特種加工14

1、一電火花加工、電火花線切割加工的特點1共同特點(1)二者的加工原理相同，都是通過電火花放電產(chǎn)生的熱來熔解去除金屬的，所以二者加工材料的難易與材料的硬度無關(guān)，加工中不存在顯著的機械切削力。(2)二者的加工機理、生產(chǎn)率、表面粗糙度等工藝規(guī)律基本相似，可以加工硬質(zhì)合金等一切導電材料。(3)最小角部半徑有限制。電火花加工中最小角部半徑為加工間隙，線切割加工中最小角部半徑為電極絲的半徑加上加工間隙。從應(yīng)用角度看，電火花加工可以加工通孔、盲孔，特別

2、適宜加工形狀復雜的塑料模具等零件的型腔以及刻文字、花紋等(如圖25(a)所示)；而線切割加工只能加工通孔，能方便地加工出小孔、形狀復雜的窄縫及各種形狀復雜的零件電火花加工機床按其大小可分為小型(D7125以下)、中型(D7125～D7163)和大型(D7163以上)；按數(shù)控程度分為非數(shù)控、單軸數(shù)控和三軸數(shù)控。隨著科學技術(shù)的進步，國外已經(jīng)大批生產(chǎn)三坐標數(shù)控電火花機床，以及帶有工具電極庫、能按程序自動更換電極的電火花加工中心，我國的大部分電

3、加工機床廠現(xiàn)在也正開始研制生產(chǎn)三坐標數(shù)控電火花加工機床。電火花加工機床主要由機床本體、脈沖電源、自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)、工作液過濾和循環(huán)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等部分組成電火花加工時粗加工的電火花放電間隙比中加工的放電間隙要大，而中加工的電火花放電間隙比精加工的放電間隙又要大一些。當用一個電極進行粗加工時，將工件的大部分余量蝕除掉后，其底面和側(cè)壁四周的表面粗糙度很差，為了將其修光，就得轉(zhuǎn)換規(guī)準逐擋進行修整。但由于中、精加工規(guī)準的放電間隙比粗加工規(guī)準的放

4、電間隙小，若不采取措施則四周側(cè)壁就無法修光了。平動頭就是為解決修光側(cè)壁和提高其尺寸精度而設(shè)計的。平動頭是一個使裝在其上的電極能產(chǎn)生向外機械補償動作的工藝附件。當用單電極加工型腔時，使用平動頭可以補償上一個加工規(guī)準和下一個加工規(guī)準之間的放電間隙差。平動頭的動作原理是：利用偏心機構(gòu)將伺服電機的旋轉(zhuǎn)運動通過平動軌跡保持機構(gòu)轉(zhuǎn)化成電極上每一個質(zhì)點都能圍繞其原始位置在水平面內(nèi)作平面小圓周運動，許多小圓的外包絡(luò)線面積就形成加工橫截面積，如圖27所示

5、，其中每個質(zhì)點運動軌跡的半徑就稱為平動量，其大小可以由零逐漸調(diào)大，以補償粗、中、精加工的電火花放電間隙δ之差，從而達到修光型腔的目的。與一般電火花加工工藝相比較，采用平動頭電火花加工有如下特點：(1)可以通過改變軌跡半徑來調(diào)整電極的作用尺寸，因此尺寸加工不再受放電間隙的限制。(2)用同一尺寸的工具電極，通過軌跡半徑的改變，可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)換電規(guī)準的修整，即采用一個電極就能由粗至精直接加工出一副型腔。(3)在加工過程中，工具電極的軸線與工件的軸

6、線相偏移，除了電極處于放電區(qū)域的部分外，工具電極與工件的間隙都大于放電間隙，實際上減小了同時放電的面積，這有利于電蝕產(chǎn)物的排除，提高加工穩(wěn)定性。(4)工具電極移動方式的改變，可使加工的表面粗糙度大有改善，特別是底平面處(1)有較廣的速度調(diào)節(jié)跟蹤范圍。(2)有足夠的靈敏度和快速性。(3)有較高的穩(wěn)定性和抗干擾能力9有效脈沖頻率fe(HZ)有效脈沖頻率是單位時間內(nèi)在放電間隙上發(fā)生有效放電的次數(shù)，又稱工作脈沖頻率。10脈沖利用率λ脈沖利用率λ

7、是有效脈沖頻率fe與脈沖頻率fp之比，又稱頻率比，即亦即單位時間內(nèi)有效火花脈沖個數(shù)與該單位時間內(nèi)的總脈沖個數(shù)之比。11脈寬系數(shù)τ脈寬系數(shù)是脈沖寬度ti與脈沖周期tp之比，12占空比ψ占空比是脈沖寬度ti與脈沖間隔to之比，ψ=tito。粗加工時占空比一般較大，精加工時占空比應(yīng)較小，否則放電間隙來不及消電離恢復絕緣，容易引起電弧放電。13開路電壓或峰值電壓(V)開路電壓是間隙開路和間隙擊穿之前td時間內(nèi)電極間的最高電壓(見圖32)。一般晶

8、體管方波脈沖電源的峰值電壓=60～80V，高低壓復合脈沖電源的高壓峰值電壓為175～300V。峰值電壓高時，放電間隙大，生產(chǎn)率高，但成形復制精度較差。14火花維持電壓火花維持電壓是每次火花擊穿后，在放電間隙上火花放電時的維持電壓，一般在25V左右，但它實際是一個高頻振蕩的電壓(見圖32)。15加工電壓或間隙平均電壓U(V)加工電壓或間隙平均電壓是指加工時電壓表上指示的放電間隙兩端的平均電壓，它是多個開路電壓、火花放電維持電壓、短路和脈沖

9、間隔等電壓的平均值。16加工電流I(A)加工電流是加工時電流表上指示的流過放電間隙的平均電流。精加工時小，粗加工時大，間隙偏開路時小，間隙合理或偏短路時則大。17短路電流Is(A)短路電流是放電間隙短路時電流表上指示的平均電流。它比正常加工時的平均電流要大20%～40%。18峰值電流(A)峰值電流是間隙火花放電時脈沖電流的最大值(瞬時)，在日本、英國、美國常用Ip表示(見圖32)。雖然峰值電流不易測量，但它是影響加工速度、表面質(zhì)量等的重

10、要參數(shù)。在設(shè)計制造脈沖電源時，每一功率放大管的峰值電流時預(yù)先計算好的，選擇峰值電流實際是選擇幾個功率管進行加工。19短路峰值電流(A)短路峰值電流是間隙短路時脈沖電流的最大值(見圖32)，它比峰值電流要大20％～40％，與短路電流Is相差一個脈寬系數(shù)的倍數(shù)，即3)短路(短路脈沖)放電間隙直接短路，這是由于伺服進給系統(tǒng)瞬時進給過多或放電間隙中有電蝕產(chǎn)物搭接所致。間隙短路時電流較大，但間隙兩端的電壓很小，沒有蝕除加工作用。4)電弧放電(穩(wěn)定