模块一 认识数控电火花机床
本课题是学习数控电火花的开篇,它能使你对电火花加工原理有个大概的了解,并使你认识数控电火花成形加工机床,最重要的是你可以掌握数控电火花成形加工机床的基本操作要领.
下面的图片(图3-1)就是我们要认识的数控电火花成形加工机床.
图3-1 数控电火花机床
电火花加工是在一定的介质中通过电极和工件之间脉冲放电时产生的电腐蚀作用,利用电能和热能对金属工件进行加工的一种工艺方法.由于放电过程可见到火花,
故称为电火花加工.
加工过程中,工具电极和工件不接触,而是分别接脉冲电源的负,正两极,靠火花放电产生高温使工件表面局部立刻熔化和汽化从而逐步被蚀除.
电火花成形加工原理与特点
(一)电火花成形加工原理
如图3-2所示为电火花成形加工原理图.
图3-2 电火花成形加工原理图
1-工件 2-脉冲电源 3-自动进给装置 4-工具电极 5-工作液 6-过滤器 7-泵
加工过程中,工具电极与工件并不接触,自动进给调节装置使工具电极与工件保持给定的放电间隙,脉冲电源施加的电压把两极间距离最小的介质击穿,形成脉冲放电,产生瞬时高温使工件和电极表面被蚀除,形成小凹坑.
(二)数控电火花成形加工的特点
1.适合加工用机械方法难以加工的材料,如淬火钢,硬质合金钢,耐热合金等.
2.可加工特殊及复杂形状的零件,如型腔复杂的模具.
3.电极材料不必比工件硬.
4.直接利用电,热能进行加工,可实现加工过程自动化.
二,数控电火花成形加工机床的基本组成
如图3-3所示数控电火花成形加工机床主要由机床主体,数控系统,脉冲电源和工作液系统等部分组成.
图3-3 数控电火花机床的组成
1-床身 2-液压油箱 3-工作液槽 4-主轴头 5-立柱 6-电源箱
(一)机床主体
机床主体主要由床身,立柱,主轴头,工作台和电极夹头等组成.机床主体的作用是夹持工具及支承工件,保证它们的相对位置,并实现在加工过程中的稳定进给运动.
(二)数控系统
数控系统分为开环,半闭环和闭环控制系统.先进的数控系统可实现多轴(X,Y,Z和C)控制,自动定位,自动电极交换和加工条件自动转换等功能.
(三)脉冲电源
脉冲电源的作用是把普通交流电转变成频率较高的脉冲电源,提供电火花加工所需的放电能量.它对电火花加工的生产率,表面质量,加工过程的稳定性及工具电极的损耗等工艺指标有很大的影响.
(四)工作液系统
工作液系统由偏油箱,油泵,过滤器及工作液分配器等部分组成.如图3-4所示.

图3-4工作液循环系统油路图
粗过滤器 2-单向阀 3-涡旋泵 4-电动机 5-安全阀 6-压力表
7-精过滤器 8-压力调节阀 9-射流抽吸管 10-冲油选择阀 11-快速进给控制阀 12-冲油压力表
通过对工作液的冲抽,喷液可压缩放电通道,使能量高度集中在极小区域,以加强电蚀能力,加速电极和工件的冷却,消除放电间隙的电离;通过工作液的强迫循环和过滤可及时排除工作液中金属微粒和炭黑.
目前常用的工作液主要是煤油或电火花专用油.
三,数控电火花成形加工机床的操作要领
电火花加工操作步骤大致如下:确定工具电极→电极装夹定位→工件装夹→电规准的选择→电火花加工→检查加工状况.
(一)工具电极的确定
在电火花成形加工中电极是专用的工具,电极的形状通过电蚀工艺精确地仿制到工件上,因此必须按照工件的材料,形状及加工要求来选择电极材料和几何形状,并应考虑电极的加工工艺性.
1.电极材料的选择 在电火花成形加工中应选择导电性能良好,损耗小,造型容易,加工过程稳定,效率高,来源丰富,价格低廉的材料作为电极.常用电极材料见表3-1.

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