《数控电火花加工》课件

数控电火花加工数控电火花加工是一种利用电火花放电现象进行金属加工的技术。它使用电极来产生电火花，从而在工件上蚀刻出所需的形状。数控电火花加工常用于制造各种金属零件，例如模具、刀具和精密机械部件。by课程简介电火花加工电火花加工，又称电蚀加工，是一种利用电极与工件之间的电火花放电来去除材料的加工方法。数控电火花加工数控电火花加工是在电火花加工的基础上，加入了数控技术，实现了加工过程的自动化和精度的提高。应用广泛数控电火花加工广泛应用于航空航天、模具制造、医疗器械、汽车制造等领域。电火花加工的原理电火花加工是利用电极与工件之间的间隙中产生的火花放电，将工件材料去除的一种加工方法。该方法利用电极和工件之间的间隙中产生的脉冲放电，使间隙中的介质发生局部气化、熔化和蒸发，从而去除工件材料。火花放电在电极和工件之间产生高温、高压的等离子体，使工件材料局部熔化和蒸发，形成微小的凹坑。通过不断地重复放电过程，这些凹坑逐渐连接起来，形成所需的加工形状。电火花加工的特点高精度电火花加工可以加工出高精度、高光洁度的零件，其加工精度可达微米级。加工范围广电火花加工可以加工各种材料的工件，包括金属、非金属、硬质合金、陶瓷等。加工效率高电火花加工的加工速度快，可以加工复杂形状的工件。加工成本低电火花加工不需要使用刀具，加工成本较低。电火花加工的分类1线切割加工线切割加工主要用于切割金属工件，例如，形状复杂的模具。2电火花成型加工电火花成型加工用于制造复杂形状的工件，例如，模具，冲压零件。3电火花铣削加工电火花铣削加工主要用于加工形状复杂、精度要求高的工件。线切割加工工艺1原材料准备根据加工零件的尺寸和材料，选择合适的材料进行切割2加工程序编制根据加工零件的形状和尺寸，编制相应的加工程序3线切割加工将加工件固定在机床上，根据加工程序进行线切割4零件修整对加工完成的零件进行修整，以满足设计要求5零件检测对加工完成的零件进行检测，以确保尺寸和精度符合要求线切割加工工艺是数控电火花加工中的一种重要工艺。它利用电火花放电原理，将金属材料进行切割加工。线切割加工的操作步骤1工件固定将工件准确地固定在工作台上，确保加工区域露出水面。2加工液灌注在加工区域内注入加工液，确保工件完全浸没在加工液中。3程序编写根据加工图纸，编写加工程序，设定切割路径、进给速度、脉冲宽度等参数。4切割开始启动机床，开始切割加工，切割过程中需密切观察切割状态。5加工结束当切割完成后，停止机床，取出工件，清洗并检查加工质量。线切割机床的结构线切割机床主要由以下部分组成：机床本体、电火花发生器、工作台、导轨、丝架、丝线张紧装置、冷却系统等。机床本体是线切割机床的核心部件，其结构决定了机床的加工精度和稳定性。电火花发生器是线切割机床的关键设备，它负责产生高频高压脉冲电流，使丝线与工件之间发生电火花放电，从而实现切割加工。线切割加工常见问题及解决线切割加工过程中，常见问题包括断丝、表面粗糙、加工精度不足等。断丝原因包括丝材质量、加工液、加工参数等。解决方法包括更换优质丝材、调整加工液浓度和参数，以及及时清理工作台等。表面粗糙度受加工参数、丝材和加工液的影响。提高表面质量的方法包括选择合适的加工参数，例如降低放电电流和脉冲宽度。此外，使用优质丝材和合适的加工液也有助于改善表面粗糙度。加工精度问题往往与设备精度、加工参数和工件夹紧方式有关。提高加工精度的措施包括定期校准设备、优化加工参数，以及选择合适的工件夹紧方式。