第9次课电火花加工二

1、江苏省惠山中等专业学校执教者科目特种加工班级课题第4章电火花加工（2）课型讲授时间地点教室教学目标了解机床型号、规格及分类；熟悉掌握机床主体部分；脉冲电源； 熟练掌握自动进给调节系统； 了解工作液循环过滤系统；教学重点电火花加工机床主体部分、自动进给调节系统教学难点电火花加工机床自动进给调节系统学情分析教学环节教学内容师生双边活动复习新授电火花加工的基本原理及机理4.4电火花加工机床一、机床型号、规格及分类电火花加工机床按其大小可分为小型（D7125以下）、中型（D7125D7163）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，已经能大 批生产二坐

2、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。目前我国生产的数控电火花机床，有单轴数控（主轴Z向，为垂直方向）、三轴数控（主轴Z向、水平轴X、Y方向） 和四轴数控（主轴能数控回转及分度，称为 C轴，加Z、X、 Y）,如果在工作台上加双轴数控回转台附件（绕X轴转动的称为A轴，绕Y轴转动的称为B轴），这称为六轴数控机床。电火花加工机床主要由机床主体、脉冲电源、自动进给 调节系统、工作液过滤和循环系统、数控系统等部分组成， 如图4.12所示。提问，学生思考回答介绍第1页共5页缪江苏省惠山中等专业学校I动过蛇调15索旺但j僚理国分析讲解二、机床主体部分.结构形式电火花成

3、形机床结构有多种形式，根据不同的加工对象，通用机床的结构形式有如下几种：框形立柱式、龙门式、滑枕式、悬臂式、台式、便携式等。.机床主轴头主轴头是电火花成形机床中最关键的部件，是自动 调节系统中的执行机构，对加工工艺指标的影响极大。对主 轴头的要求是：结构简单、传动链短、传动间隙小、热变形小、具有足够的 精度和刚度，以适应自动调节系统的惯性小、灵敏度好、能 承受一定负载的要求。主轴头主要由进给系统、上下移动导 向和水平面内防扭机构、电极装夹及其调节环节组成。随着 步进电动机、力矩电动机和数控直流、交流伺服电动机的出 现和技术进步，电火花机床中已越来越多地采用电-机械式主轴头。.工具电极夹具工具电

4、极的装夹及其调节装置的形式很多，其作用是调节工具电极和工作台的垂直度以及调节工具电极在水平面 内微量的扭转角。常用的有十字钱链式和球面较链式。机床 主轴头和工作台常有一些附件，如可调节工具电极角度的夹 头、平动头、油杯等。三、脉冲电源电火花加工用的脉冲电源的作用是把工频交流电流转换成一定频率的单向脉冲电流，以供给电极放电间隙所需要 的能量来蚀除金属。脉冲电源对电火花加工的生产率、表面 质量、加工精度、加工过程的稳定性和工具电极损耗等技术 经济指标有很大的影响。第2页共5页江苏省惠山中等专业学校1.非独立式脉冲电源这类脉冲电源的具体线路形式很多，但其工作原理都是 利用电容器充电储存电能，而后瞬时

5、放出，形成火花放电来 蚀除金属。因为电容器时而充电，时而放电，一弛一张，故 又称“弛张式”脉冲电源。RC线路脉冲电源RC线路脉冲电源的优点如下。(1)结构简单，工作可靠，成本低。(2)在小功率时可以获得很窄的脉宽(小于0.1 s )和很小的单个脉冲能量，可用作光整加工和精微加工。RC线路脉冲电源的缺点如下。(1)电能利用效率很低，最大不超过 36%,因大部分电能经 过电阻R时转化为热能损失掉了， 这在大功率加工时是很不 经济的。(2)生产效率低，因为电容器的充电时间tc比放电时间te长50倍以上(见图4.15),脉冲间歇系数太大。(3)工艺参数不稳定，因为这类电源本身并不“独立”形成 和发生脉

6、冲，而是靠电极间隙中工作液的击穿和消电离使脉 冲电流导通和切断，所以间隙大小、间隙中电蚀产物的污染 程度及排出情况等都影响脉冲参数，因此脉冲频率、宽度、 单个脉冲能量都不稳定，而且放电间隙经过充电电阻始终和 直流电源直接联通，没有开关兀件使之隔离开来，所以随时 都有放电的可能，并容易转为电弧放电。RLC线路脉冲电源独立式脉冲电源1)晶闸管式脉冲电源2)晶体管式脉冲电源 四、自动进给调节系统.自动进给调节系统的作用、技术要求和分类 对自动进给调节系统的一般要求如下。1)有较广的速度调节跟踪范围2)有足够的灵敏度和快速性3)有必要的稳定性.自动进给调节系统的基本组成部分电火花加工用的进给调节和其他

7、任何一个完善的调节装 置一样，也是由测量环节、比较环节、放大驱动环节、执行 环节和调节对象等几个主要环节组成，图4.19所示是其基本组成部分方框图。实际上根据电火花加工机床的简、繁或不第3页共5页终江苏省惠山中等专业学校同的完善程度，基本组成部分可能有所不同。1)测量环节直接测量电极间隙及其变化是很困难的，都是采用测量 与放电间隙成比例关系的电参数来间接反映放电间隙的大 小。因为当间隙较大、开路时，间隙电压最大或接近脉冲电 源的峰值电压；当间隙为零、短路时，间隙电压为0,虽不成正比，但有一定的相关性。2)比较环节实质上是把从测量环节得来的信号和“给定值”的信号 进行比较，再按此差值来控制加工过

8、程。大多数比较环节包 含或合并在测量环节之中。3)放大驱动器由测量环节获得的信号，一般都很小，难于驱动执行元 件，必须要有一个放大环节，通常称它为放大器。4)执行环节执行环节也称执行机构，常采用不同类型的伺服电动 机，它能根据控制信号的大小及时地调节工具电极的进给速 度，以保持合适的放电间隙， 从而保证电火花加工正常进行。五、工作液循环过滤系统工作液循环过滤系统包括工作液箱、电动机、泵、过滤 装置、工作液槽、油杯、管道、阀门以及测量仪表等。放电 间隙中的电蚀产物除了靠自然扩散、定期抬刀以及使工具电 极附加振动等排除外，常采用强迫循环的办法加以排除，以 免间隙中电蚀产物过多，引起已加工过的侧表面间“二次放 电”，影响加工精度，此外也可带走一部分热量。电火花加工过程中的电蚀产物会不断进入工作液中，为 了不影响加工性能，必须加以净化、过滤。其具体方法有以 下两种：(1)自然沉淀法。这种方法速度太慢，周期太长，只用于单 件小用量或精微加工。(2)介质过滤法。此法常用黄砂、木屑、棉纱头