数控电火花成型加工技术课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《数控电火花成型加工技术课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数控 电火花 成型 加工 技术 课件
- 资源描述:
-
1、数控电火花成型加工技术数控电火花成型加工技术1 呈现任务呈现任务任务描述:正确操作数控电火花成型机床。任务描述:正确操作数控电火花成型机床。2 知识链接知识链接2.1数控电火花成型加工简介数控电火花成型加工简介 (a a)原理图)原理图 (b b)结构图)结构图图图4.81 4.81 立柱式数控电火花加工机床结构图及外观图立柱式数控电火花加工机床结构图及外观图11床身;床身;22液压油箱;液压油箱;33工作液槽;工作液槽;44主轴头;主轴头;55立柱;立柱;66工作液工作液箱;箱;77控制柜控制柜1.电火花成型加工的基本原理电火花成型加工的基本原理要想利用火花放电产生的电蚀现象对工件进行加工,
2、必须具备以要想利用火花放电产生的电蚀现象对工件进行加工,必须具备以下基本条件。下基本条件。(1)保证有合理的放电间隙)保证有合理的放电间隙(2)火花放电必须是瞬时的脉冲性放电(3)火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行(4)脉冲放电要有足够的能量 综合以上的基本条件,如图综合以上的基本条件,如图4.82所示电火花成型加工原理。所示电火花成型加工原理。图图4.82 4.82 电火花成型加工原理图电火花成型加工原理图11脉冲电源;脉冲电源;22工件;工件;33自动进给调节装置;自动进给调节装置;44工具;工具;55工作液;工作液;66过滤器;过滤器;77工作液泵工作液泵 (1)脉冲电源)脉
3、冲电源1的两个输出端分别与工件的两个输出端分别与工件2和工具和工具4连接。形成一连接。形成一个微小的放电通道,如图个微小的放电通道,如图4.83所示。所示。图4.83 放电通道(2)因为通道半径极小,使通道产生热膨胀,图)因为通道半径极小,使通道产生热膨胀,图4.84所示。所示。图4.84 放电通道产生热膨胀(3)膨胀到达极限时,通道爆炸使电极材料抛出,如图)膨胀到达极限时,通道爆炸使电极材料抛出,如图4.85所示;所示;图图4.85 放电通道爆炸放电通道爆炸(4)当加在两极间的脉冲电压足够大时,电极表面各自形成一个)当加在两极间的脉冲电压足够大时,电极表面各自形成一个小凹坑,如图小凹坑,如图
4、5.1-6(a)所示,表示单个脉冲放电后的电极表面。所示,表示单个脉冲放电后的电极表面。(5)下一个脉冲到来,放电在另一些高点上再次进行,整个加工)下一个脉冲到来,放电在另一些高点上再次进行,整个加工表面将由无数个小凹坑所形成。如图表面将由无数个小凹坑所形成。如图5.1-6(b)所示为多次脉冲放电所示为多次脉冲放电后的电极表面。后的电极表面。(a)单脉冲放电痕单脉冲放电痕 (b)多脉冲放电痕多脉冲放电痕图图4.86 脉冲放电痕脉冲放电痕2.电火花成型加工的特点电火花成型加工的特点(1)电火花成型加工的优点)电火花成型加工的优点 能加工用切削的方法难以加工或无法加工的高硬度导电材料。便于加工细长
