《数控电火花机床的使用和操作》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控电火花机床的使用和操作（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数控电火花机床的使用与操作教学设计课程名称数控电火花机床的操作课时安排8任务名称数控电火花机床传动原理及相关部件介绍，圆形工件的加工通过学习数控数控电火花机床使用说明及各部件的结构原理，为巩固线切割的任务描述相关知识和技能，结合实际生产，综合练习，提升技能水平。1. 了解数控数控电火花机床各部分的结构、名称及相关原理；教学目标2. 正确掌握数控数控电火花机床各部件的操作方法；3. 独立安全规范操作机床，完成数控数控电火花机床的加工流程。1、 电极、工件的安装、调试；教学重点2、 对刀、操作界面各参数处理。教学难点1、 加工中相关加工参数的处理教学方法练习、检测教学资源1、独立操作机床2、课件、
2、车间机床及配套工量刃具邓伟文电加工技术三三14LK114LK21、2、1、2、3、43、48电火花设备的概述新课掌握电火花设备的基本结构及操作原理1.电火花加工的物理本质 ；2.电火花加工设备简介。1电火花加工的物理本质；2电火花加工设备各部件简介；3电火花加工设备的操作方法介绍；启发式 +行为引导法2x3 2x752x5 2x5 2x2 ZNC_350系列数控电火花机床使用说明一、概述电火花加工的物理本质电火花加工基于电火花腐蚀原理，是在工具电极与工件电极相互靠近时，极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道中产生瞬时高温，使金属局部熔化，甚至气化，从而将金属蚀除下来。那么两电极表面的金属材料是如
3、何被蚀除下来的呢这一过程大致分为以下几个阶段 ( 如图 2-1 所示 ) ：A工具电B极脉冲(a)(b)(c)电源工件电极(d)(e)图 2-1 电火花加工原理(1) 极间介质的电离、击穿，形成放电通道 ( 如图 2-1(a) 所示 ) 。工具电极与工件电极缓缓靠近，极间的电场强度增大，由于两电极的微观表面是凹凸不平的，因此在两极间距离最近的 A、B 处电场强度最大。工具电极与工件电极之间充满着液体介质，液体介质中不可避免地含有杂质及自由电子，它们在强大的电场作用下，形成了带负电的粒子和带正电的粒子，电场强度越大，带电粒子就越多，最终导致液体介质电离、击穿，形成放电通道。放电通道是由大量高速运
4、动的带正电和带负电的粒子以及中性粒子组成的。由于通道截面很小，通道内因高温热膨胀形成的压力高达几万帕，高温高压的放电通道急速扩展，产生一个强烈的冲击波向四周传播。在放电的同时还伴随着光效应和声效应，这就形成了肉眼所能看到的电火花。(2) 电极材料的熔化、气化热膨胀 ( 如图 2-1(b) 、(c) 所示 ) 。液体介质被电离、击穿，形成放电通道后，通道间带负电的粒子奔向正极，带正电的粒子奔向负极，粒子间相互撞击，产生大量的热能，使通道瞬间达到很高的温度。通道高温首先使工作液汽化，进而气化，然后高温向四周扩散，使两电极表面的金属材料开始熔化直至沸腾气化。气化后的工作液和金属蒸气瞬间体积猛增，形成
5、了爆炸的特性。所以在观察电火花加工时，可以看到工件与工具电极间有冒烟现象，并听到轻微的爆炸声。(3) 电极材料的抛出 ( 如图 2-1(d) 所示 ) 。正负电极间产生的电火花现象，使放电通道产生高温高压。通道中心的压力最高，工作液和金属气化后不断向外膨胀，形成内外瞬间压力差，高压力处的熔融金属液体和蒸汽被排挤，抛出放电通道，大部分被抛入到工作液中。仔细观察电火花加工，可以看到桔红色的火花四溅，这就是被抛出的高温金属熔滴和碎屑。(4) 极间介质的消电离 ( 如图 2-1(e) 所示 ) 。加工液流入放电间隙，将电蚀产物及残余的热量带走，并恢复绝缘状态。若电火花放电过程中产生的电蚀产物来不及排除
6、和扩散，产生的热量将不能及时传出，使该处介质局部过热，局部过热的工作液高温分解、积炭，使加工无法继续进行，并烧坏电极。因此，为了保证电火花加工过程的正常进行，在两次放电之间必须有足够的时间间隔让电蚀产物充分排出，恢复放电通道的绝缘性，使工作液介质消电离。(a) 单脉冲放电凹坑(b) 多脉冲放电凹坑图 2-2 电火花表面局部放大图电火花加工、电火花线切割加工的特点1共同特点(1) 二者的加工原理相同，都是通过电火花放电产生的热来熔解去除金属的，所以二者加工材料的难易与材料的硬度无关，加工中不存在显着的机械切削力。(2) 二者的加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律基本相似，可以加工硬质合金等一切
