第3章电火花加工

1、第七章第七章 电火花加工电火花加工 (Electrical Discharge Machining)(Electrical Discharge Machining)7.1 7.1 电火花加工的基本原理与设备电火花加工的基本原理与设备v电腐蚀现象用于尺寸加工的条件电腐蚀现象用于尺寸加工的条件脉冲电压波形脉冲电压波形加工原理图加工原理图电火花加工设备电火花加工设备(Sodick A35R)(Sodick A35R)设备组成设备组成7. 2 7. 2 电火花加工的机理电火花加工的机理 7. 2 7. 2 电火花加工的机理电火花加工的机理 + 7. 2 电火花加工的机理电火花加工的机理 +存在下面三种

2、作用存在下面三种作用热爆炸力热爆炸力 瞬时膨胀瞬时膨胀电动力电动力正负离子对电极的正负离子对电极的冲击压力冲击压力流体动力流体动力蒸发、分解气体蒸发、分解气体7. 2 7. 2 电火花加工的机理电火花加工的机理 气化区气化区 熔化区熔化区 热影响区热影响区 无变化区无变化区7. 2 7. 2 电火花加工的机理电火花加工的机理 带电离子带电离子 中性离子中性离子v 介质恢复绝缘介质恢复绝缘v 电蚀物排除电蚀物排除v 热能排除热能排除7. 2 7. 2 电火花加工的机理电火花加工的机理7. 3 7. 3 电火花加工中的基本规律电火花加工中的基本规律 极性效应极性效应对电蚀量的影响对电蚀量的影响 电

3、子的质量电子的质量 正离子的质量正离子的质量 电子的惯性小电子的惯性小 窄脉冲：正极性加工窄脉冲：正极性加工 长脉冲：负极性长脉冲：负极性 加工加工 影响影响电蚀量电蚀量的其他因素的其他因素7.3.2 7.3.2 电火花加工的速度和工具损耗速度电火花加工的速度和工具损耗速度 100%WEvv 脉宽脉宽ti（s）负极性加工正极性加工工具：纯铜工具：纯铜工件：钢工件：钢工作液：煤油工作液：煤油 高温热分高温热分解解碳胶粒碳胶粒（带负电荷）（带负电荷）电场作用电场作用只适用于负极性加工只适用于负极性加工对形成对形成炭黑膜炭黑膜有利的因素有利的因素脉宽大、脉间小脉宽大、脉间小工作液流动速度和压力小工作

4、液流动速度和压力小7.3.4 7.3.4 电火花加工的表面质量（电火花加工的表面质量（1 1）电火花加工表面粗糙度7.3.5 7.3.5 电火花加工的表面质量（电火花加工的表面质量（2 2）电火花加工表面缺陷7. 4 7. 4 电火花加工机床电火花加工机床电火花加工用的脉冲电源一、电火花加工对机床的要求：总的要求： 1、有较高的加工速度 2、工具电极损耗低； 3、加工过程稳定性好； 4、工艺范围广对脉冲电源的具体要求： 1、单向脉冲； 2、脉冲波形前后沿要陡； 3、脉冲参数可调； 4、节能。二、脉冲电源的分类按主回路中主要元件种类按主回路中主要元件种类： RC线路驰张式、 晶体管式、大功率集成

5、器件式按输出脉冲波形按输出脉冲波形： 矩形波、阶梯波、高低压复合波 按间隙状态对脉冲参数的影响按间隙状态对脉冲参数的影响： 独立式、非独立式按工作回路数： 单回路、多回路三、RC线路脉冲电源四、晶体管式脉冲电源五、各种派生脉冲电源 1、高低压复合脉冲电源 2、多回路脉冲电源 3、等脉冲电源 4、高频分组脉冲和梳形波脉冲电源 5、智能脉冲电源 电火花加工的 自动进给调节系统1、什么是自动进给调节系统？2、自动进给调节的作用、要求、分类。3、自动进给调节的基本组成部分。4、典型实例及应用。一、自动进给调节系统的作用、要求、和分类1、什么是自动进给调节系统？2、自动进给调节的作用、要求、分类（1）作

6、用（2）要求 范围，灵活，稳定（3）分类：电液式、电-机械式二、自动进给调节系统的基本组成部分放 大 驱 动执 行 机 构调 节 对 象测 量 环 节比 较 环 节1、测量环节2、比较环节3、放大驱动环节4、执行环节5、调节对象控 制 核 心 单 元驱 动 单 元间 隙 电 压 采 样 电 路转 换执 行 部 件标 准外 设PC机控 制 核 心脉 冲 卡I/O卡A/D卡驱 动 和 功 放 部 分步 进 电 机驱 动 模 块电 源步 进电 机 机 床工 作 台间 隙 电 压采 样 电 路机 床 部 分控 制 专 用 板 卡加工参数数据库初始化模块动态联接库文件故障诊断处理模块辅助功能模块平面加工

7、模块外圆加工模块螺旋加工模块其它加工模块控 制 核 心 模 块PC机ISA总线脉冲卡I/O卡A/D卡驱动模块步进电机负载间隙电压采样电路正 常 放 电过 渡 放 电稳 定 电 弧电火花成形加工机床组成部分： 床身、立柱、主轴头、工作液循环系统、电源、控制系统等7. 5 7. 5 电火花加工的应用电火花加工的应用7.5.2 7.5.2 电火花穿孔成形加工电火花穿孔成形加工电火花穿孔成形加工的分类：电火花穿孔成形加工的分类：冲模的电火花加工冲模的电火花加工利用电火花加工的优点利用电火花加工的优点便于加工硬脆的冲模便于加工硬脆的冲模 可在淬火后加工可在淬火后加工 可采用整体式硬质合金冲模，不用镶嵌结

8、构可采用整体式硬质合金冲模，不用镶嵌结构 配合间隙均匀、刃口耐磨配合间隙均匀、刃口耐磨L1SLL2型腔模的电火花加工型腔模的电火花加工型腔模加工难度大型腔模加工难度大属于盲孔加工属于盲孔加工电蚀物不易排除电蚀物不易排除电极损耗不易补偿电极损耗不易补偿加工面积大加工面积大各点的电极损耗不均匀各点的电极损耗不均匀电极损耗不均匀电极损耗不均匀小孔的电火花加工小孔的电火花加工孔径小孔径小电极截电极截面积小面积小刚性差刚性差导热差导热差排屑难排屑难导向装置导向装置刚性好的电极刚性好的电极导热好的材料导热好的材料冷却冷却空心电极空心电极+ +强迫循环强迫循环电极上下震动（电磁、超声）电极上下震动（电磁、超

9、声）一般为盲孔一般为盲孔孔径：孔径：0.052mm电火花小孔加工实例异型小孔的电火花加工异型小孔的电火花加工化学纤维喷丝板的异型孔化学纤维喷丝板的异型孔异型小孔的电火花加工异型小孔的电火花加工工具电极的工具电极的制造方法制造方法冷拔整体电极：冷拔整体电极：精度低、成本低、用于大批量精度低、成本低、用于大批量线切割加工线切割加工电火花反拷贝加工电火花反拷贝加工精度高、成本高精度高、成本高异型小孔的电火花加工异型小孔的电火花加工7.6 电火花加工新技术电火花加工新技术 7.6.1 7.6.1 混粉电火花大面积光泽加工混粉电火花大面积光泽加工混粉与常规电火花加工的对比混粉电火花加工效果7.6.2 7.6.2 电火花微细加工电火花微细加工微电极制