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1、第五章电火花机床操作,5.1 电火花加工过程简介,5.2 电火花加工工艺基础,5.3 电火花机床操作,明确加工要求,选择加工方法,制造电极,(a) 粗加工 (b) 精加工型腔（左侧） (c) 精加工型腔（右侧） 图5-1 单工具电极直接成型法,选择电极材料,设计电极,加工工件准备,装夹与定位,开机加工,质量检测,（电火花加工机床加工过程简介）,图5-2 多电极更换法,（电火花加工机床加工过程简介）,图5-4 侧壁轮流修光法示意图,（电火花加工机床加工过程简介）,（电火花加工工艺）,0.电火花加工常用术语,电加工的基本规律,1）极性效应,2）覆盖效应,要有足够高的温度。 要有足够多的电蚀产物，尤
2、其是介质的热解产物碳粒子。 要有足够的时间，以便在这一表面上形成一定厚度的碳素层。 一般采用负极性加工，因为碳素层易在阳极表面生成。 必须在油类介质中加工。,（电火花加工工艺）,2电火花加工工艺规律,1）影响加工速度的主要因素,体积加工速度 Vw=V/t（mm3/min）,在一般情况下，加工速度的大小与峰值电流及脉冲宽度的大小成正比，与脉冲间隔的大小成反比，,（电火花加工工艺）,非电参数对加工速度的影响如下：,加工面积,抬刀,冲抽油,工作液,电极材料,工件材料,加工的稳定性,（电火花加工工艺）,2）影响表面粗糙度的主要因素 峰值电流 脉冲宽度 脉冲间隔 电极材料及表面质量 工作液 加工面积,3
3、）影响电极损耗的主要因素,低损耗电火花加工: 小于1。,（电火花加工工艺）,在加工中，影响电极损耗的因素主要有： 极性 脉冲宽度 脉冲间隔,峰值电流 冲抽油 电极材料 工件材料 放电间隙 工作液电极形状：角部棱边面,（电火花加工工艺）,影响电极损耗的主要因素,影响加工精度的因素 电参数 放电间隙 二次放电,（电火花加工工艺）,（电火花加工工艺）,5）表面变化层的机械性能,表面变化层,熔化层 热影响层,表面变质层的机械性能 显微硬度及耐磨性 残余应力 疲劳性能,（电火花加工工艺）,（电火花机床操作）,电极的设计与制作,电极材料的选用,2. 电极的设计,1）电极的结构形式,5-17 整体式电极,（
4、电火花机床操作）,5-19 镶拼式电极,5-18 组合电极,（电火花机床操作）,2)电极的尺寸,垂直尺寸:取决于采用的加工方法、加工工件的结构形式、加工深度、电极材料、型孔的复杂程度、装夹形式、使用次数、电极定位校直、电极制造工艺等,（电火花机床操作）,水平尺寸,确定电极水平尺寸的关键是确定减寸量（A-a) 当无平动加工时 精加工电极的减寸量主要由电火花加工的放电间隙20决定； 粗加工电极的减寸量主要由安全间隙M（包含放电间隙、粗加工侧向表面粗糙度、安全余量） M=2（012）,（电火花机床操作）,（电火花机床操作）,粗加工电极尺寸设计,面积为1.21cm2,根据最小损耗参数表,选粗加工参数C
5、108, 双边安全间隙2b为0.35。,（电火花机床操作）,（电火花机床操作）,粗加工电极尺寸设计,b为单边安全间隙 b=0.35/2=0.175mm A1=10+2b=10.35mm A2=10+2b=10.35mm A3=7.5mm A4=2.5-b=2.325mm A5=1+b=1.175mm A6=1-b=0.825mm,（电火花机床操作）,精加工电极尺寸设计,零件的表面粗糙度Ra3.2,根据最小损耗参数表,选粗加工参数C106, 双边放电间隙2b为0.091。,（电火花机床操作）,精加工电极尺寸设计,b为单边放电间隙 b=0.091/2=0.0455mm A1=10+2b=10.09
6、1mm A2=10+2b=10.091mm A3=7.5mm A4=2.5-b=2.4545mm A5=1+b=1.0455mm A6=1-b=0.9545mm,（电火花机床操作）,已知某零件如图5-48（a）所示，现有其毛坯如图（b）所示，请设计加工该零件的精加工电极。,（电火花机床操作）,（电火花机床操作）,（a） （b） （c） （d）,（e）（f） （g） （h）,3）电极的排气孔和冲油孔,（电火花机床操作）,电极制造,一、切削加工（铣削、磨削） 石墨材料加工时易碎裂，加工前应将石墨在工作液中浸泡23天； 紫铜材料切削难，为提高表面粗糙度，可在切削后研磨抛光； 电极材料为铸铁（用混合法
7、加工）时，电极与凸模用环氧树脂等材料胶合在一起； 电极材料为钢（直接法）时，可将凸模加长。,（电火花机床操作）,电极制造,二、线切割加工,机械加工 线切割加工,（电火花机床操作）,有一孔，形状及尺寸如下图所示，表面粗糙度Ra3.2，请设计电火花加工此孔的电极尺寸。,练习,（电火花机床操作）,（电极的装夹校正和定位）,电极的装夹,电极的装夹,（电极的装夹校正和定位）,电极的校正,（电极的装夹校正和定位）,电极的校正,（a）（b）（c）,（电极的装夹校正和定位）,电极的校正,尽可能电极设计校正面！,（电极的装夹校正和定位）,电极的校正,（电极的装夹校正和定位）,电极的校正,工件的装夹,（电极的装夹
8、校正和定位）,工件的校正,（电极的装夹校正和定位）,（电极的装夹校正和定位）,电极的定位,G80 X； G92 G54 X0； M05 G80 X； M05 G82 X；G92 X0； G80 Y； G92 Y0； M05 G80 Y； M05 G82 Y； G92 Y0；,（电极的装夹校正和定位）,电极的定位,（电火花加工条件的选用）,例加工20mm 的圆柱孔，深10mm，表面粗糙度要求Ra=2.0m，要求损耗，效率兼顾，为铜打钢。,1） 确定第一个加工条件,2）由表面粗糙度要求确定最终加工条件。,粗加工电极 减寸量M +定位误差 热膨胀差值 +再加工余量 =粗加工减寸量,精加工电极 减寸量2Gap +再加工余量 =确切的精加工减寸量,（电火花加工条件的选用）,（电火花加工条件的选用）,（电火花加工条件的选用）,电 极 设 计,（电火花加工条件的选用）,电极数目的确定,（电火花加工中的排屑）,4）开排气孔,1) 电极的冲油,2）工件的冲油,3）工件抽油,5）抬刀,6）电极的摇动或平动,（电火花加工中的排屑）,图5-41电极冲、抽油对电极损耗的影响 （a）电极冲油对电极损耗的影响 （b）电极抽油对电极损耗的影响,（电火花机床操作技巧）,
