电火花加工技术

电火花加工技术第1页/共33页石油工业训练中心课程内容电火花概述

1电火花原理2电火花成型机

3电火花线切割4电火花编程

5第2页/共33页石油工业训练中心电火花概述1.1

电火花的发展

1943年，苏联科学家在研究开关接触点遭受电火花放电腐蚀损坏现象和原因，发明的电火花加工。20世纪60年代初，科学院研制第一台全模仿形电火花线切割。20世纪60年代末，由上海电表厂发明了第一台高速走丝线切割。第3页/共33页石油工业训练中心电火花概述1.2

电火花原理

电火花加工又称放电加工。是通过工具电极和工件之间产生脉冲性火花放电，靠放电的瞬间局部产生高温把金属蚀除下来。由于在放电过程中可见到火花，故称之为电火花加工。电压时间第4页/共33页石油工业训练中心电火花原理2.1

电火花原理

1.两极距离最近点处液体介质被电离、击穿，形成放电通道。根据公式E=u/d工具工件正极负极2.通道内形成瞬时高温，将电极材料融化、气化，使通道产生热膨胀。3.膨胀到达极限时，通道爆炸使电极材料抛出。工具工件4.液体介质消除电离状态，恢复绝缘。电压时间第5页/共33页石油工业训练中心电火花原理2.2

电火花放电的条件

1、两极间隙保证在几微米到数百微米；2、火花放电必须是瞬时的脉冲性放电，放电延续时间一般为10-7s～10-3s；3、火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行；4、必须有足够的脉冲放电强度，一般局部集中电流密度高达105～108A/cm2。第6页/共33页石油工业训练中心电火花加工机床3.1

电火花分类

电火花加工是工具电极和工件电极放电。根据工具电极的形状可分为：电火花线切割和电火花成型机。电火花成型机电火花线切割第7页/共33页石油工业训练中心电火花成型机3.2

电火花成型机原理

电火花成型机利用成型的工具电极按照形状复制的原理在工件上加工与工具相对应的形状。常用工具电极一般采用铜或石墨等导电性好，损耗低的材料。第8页/共33页石油工业训练中心电火花成型机3.3

电火花成型机原理图

演示

第9页/共33页石油工业训练中心电火花成型机3.4

成型加工的应用

电火花型腔加工：三维型腔、型面加工、电火花雕刻。主要用于加工各类热锻模、压铸膜、挤压模、塑料模、胶木模型腔。第10页/共33页石油工业训练中心电火花成型机3.5

成型加工的应用

电火花穿孔加工：主要用于加工型孔（圆孔、方孔、多边形孔、异型孔）、曲线孔（弯孔、螺旋孔）第11页/共33页石油工业训练中心电火花成型机3.6

成型机制作工件

第12页/共33页石油工业训练中心电火花成型机3.7

电火花高速打孔机

电火花主要应用在直径为0.3～3mm的高速小孔的加工，可避免小直径钻头（d≤1mm）易折断问题。还适用于斜面和曲面上加工小孔，并可达较高尺寸精度和形状精度。

在加工时可采用管状电极，内通高压工作液，工具电极在回转的同时又作轴向进给运动，速度可达60mm/min。第13页/共33页石油工业训练中心电火花线切割4.1

电火花线切割

采用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)作电极对工件进行脉冲火花放电而切割成形的加工方法。可加工任意的平面图形及上下异形的零件。无需制作工具电极。钼丝常用直径为0.18毫米第14页/共33页石油工业训练中心电火花线切割4.1

电火花线切割分类

根据金属线丝在机床运行速度可分为：高速走丝线切割和低速走丝线切割。第15页/共33页石油工业训练中心电火花线切割4.2.1

高速走丝线切割

电火花线切割原理

1-绝缘底板2-工件3-脉冲电源

4-钼丝5-导向轮6-支架7-丝筒第16页/共33页石油工业训练中心电火花线切割4.2.2

高速走丝线切割

第17页/共33页石油工业训练中心电火花线切割4.2.3

工件形成运动形式

第18页/共33页石油工业训练中心电火花线切割4.2.4

高速走丝线切割特点

1.贮丝筒使电极丝作正反向交替移动;2.移动速度可达8～10米/秒;3.采用线切割专用乳化液，冲洗式供液;4.机床结构简单，价格低廉，加工精度较好;第19页/共33页石油工业训练中心电火花线切割4.2.5

高速走丝线切割加工工件

第20页/共33页石油工业训练中心电火花线切割4.3.1

低速走丝线切割原理

1—使用过的电极丝;2—储丝筒；3—拉丝模；4—张力电动机；5一退火装置；6一导轮；7—张紧轮;8一导向装置；9—工件；第21页/共33页石油工业训练中心电火花线切割4.3.2

低速走丝线切割特点

1.在加工中，利用丝的单向移动切割工件2.电极丝的运行速度不到0.2m/s3.所采用的工作液大多为去离子水，一般为浸泡式供液4.机床结构复杂，价格昂贵，加工精度高第22页/共33页石油工业训练中心电火花线切割4.3.3

低速走丝线切割工件

上下异型件配合件第23页/共33页石油工业训练中心电火花线切割4.3.4

高、低速走丝机床比较

走丝的速度不同。高速走丝因速度过快容易发颤，所以加工精度略受影响；低速走丝则加工平稳。丝的使用方式不同。高速走丝是重复用丝，丝的损耗较大，影响加工精度；低速走丝是单向用丝，丝的损耗较小，精度影响小。机床结构不同。高速走丝结构简单，价格低廉；低速走丝相反。第24页/共33页石油工业训练中心电火花线切割4.3.5

线切割与成型机加工的区别

以线电极代替成形电极，省去了成形工具电极的设计和制造费用，缩短了生产准备时间。由于电极丝较细，可以加工窄缝、微细异形孔和复杂形状的零件。由于切缝很窄，而且只对工件进行轮廓切割加工，实际金属蚀除量很少，材料利用率高，对于贵重金属加工具有重要意义。不能加工盲孔类零件表面和阶梯成形表面(立体成形表面)。第25页/共33页石油工业训练中心电火花线切割编程5.1

编程

手工编程和自动编程1、手工编程分为3B代码和ISO代码；2、自动编程常用的软件有YH和CAXA线切割等。BXBYBJGZ分隔符X坐标值分隔符Y坐标值分隔符计数长度计数方向加工指令NGXYZF;序号准备功能X坐标值Y坐标值Z坐标值进给速度分段号第26页/共33页石油工业训练中心电火花线切割编程5.2

CAXA软件

第27页/共33页石油工业训练中心电火花线切割编程5.3

设计图形

请问一下图形有何特点？首尾相连的线没有交点没有断点没有重合线第28页/共33页石油工业训练中心电火花线切割编程5.4

电火花线切割作品

第29页/共33页石油工业训练中心电火花线切割编程5.5

电火花线切割作品

第30页/共33页石油工业训练中心电火花线切割编程5.6

电火花线切割作品

1.题