5、、薄、脆性的零件和形状复杂的零件。工件变形小,加工精度高。电火花成型加工的精度可达0.01mm0.05mm,在精密光整加工时可小于 0.005 mm。易于实现加工过程的自动化。(2)电火花成型加工的缺点)电火花成型加工的缺点 只能对导电材料进行加工。加工精度受到电极损耗的限制。加工速度慢。最小圆角半径受到放电间隙的限制。3.分析数控电火花成型加工工艺分析数控电火花成型加工工艺1)电火花成型加工过程)电火花成型加工过程(1)工艺分析)工艺分析对零件图进行分析,了解工件的结构特点、材料,明确加工要求。对零件图进行分析,了解工件的结构特点、材料,明确加工要求。(2)选择加工方法)选择加工方法(3)选
6、择与放电脉冲有关的参数)选择与放电脉冲有关的参数(4)选择电极材料)选择电极材料(5)设计电极)设计电极(6)制造电极)制造电极(7)加工前的准备)加工前的准备(8)热处理安排)热处理安排(9)编制、输入加工程序)编制、输入加工程序一般采用国际标淮一般采用国际标淮ISO代码。代码。(10)装夹与定位)装夹与定位(11)开机加工)开机加工选择加工极性,调整机床,保持适当液面高度,调节加工参数、选择加工极性,调整机床,保持适当液面高度,调节加工参数、保持适当电流、调节进给速度、充油压力等。随时检查工件稳定保持适当电流、调节进给速度、充油压力等。随时检查工件稳定情况、正确操作。情况、正确操作。(12
7、)加工结束)加工结束检查零件是否符合加工要求,进行清理。检查零件是否符合加工要求,进行清理。2)电火花成型机床安全操作规程)电火花成型机床安全操作规程 检查机床各部位的润滑,显示页面是否正确检查机床各部位的润滑,显示页面是否正确,行程限位开关是行程限位开关是否可靠。否可靠。检查空压过滤器是否良好可靠。检查空压过滤器是否良好可靠。工作被面高于工件工作被面高于工件40cm才能加工。才能加工。操作人员随时观察加工情况,以免出现短路、操作人员随时观察加工情况,以免出现短路、若机床出现故障应停机,及时维修。若机床出现故障应停机,及时维修。2.2数控电火花成型加工数控电火花成型加工数控电火花成型加工是用工
8、具电极对工件进行复制加工的工艺方数控电火花成型加工是用工具电极对工件进行复制加工的工艺方法,主要分为穿孔加工和型腔加工两大类。法,主要分为穿孔加工和型腔加工两大类。1.电火花穿孔加工电火花穿孔加工用电火花方法加工通孔称为电火花穿孔加工,主要应用于加工那用电火花方法加工通孔称为电火花穿孔加工,主要应用于加工那些用机械方法难以加工或无法加工的零件,例如硬质合金、淬火些用机械方法难以加工或无法加工的零件,例如硬质合金、淬火钢等硬度较大的金属材料和具有复杂形状的零件的通孔加工等。钢等硬度较大的金属材料和具有复杂形状的零件的通孔加工等。1)分析电火花穿孔加工工艺)分析电火花穿孔加工工艺 2)设计电极)设
9、计电极 电极的精度直接影响电火花穿孔加工的精度,所以合理选择电极材料和确定电极尺寸就显得尤为重要了。(1)电极材料的选择(2)电极结构 电火花成型加工用的工具电极一般可以分为整体式电极、镶拼式电极和组合式电极三种类型。(3)电极尺寸)电极尺寸 电极的尺寸包括电极横截电极的尺寸包括电极横截面尺寸和电极长度尺寸。面尺寸和电极长度尺寸。电极横截面尺寸的计算。电极横截面尺寸的计算。在加工凹模型孔时,电极在加工凹模型孔时,电极横截面的轮廓横截面的轮廓2一般应比一般应比型孔型孔1均匀地缩小一个放均匀地缩小一个放电间隙值,如图电间隙值,如图4.87所示。所示。图图4.87 4.87 电极横截面尺寸的计算电极
