量。常見(jiàn)的加工問(wèn)題包括：電極磨損、加工表面粗糙度不合格、加工精度不足、加工時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、加工液污染等。電極磨損電極磨損是電火花成型加工中常見(jiàn)的現(xiàn)象，導(dǎo)致加工精度下降、加工時(shí)間增加、加工成本上升。解決方法：采用高性能電極材料，優(yōu)化加工參數(shù)，控制加工液溫度，定期維護(hù)設(shè)備。加工表面粗糙度不合格加工表面粗糙度不合格會(huì)影響產(chǎn)品的外觀和使用性能。解決方法：選擇合適的加工參數(shù)，控制加工液溫度，定期清洗加工工件。EDM加工中的刀具選擇電極材料選擇電極材料是EDM加工的關(guān)鍵，它直接影響加工效率、加工精度和表面質(zhì)量。銅石墨鎢銅鉬銀電極形狀選擇電極形狀決定了加工件的最終形狀。圓形方形矩形線形異形加工液的選擇及應(yīng)用冷卻冷卻加工區(qū)域，防止工件和電極過(guò)熱。沖洗帶走加工過(guò)程中產(chǎn)生的碎屑，防止電極和工件表面粘附。潤(rùn)滑減少電極與工件之間的摩擦，降低加工阻力。加工參數(shù)的選擇及調(diào)整脈沖寬度脈沖寬度是指放電時(shí)間，直接影響加工效率和表面質(zhì)量。脈沖電流電流大小影響加工速度和材料去除率，電流過(guò)大易導(dǎo)致電極磨損過(guò)快。工作電壓電壓過(guò)低會(huì)導(dǎo)致放電不穩(wěn)定，電壓過(guò)高會(huì)引起電極燒損。進(jìn)給速度進(jìn)給速度影響加工速度和表面粗糙度，過(guò)快會(huì)造成表面粗糙度增加。EDM加工件的檢測(cè)及質(zhì)量評(píng)價(jià)電火花加工后，需要對(duì)加工件進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，以確保其質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。檢測(cè)內(nèi)容包括尺寸精度、表面粗糙度、幾何形狀、材料性能等方面。0.01mm尺寸精度要求加工件尺寸偏差小于0.01毫米。Ra0.8μm表面粗糙度表面粗糙度應(yīng)小于Ra0.8μm。100%合格率最終產(chǎn)品合格率達(dá)到100%以上。常見(jiàn)的檢測(cè)方法包括：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、輪廓儀、顯微鏡等。此外，還需要對(duì)加工件進(jìn)行材料性能測(cè)試，如硬度測(cè)試、拉伸測(cè)試等，以確保其符合設(shè)計(jì)要求。數(shù)控系統(tǒng)在EDM中的應(yīng)用自動(dòng)控制數(shù)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自動(dòng)控制，提高加工精度和效率。參數(shù)設(shè)定數(shù)控系統(tǒng)允許設(shè)定加工參數(shù)，例如脈沖寬度、電流強(qiáng)度和進(jìn)給速度等。路徑規(guī)劃數(shù)控系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙規(guī)劃加工路徑，并控制刀具運(yùn)動(dòng)。實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控加工過(guò)程，并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和分析，確保加工質(zhì)量。EDM自動(dòng)化生產(chǎn)線EDM自動(dòng)化生產(chǎn)線是指將EDM加工過(guò)程與自動(dòng)化系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自動(dòng)化和智能化。它包括自動(dòng)上下料、自動(dòng)加工參數(shù)設(shè)置、自動(dòng)檢測(cè)等功能，可以提高生產(chǎn)效率、降低人工成本，并提高加工精度和一致性。EDM加工中的環(huán)境保護(hù)廢水處理EDM加工會(huì)產(chǎn)生大量含油、含金屬離子的廢水，需進(jìn)行有效處理。采用沉淀、過(guò)濾、生物處理等技術(shù)，將廢水中的污染物去除，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。廢氣排放EDM加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生粉塵和有害氣體，需要進(jìn)行有效的收集和處理。安裝通風(fēng)系統(tǒng)，將廢氣排放到大氣中之前，使用除塵設(shè)備進(jìn)行凈化處理。