除此之外，还需要注意加工环境，例如温度和湿度变化等，对加工质量也会产生影响。良好的加工环境可以有效减少加工误差。电火花成型加工工艺1工件设计根据需求设计工件形状2电极制作根据工件形状制作电极3加工过程使用电火花加工机进行加工4检验评估对加工后的工件进行检查电火花成型加工是利用电极与工件间产生的电火花，将工件材料蚀除，从而获得所需形状的加工方法。这种加工方法可以加工各种复杂形状的工件，并能加工一些难以用其他方法加工的材料。电火花成型加工的操作步骤准备阶段准备工作包括：选择合适的加工液，装夹工件，设置加工参数。粗加工阶段在粗加工阶段，去除大部分材料，以形成工件的基本轮廓。精加工阶段精加工阶段，进行精细的加工，达到工件的尺寸精度和表面粗糙度要求。表面处理完成加工后，需要进行表面处理，例如清洗、抛光或热处理，以改善工件的表面质量。电火花成型机床的结构电火花成型机床是一种利用电火花放电原理，对金属材料进行精确成型加工的机床。该机床主要由工作台、机身、电极系统、冷却系统、控制系统等部分组成。工作台用于放置工件，机身用于支撑工作台和电极系统，电极系统用于产生电火花放电，冷却系统用于冷却工件和电极，控制系统用于控制加工过程。电火花成型加工常见问题及解决电火花成型加工过程中，会遇到各种各样的问题，影响加工效率和加工质量。常见的加工问题包括：电极磨损、加工表面粗糙度不合格、加工精度不足、加工时间过长、加工液污染等。电极磨损电极磨损是电火花成型加工中常见的现象，导致加工精度下降、加工时间增加、加工成本上升。解决方法：采用高性能电极材料，优化加工参数，控制加工液温度，定期维护设备。加工表面粗糙度不合格加工表面粗糙度不合格会影响产品的外观和使用性能。解决方法：选择合适的加工参数，控制加工液温度，定期清洗加工工件。EDM加工中的刀具选择电极材料选择电极材料是EDM加工的关键，它直接影响加工效率、加工精度和表面质量。铜石墨钨铜钼银电极形状选择电极形状决定了加工件的最终形状。圆形方形矩形线形异形加工液的选择及应用冷却冷却加工区域，防止工件和电极过热。冲洗带走加工过程中产生的碎屑，防止电极和工件表面粘附。润滑减少电极与工件之间的摩擦，降低加工阻力。加工参数的选择及调整脉冲宽度脉冲宽度是指放电时间，直接影响加工效率和表面质量。脉冲电流电流大小影响加工速度和材料去除率，电流过大易导致电极磨损过快。工作电压电压过低会导致放电不稳定，电压过高会引起电极烧损。进给速度进给速度影响加工速度和表面粗糙度，过快会造成表面粗糙度增加。EDM加工件的检测及质量评价电火花加工后，需要对加工件进行严格的检测，以确保其质量符合设计要求。检测内容包括尺寸精度、表面粗糙度、几何形状、材料性能等方面。0.01mm尺寸精度要求加工件尺寸偏差小于0.01毫米。Ra0.8μm表面粗糙度表面粗糙度应小于Ra0.8μm。100%合格率最终产品合格率达到100%以上。常见的检测方法包括：三坐标测量机、轮廓仪、显微镜等。此外，还需要对加工件进行材料性能测试，如硬度测试、拉伸测试等，以确保其符合设计要求。数控系统在EDM中的应用自动控制数控系统可实现加工过程的自动控制，提高加工精度和效率。参数设定数控系统允许设定加工参数，例如脉冲宽度、电流强度和进给速度等。路径规划数控系统可以根据设计图纸规划加工路径，并控制刀具运动。实时监控数控系统实时监控加工过程，并进行数据记录和分析，确保加工质量。EDM自动化生产线EDM自动化生产线是指将EDM加工过程与自动化系统集成，实现加工过程的自动化和智能化。