10、横截面尺寸的计算 A、B、C、R1、R2电极横截面基本尺寸 a、b、c、r1、r2型孔基本尺寸单边放电间隙由图可知,存在以下三类尺寸:尺寸增大的有:R1=r+2,B=r+2;尺寸减小的有:R2=r-2,A=r-2;尺寸不变的有:C=c。电极长度尺寸的计算。工具电极的长度电极长度尺寸的计算。工具电极的长度 L一般与加工深度、电一般与加工深度、电极材料、加工方式和型孔复杂程度等因素有关,一般可以用下面极材料、加工方式和型孔复杂程度等因素有关,一般可以用下面的公式进行估算的公式进行估算:L=KH+H1+H2+(0.40.8)()(n-1)KH式中:式中:H电火花成型加工深度,电火花成型加工深度,mm
11、;H1当凹模下部挖空时,电极需要加长的长度,当凹模下部挖空时,电极需要加长的长度,mm;H2电极夹持部分长度,电极夹持部分长度,mm;n电极的使用次数;电极的使用次数;K与电极材料、加工方式和型孔复杂程度等因素有关的系与电极材料、加工方式和型孔复杂程度等因素有关的系数。对于不同材料数。对于不同材料K值的经验数据为值的经验数据为:紫铜(紫铜(22.5)、黄铜()、黄铜(33.5)、石墨()、石墨(1.72)、铸铁()、铸铁(2.53)、钢()、钢(33.5)。电极材)。电极材料损耗小、型孔简单、电极轮廓无尖角时,料损耗小、型孔简单、电极轮廓无尖角时,K取小值;反之取大取小值;反之取大值。值。当电
12、极损耗较大时,如加工硬质合金时,电极长度可以适当加长。当电极损耗较大时,如加工硬质合金时,电极长度可以适当加长。3)制造电极)制造电极 电火花穿孔加工用电极的长度尺寸一般无严格要求,而对其横截电火花穿孔加工用电极的长度尺寸一般无严格要求,而对其横截面尺寸要求则较高。对这类电极,一般先经过普通机械加工,然面尺寸要求则较高。对这类电极,一般先经过普通机械加工,然后再进行成型磨削。不易用磨削加工的材料,可在机械加工后,后再进行成型磨削。不易用磨削加工的材料,可在机械加工后,采用钳工精修的方法达到要求。采用钳工精修的方法达到要求。对于整体式电极(一般采用钢作为电极),如果模具的配合间隙对于整体式电极(
13、一般采用钢作为电极),如果模具的配合间隙较小,可用化学溶液侵蚀作为电极的部分,使电极部分的端面轮较小,可用化学溶液侵蚀作为电极的部分,使电极部分的端面轮廓均匀地缩小,在加工时就可以选用较大的放电间隙了;如果模廓均匀地缩小,在加工时就可以选用较大的放电间隙了;如果模具的配合间隙较大,可用镀铜或镀锌的方法,均匀地增大作为电具的配合间隙较大,可用镀铜或镀锌的方法,均匀地增大作为电极部分的尺寸。极部分的尺寸。对于镶拼式电极一般采用环氧树脂或聚乙烯醇缩醛胶黏接,当黏对于镶拼式电极一般采用环氧树脂或聚乙烯醇缩醛胶黏接,当黏合面积小不易粘牢时,可采用钎焊的方法进行固定。合面积小不易粘牢时,可采用钎焊的方法进
14、行固定。随着电火花线切割技术的发展,目前,电火花成型加工用的电极随着电火花线切割技术的发展,目前,电火花成型加工用的电极一般都采用数控电火花线切割的方法制造。一般都采用数控电火花线切割的方法制造。4)选择电参数)选择电参数 数控电火花成型加工中的电参数主要包括电流峰值、脉冲宽度和数控电火花成型加工中的电参数主要包括电流峰值、脉冲宽度和脉冲间隔等,这些参数大小选择的好坏,不仅影响电火花成型加脉冲间隔等,这些参数大小选择的好坏,不仅影响电火花成型加工精度,还直接影响加工的生产率和经济性。电参数的确定,主工精度,还直接影响加工的生产率和经济性。电参数的确定,主要取决于工件的加工精度要求、加工表面要求