7、导电材料。(3) 最小角部半径有限制。电火花加工中最小角部半径为加工间隙，线切割加工中最小角部半径为电极丝的半径加上加工间隙。2不同特点(1) 从加工原理来看，电火花加工是将电极形状复制到工件上的一种工艺方法 ( 如图 2-3(a) 所示 ) 。在实际中可以加工通孔 ( 穿孔加工 ) 和盲孔 ( 成型加工 )( 如图 2-3(b) 、 (c) 所示 ) ；而线切割加工是利用移动的细金属导线( 铜丝或钼丝 ) 做电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成型的一种工艺方法，如图 2-4 所示。电极工件3(b) 穿孔加工42图 2-3电火花加5工61工件；2脉冲电源；73自动进给调节系统；14工具；5工作
8、液；6过滤器；7工作液泵电极工件(a) 电火花加工原理示意图(c) 成型加工(a)电火花加工产品(b)线切割加工产品图 2-5电加工产品实例电火花加工机床简介我国国标规定，电火花成型机床均用D71 加上机床工作台面宽度的1/10表示。例如 D7132 中， D 表示电加工成型机床 ( 若该机床为数控电加工机床，则在 D 后加 K，即 DK)；71 表示电火花成型机床； 32 表示机床工作台的宽度为 320 mm。机床型号、规格、分类在中国大陆外，电火花加工机床的型号没有采用统一标准，由各个生产企业自行确定，如日本沙迪克 (Sodick) 公司生产的 A3R、A10R，瑞士夏米尔 (Charmi
9、lles) 技术公司的 ROBOFORM20/30/35，台湾乔懋机电工业股份有限公司的 JM322/430，北京阿奇工业电子有限公司的 SF100等。电火花加工机床按其大小可分为小型 (D7125 以下 ) 、中型 (D7125 D7163) 和大型 (D7163 以上 ) ；按数控程度分为非数控、单轴数控和三轴数控。随着科学技术的进步，国外已经大批生产三坐标数控电火花机床，以及带有工具电极库、能按程序自动更换电极的电火花加工中心，我国的大部分电加工机床厂现在也正开始研制生产三坐标数控电火花加工机床。电火花加工机床结构电火花加工机床主要由机床本体、脉冲电源、自动进给调节系统、工作液过滤和循环
10、系统、数控系统等部分组成，如图 2-6 所示。自动进给调节控制装进给系间增参 考设间传 感脉冲电工 作 液床过滤(a)原理(b )实图 2-6电火花机床二、 机床本体机床本体主要由床身、立柱、主轴头及附件、工作台等部分组成，是用以实现工件和工具电极的装夹固定和运动的机械系统。床身、支柱、坐标工作台是电火花机床的骨架，起着支承、定位和便于操作的作用。因为电火花加工宏观作用力极小，所以对机械系统的强度无严格要求，但为了避免变形和保证精度，要求具有必要的刚度。主轴头下面装夹的电极是自动调节系统的执行机构，其质量的好坏将影响到进给系统的灵敏度及加工过程的稳定性，进而影响工件的加工精度。机床主轴头和工作
11、台常有一些附件，如可调节工具电极角度的夹头、平动头、油杯等。本节主要介绍平动头。电火花加工时粗加工的电火花放电间隙比中加工的放电间隙要大，而中加工的电火花放电间隙比精加工的放电间隙又要大一些。当用一个电极进行粗加工时，将工件的大部分余量蚀除掉后，其底面和侧壁四周的表面粗糙度很差，为了将其修光，就得转换规准逐挡进行修整。但由于中、精加工规准的放电间隙比粗加工规准的放电间隙小，若不采取措施则四周侧壁就无法修光了。平动头就是为解决修光侧壁和提高其尺寸精度而设计的。平动头是一个使装在其上的电极能产生向外机械补偿动作的工艺附件。当用单电极加工型腔时，使用平动头可以补偿上一个加工规准和下一个加工规准之间的
12、放电间隙差。平动头的动作原理是：利用偏心机构将伺服电机的旋转运动通过平动轨迹保持机构转化成电极上每一个质点都能围绕其原始位置在水平面内作平面小圆周运动，许多小圆的外包络线面积就形成加工横截面积，如图 2-7 所示，其中每个质点运动轨迹的半径就称为平动量，其大小可以由零逐渐调大，以补偿粗、中、精加工的电火花放电间隙之差，从而达到修光型腔的目的。具体平动头的结构及原理可以参考其他书籍。目前，机床上安装的平动头有机械式平动头和数控平动头，其外形如图2-8 所示。机械式平动头由于有平动轨迹半径的存在，它无法加工有清角要求的型腔；而数控平动头可以两轴联动，能加工出清棱、清角的型孔和型腔。电 极图 2-7平动头扩大间隙原理图(a)机械式平动头(b)数控平动头图 2-8 平动头外形与一般电火花加