它包括自动上下料、自动加工参数设置、自动检测等功能，可以提高生产效率、降低人工成本，并提高加工精度和一致性。EDM加工中的环境保护废水处理EDM加工会产生大量含油、含金属离子的废水，需进行有效处理。采用沉淀、过滤、生物处理等技术，将废水中的污染物去除，达到排放标准。废气排放EDM加工过程中会产生粉尘和有害气体，需要进行有效的收集和处理。安装通风系统，将废气排放到大气中之前，使用除尘设备进行净化处理。噪声控制EDM加工设备会产生较大的噪音，需要采取降噪措施。采用隔音材料、消声器等措施，降低噪声的传播，改善周围环境。资源回收利用EDM加工产生的废液、废渣等，可以进行回收利用。例如，废液可以进行回收处理，重新制成加工液；废渣可以进行再加工，用于制造其他产品。EDM加工中的安全操作个人防护佩戴防护眼镜、手套和工作服，防止火花灼伤眼睛和皮肤。工作环境保持工作区域清洁、干燥，避免水或其他液体接触电极和工作台。设备安全定期检查设备，确保安全装置完好，防止意外事故发生。操作规范严格遵守操作规程，避免触碰高压电极，防止触电事故发生。EDM加工的经济性分析优点缺点高精度加工设备投资较大可加工复杂形状加工效率较低无切削应力加工成本较高适合高硬度材料需要熟练操作人员EDM加工的经济性需要综合考虑各种因素，包括加工成本、效率、精度等。EDM加工在航空航天中的应用11.高精度零件航空航天领域对零件精度要求极高，EDM加工可以实现微米级精度，满足复杂形状零件加工需求。22.特殊材料航空航天材料通常具有高硬度、耐高温、耐腐蚀等特性，EDM加工可以加工各种难加工材料。33.复杂形状航空航天零件形状复杂多样，EDM加工可以加工各种复杂形状的零件，例如涡轮叶片、发动机部件等。EDM加工在模具制造中的应用高精度EDM加工能够制造出精密的模具，满足现代产品对精密度的要求，并提供出色的表面光洁度。复杂形状可以制造出形状复杂的模具，包括凹槽、孔洞、斜面和曲面，实现对复杂产品的成型。多种材料EDM加工可用于各种材料的模具制造，包括钢、合金钢、硬质合金等，扩展了模具制造的范围。提高效率EDM加工速度快，缩短了模具制造周期，提高了生产效率，并降低了生产成本。EDM加工在医疗器械制造中的应用精密医疗器械EDM加工在医疗器械制造中发挥着重要作用，可以加工高精度、复杂形状的部件，例如人工关节、植入物、微创手术工具等。微创手术EDM加工可以加工精细的微创手术工具，例如导管、导丝、微型手术刀等，满足微创手术对工具精度的要求。生物相容性EDM加工可以加工生物相容性的医疗器械，例如骨钉、人工血管、心脏瓣膜等，确保植入体与人体组织的良好兼容性。EDM加工工艺的发展趋势更高精度不断提升加工精度，满足对精密零部件的需求，例如航空航天领域的微型零件。更复杂形状突破传统加工方法的局限，实现更复杂的三维曲面加工，例如模具制造中的复杂形状零件。更高效率优化加工参数和工艺流程，提高加工效率，减少加工时间和成本。更环保采用环保加工液，减少污染排放，符合可持续发展理念。案例分享：典型EDM加工工件电火花加工在航空航天、模具制造、医疗器械等领域得到广泛应用。典型工件包括：飞机发动机叶片、模具型腔、精密医疗器械等。EDM加工可以加工出各种形状的工件，例如：复杂曲面、细长孔、深腔体等。可以满足各种产品的设计要求。实践操作演示实践操作环节将重点介绍电火花线切割和电火花成型加工的实际操作过程。学员将有机会在专业的电火花加工机床上，亲自操作，体验