15、、工件和工具电极要取决于工件的加工精度要求、加工表面要求、工件和工具电极材料以及生产率等因素。由于影响电参数的因素较多,实际判断材料以及生产率等因素。由于影响电参数的因素较多,实际判断困难,所以在生产中主要是通过工艺实验的方法来确定的。困难,所以在生产中主要是通过工艺实验的方法来确定的。2.数控电火花加工型腔数控电火花加工型腔数控电火花型腔加工要比型孔加工困难得多,主要表现在:型腔数控电火花型腔加工要比型孔加工困难得多,主要表现在:型腔加工属于盲孔加工,金属蚀除量大,工作液循环困难,生成的电加工属于盲孔加工,金属蚀除量大,工作液循环困难,生成的电蚀产物不易排除,较易产生二次放电;电极损耗不能像
16、型孔加工蚀产物不易排除,较易产生二次放电;电极损耗不能像型孔加工一样,用增加电极长度和进给来补偿;加工面积大,加工过程中一样,用增加电极长度和进给来补偿;加工面积大,加工过程中要求电参数的调节范围大、型腔形状复杂、电极损耗不均匀等。要求电参数的调节范围大、型腔形状复杂、电极损耗不均匀等。因此,在实际生产中,我们在保证加工表面质量的前提下,提高因此,在实际生产中,我们在保证加工表面质量的前提下,提高工件电极的蚀除量,从而提高生产率。通过降低工件电极的损耗工件电极的蚀除量,从而提高生产率。通过降低工件电极的损耗和改善工作液的循环条件来提高加工精度。和改善工作液的循环条件来提高加工精度。1)分析电火
17、花型腔加工工艺)分析电火花型腔加工工艺型腔模电火花成型加工主要有单电极平动法、多电极更换法和分型腔模电火花成型加工主要有单电极平动法、多电极更换法和分解电极加工法等。解电极加工法等。(1)单电极加工法)单电极加工法 单电极平动法 单电极摇动法(2)多电极更换法(3)分解电极法 图图4.91 4.91 分解电极法加工示意图分解电极法加工示意图 1 1工件;工件;2 2主型腔电极;主型腔电极;3 3副型腔电极副型腔电极 2)设计型腔模工具电极)设计型腔模工具电极(1)选择电极材料选择电极材料 用于型腔加工的电极材料有紫铜、石墨、铜钨合金和银钨合金。(2)电极结构(3)电极尺寸的确定 电火花型腔加工
18、的电极尺寸包括水平尺寸、垂直尺寸和电极总高度尺寸。水平尺寸的计算 与主轴头进给方向垂直的电极尺寸称为水平尺寸,可用下式确定:a=A K式中:a电极水平方向的尺寸,mm;A型腔图纸的名义尺寸,mm;电极的单面缩放量,mm;K与型腔尺寸注法有关的系数。在公式中,型腔凸出部分较相对应的电极凹入部分的尺寸应放大,如图4.92中的 r1、a1计算时应取“+”号;反之型腔凹入部分较电极凸出部分的尺寸应缩小,如图4.92中的 r2、a2计算时应取“-”号。图图4.92 4.92 电极水平尺寸缩放示意图电极水平尺寸缩放示意图 K值的选取原则是:值的选取原则是:当型腔尺寸以两加工表面为尺寸界限标注当型腔尺寸以两
19、加工表面为尺寸界限标注时,若蚀除方向相反,取时,若蚀除方向相反,取 K=2(如图(如图4.92中的中的 A2);若蚀除);若蚀除方向相同,取方向相同,取 K=0(如图(如图4.92中的中的C)。当型腔尺寸以中心或)。当型腔尺寸以中心或非加工面为基准标注时,取非加工面为基准标注时,取K=1(如图(如图4.92中的中的A1);凡与型);凡与型腔中心线之间的位置尺寸及角度尺寸相对应的电极尺寸不缩不腔中心线之间的位置尺寸及角度尺寸相对应的电极尺寸不缩不放,取放,取K=0。电极的单面缩放量。电极的单面缩放量与电极的平动量、精加工最与电极的平动量、精加工最后一挡的单边放电间隙和精加工时电极侧面损耗有关,一