噪聲控制EDM加工設(shè)備會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，需要采取降噪措施。采用隔音材料、消聲器等措施，降低噪聲的傳播，改善周?chē)h(huán)境。資源回收利用EDM加工產(chǎn)生的廢液、廢渣等，可以進(jìn)行回收利用。例如，廢液可以進(jìn)行回收處理，重新制成加工液；廢渣可以進(jìn)行再加工，用于制造其他產(chǎn)品。EDM加工中的安全操作個(gè)人防護(hù)佩戴防護(hù)眼鏡、手套和工作服，防止火花灼傷眼睛和皮膚。工作環(huán)境保持工作區(qū)域清潔、干燥，避免水或其他液體接觸電極和工作臺(tái)。設(shè)備安全定期檢查設(shè)備，確保安全裝置完好，防止意外事故發(fā)生。操作規(guī)范嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，避免觸碰高壓電極，防止觸電事故發(fā)生。EDM加工的經(jīng)濟(jì)性分析優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)高精度加工設(shè)備投資較大可加工復(fù)雜形狀加工效率較低無(wú)切削應(yīng)力加工成本較高適合高硬度材料需要熟練操作人員EDM加工的經(jīng)濟(jì)性需要綜合考慮各種因素，包括加工成本、效率、精度等。EDM加工在航空航天中的應(yīng)用11.高精度零件航空航天領(lǐng)域?qū)α慵纫髽O高，EDM加工可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)精度，滿(mǎn)足復(fù)雜形狀零件加工需求。22.特殊材料航空航天材料通常具有高硬度、耐高溫、耐腐蝕等特性，EDM加工可以加工各種難加工材料。33.復(fù)雜形狀航空航天零件形狀復(fù)雜多樣，EDM加工可以加工各種復(fù)雜形狀的零件，例如渦輪葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)部件等。EDM加工在模具制造中的應(yīng)用高精度EDM加工能夠制造出精密的模具，滿(mǎn)足現(xiàn)代產(chǎn)品對(duì)精密度的要求，并提供出色的表面光潔度。復(fù)雜形狀可以制造出形狀復(fù)雜的模具，包括凹槽、孔洞、斜面和曲面，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品的成型。多種材料EDM加工可用于各種材料的模具制造，包括鋼、合金鋼、硬質(zhì)合金等，擴(kuò)展了模具制造的范圍。提高效率EDM加工速度快，縮短了模具制造周期，提高了生產(chǎn)效率，并降低了生產(chǎn)成本。EDM加工在醫(yī)療器械制造中的應(yīng)用精密醫(yī)療器械EDM加工在醫(yī)療器械制造中發(fā)揮著重要作用，可以加工高精度、復(fù)雜形狀的部件，例如人工關(guān)節(jié)、植入物、微創(chuàng)手術(shù)工具等。微創(chuàng)手術(shù)EDM加工可以加工精細(xì)的微創(chuàng)手術(shù)工具，例如導(dǎo)管、導(dǎo)絲、微型手術(shù)刀等，滿(mǎn)足微創(chuàng)手術(shù)對(duì)工具精度的要求。生物相容性EDM加工可以加工生物相容性的醫(yī)療器械，例如骨釘、人工血管、心臟瓣膜等，確保植入體與人體組織的良好兼容性。EDM加工工藝的發(fā)展趨勢(shì)更高精度不斷提升加工精度，滿(mǎn)足對(duì)精密零部件的需求，例如航空航天領(lǐng)域的微型零件。更復(fù)雜形狀突破傳統(tǒng)加工方法的局限，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的三維曲面加工，例如模具制造中的復(fù)雜形狀零件。更高效率優(yōu)化加工參數(shù)和工藝流程，提高加工效率，減少加工時(shí)間和成本。更環(huán)保采用環(huán)保加工液，減少污染排放，符合可持續(xù)發(fā)展理念。案例分享：典型EDM加工工件電火花加工在航空航天、模具制造、醫(yī)療器械等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。典型工件包括：飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、模具型腔、精密醫(yī)療器械等。EDM加工可以加工出各種形狀的工件，例如：復(fù)雜曲面、細(xì)長(zhǎng)孔、深腔體等?？梢詽M(mǎn)足各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。實(shí)踐操作演示實(shí)踐操作環(huán)節(jié)將重點(diǎn)介紹電火花線切割和電火花成型加工的實(shí)際操作過(guò)程。學(xué)員將有機(jī)會(huì)在專(zhuān)業(yè)的電火花加工機(jī)床上，親自操作，體驗(yàn)