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电火花成形加工 机械教研室：王莹 2009年11月02日 第二节 数控电火花成形加工机床 一、数控电火花成型加工机床工作原理 一、学习内容 电火花加工原理 极性效应 成形加工机分类 加工特点及应用 基本组成 一、学习重点 电火花加工原理 加工特点及应用 基本组成 一、数控电火花成型加工机床工作原理 一、加工原理 在一定的介质中，通过工具电极和工件之间脉冲放电时的电腐蚀作用来蚀除多余的金属,对工件进行加工的一种工艺方法。 一、数控电火花成型加工机床工作原理 二、脉冲放电加工微过程 1、电离 2、放电 3、热膨胀 4、抛出金属 5、消电离 必备条件 1、使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙 2、电火花加工必须采用脉冲电源 3、使火花放电在有一定绝缘性能的液体介质中进行。 二、数控电火花成型加工必备条件 三、极性效应 什么是极性效应 在脉冲放电加工时，工件与电极都受到电腐蚀，但正、负极的蚀 除速度不同，这种两极蚀除速度不一致的现象称为极性效应。 脉冲宽度（电源） 工件材料 加工介质 相关因素 正极性加工 负极性加工 极性加工类型 极性效应越强，加工速度越快，电极损耗越少 四、数控电火花成型加工机床分类 一、按控制方式分 单轴数控电火花成型机床 多轴数控电火花成型机床 普通数显电火花成型机床 二、按机床结构分 固定立柱式电火花成型机床 滑枕式电火花成型机床 龙门式电火花成型机床 四、数控电火花成型加工机床分类 二、按机床结构分 滑枕式电火花成型机床 滑枕 四、数控电火花成型加工机床分类 二、按机床结构分 龙门式电火花成型机床 龙门架 四、数控电火花成型加工机床分类 三、按电极交换方式分 普通电火花成型机床 电火花加工中心 四、数控电火花成型加工机床分类 电极自动交换装置（AEC） 四、数控电火花成型加工机床分类 五、成型加工机床加工特点及应用范围 一、加工特点 1、成型电极放电加工，无宏观切削力 2、电极相对工件做简单或复杂的运动 3、工件与电极之间的相对位置可手动控制或自动控制 4、加工一般浸在煤油中进行 5、一般只能用于加工金属等导电材料，只有在特定条件下才能加工半导体和非导电体材料 6、加工速度一般较慢，效率较低，且最小角部半径有限制 五、成型加工机床加工特点及应用范围 二、应用范围 1、高硬脆材料 2、各种导电材料的复杂表面 3、微细结构和形状：0.01~1mm内型孔加工 4、高精度、高表面质量加工 汽车车灯模具 五、成型加工机床加工特点及应用范围 汽车轮胎模具 五、成型加工机床加工特点及应用范围 模具型腔 五、成型加工机床加工特点及应用范围 模具型腔 五、成型加工机床加工特点及应用范围 模具型腔 五、成型加工机床加工特点及应用范围 微细结构零件 五、成型加工机床加工特点及应用范围 六、数控电火花成型加工机床基本组成 数控电火花成型加工机床由于功能的差异，导致在布局和外观上有很大的不同，但其基本组成是一样的 机床主体 数控系统 脉冲电源 工作液系统 伺服进给系统 主轴头 床身、立柱、工作台 电极夹头 1、主轴头 * 作用— * 对主轴头的要求— 安装电极并控制电极与工件之间的放电间隙 要求刚性好、进给速度高、灵敏度高、运动直线性好、足够承载能力 六、数控电火花成型加工机床基本组成 主轴头运动控制方式 电液伺服进给 步进电机伺服进给 直（交）流伺服进给 直线电机伺服进给 电液伺服进给主轴头 六、数控电火花成型加工机床基本组成 直（交）流伺服进给主轴头 六、数控电火花成型加工机床基本组成 可调主轴头电机夹头 2、电极夹头 * 作用— 实现工具电极的装夹、固定和与工件相对位置的调整 六、数控电火花成型加工机床基本组成 2、电极夹头 可调主轴头电机夹头结构 六、数控电火花成型加工机床基本组成 3、床身、立柱、工作台 * 作用— 支撑、定位 * 要求— 应具有足够的刚度以避免综合变形，保持精度 六、数控电火花成型加工机床基本组成 4、数控系统 * 作用— 微型计算机，接受、处理信息，并将数控程序编译成机器能读懂的语言或信号，将信号发至各伺服系统 六、数控电火花成型加工机床基本组成 * 作用— 把普通的220V或380V、50Hz的交流电变成频率较高的脉冲电源，提供电火花加工所需的放电能量 5、脉冲电源 脉冲电源及控制系统 六、数控电火花成型加工机床基本组成 * 要求— 5、脉冲电源 1、应有足够的脉冲放电能量 2、脉冲放电必须是短时间，使放电能量集中 3、脉冲间有一定的间隔时间，以消除电离，避免电弧的产生 4、单向脉冲波形，最大利用极性效应 5、脉冲方便调节（峰值电流、脉冲宽度、间隙） 六、数控电火花成型加工机床基本组成 * 作用—