20、般取后一挡的单边放电间隙和精加工时电极侧面损耗有关,一般取0.7 mm0.9 mm。也可用下式估算:也可用下式估算:=e+d-s式中:式中:e工具电极平动量,一般取工具电极平动量,一般取0.5 mm0.6 mm。d精加工最后一挡的单边放电间隙。一般取精加工最后一挡的单边放电间隙。一般取0.02 mm0.03 mm。s精加工(平动)时电极侧面损耗(单边),一般不超过精加工(平动)时电极侧面损耗(单边),一般不超过0.1 mm,通常忽略不计。,通常忽略不计。计算垂直尺寸计算垂直尺寸与主轴头进给方向平行的电极尺寸称为垂直尺寸。一般情况与主轴头进给方向平行的电极尺寸称为垂直尺寸。一般情况下,型腔底部的
21、抛光量很小,所以在计算垂直尺寸时,可以下,型腔底部的抛光量很小,所以在计算垂直尺寸时,可以忽略不计。电极的垂直尺寸可用下式确定:忽略不计。电极的垂直尺寸可用下式确定:b=BKS式中:式中:b电极垂直方向的有效加工尺寸,电极垂直方向的有效加工尺寸,mm;B型腔深度方向的尺寸,型腔深度方向的尺寸,mm;KS放电间隙与电极损耗要求电极端面的修正量之和,放电间隙与电极损耗要求电极端面的修正量之和,mm。电极总高度的确定:电极总高度的确定:当确定电极在垂直方向总高度当确定电极在垂直方向总高度H时,要考虑电火花成型加工时,要考虑电火花成型加工工艺需要、同一电极使用的次数和装夹要求等因素。如图工艺需要、同一
22、电极使用的次数和装夹要求等因素。如图4.93所示为电极总高度确定示意图。一般用下式确定:所示为电极总高度确定示意图。一般用下式确定:H=b+L式中:式中:H电极在垂直方向的总高度,电极在垂直方向的总高度,mm;b电极在垂直方向的有效加工尺寸,电极在垂直方向的有效加工尺寸,mm;L考虑加工结束时,为避免电极固定板和工件电极相碰,考虑加工结束时,为避免电极固定板和工件电极相碰,同一电极能多次使用等因素而增加的高度,一般取同一电极能多次使用等因素而增加的高度,一般取5mm20mm。图图4.93 电极总高度确定示意图电极总高度确定示意图 1夹具;夹具;2工具电极;工具电极;3工件电极工件电极(4)冲油
23、孔和排气孔)冲油孔和排气孔 由于电火花型腔加工属于盲孔加工,不易排气、排屑,将直由于电火花型腔加工属于盲孔加工,不易排气、排屑,将直接影响加工速度、加工稳定性和加工质量,所以在一般情况接影响加工速度、加工稳定性和加工质量,所以在一般情况下,要在不易排气、排屑的拐角、窄缝处开冲油孔;在蚀除下,要在不易排气、排屑的拐角、窄缝处开冲油孔;在蚀除面积较大和电极端部有凹入的位置设置排气孔。面积较大和电极端部有凹入的位置设置排气孔。图图4.94冲油孔的电极冲油孔的电极 图图4.95排气孔的电极排气孔的电极2.3 数控电火花成型机床数控电火花成型机床1.电火花成型加工机床型号电火花成型加工机床型号 我国国家
24、标准规定,电火花成型机床均用我国国家标准规定,电火花成型机床均用D71加上机床工加上机床工作台面宽度的作台面宽度的1/10表示。表示。例如例如 D7132中,中,D表示电加工成型机床表示电加工成型机床(若该机床为数控电若该机床为数控电加工机床,则在加工机床,则在D后加后加K,即,即DK);71表示电火花成型机表示电火花成型机床;床;32表示机床工作台的宽度为表示机床工作台的宽度为320mm。2电火花成型加工机床分类电火花成型加工机床分类数控电火花成型加工机床和其他加工机床一样,有很多分类数控电火花成型加工机床和其他加工机床一样,有很多分类方法,具体介绍如下方法,具体介绍如下:1)按照机床的数控
展开阅读全文