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数控电火花和线切割加工工艺 1电火花成型加工的概述 1．电火花加工的基本原理 电火花成型加工的原理是将工件和工具电极分别接上正负脉冲电源，通过两极间的放电腐蚀，从而达到加工工件的一种加工方法。 1．电火花加工的基本原理 要实现电火花成型加工必须具备以下条件： ①使工具电极与工件被加工表面之间保持一定的放电间隙； ②电火花加工必须采用脉冲电源； ③火花放电要在具有一定绝缘性能的液体介质中进行。 2．数控电火花成型机床的组成 由主轴头、脉冲电源、数控系统、工作液循环过滤系统、伺服进给系统、基础部件等组成。 1)主轴头 主轴头是数控电火花成型加工机床的一个关键部件，用来安装电极并控制电极与工件之间的放电间隙。 2．数控电火花成型机床的组成 2)脉冲电源 脉冲电源的作用是把工频交流电转换成一定频率的单向脉冲电流，以供给火花放电间隙 所需要的能量来蚀除金属。 3)工作液循环过滤系统：①放电结束后恢复放电间隙的绝缘状态(消电离)，以便下一个脉冲电压再次形成火花放电。为此，要求工作液有一定的绝缘强度。 2．数控电火花成型机床的组成 3)工作液循环过滤系统：②使电蚀产物较易从放电间隙中悬浮、排泄出去，以防止放电间隙严重污染，导致火花放电点不分散而形成有害的电弧放电。③冷却工具电极和降低工件表面瞬时放电产生的局部高温，否则，表面会因局部过热而产生结炭、烧伤并形成电弧放电。 ④工作液还可压缩火花放电通道，增加通道中压缩气体、等离子体的膨胀及爆炸力，以抛出更多熔化和气化了的金属，增加蚀除量。 2．数控电火花成型机床的组成 4)伺服进给：目的在于通过改变、调节进给速度，使进给速度接近并等于蚀除速度，以维持一定的“平均”放电间隙，保证电火花加工正常而稳定地进行，获得较好的加工效果。 5)工作台、床身和立柱： 床身和立柱是基础结构，由它确保电极与工作台、工件之间的相互位置。 3.数控电火花成型加工的特点及应用 ①在电火花成型加工过程中，工件和电极间存在着放电间隙，电极与工件不直接接触，因此，对电极的机械性能要求不高，电极制造比较容易。 ②在电火花加工中，工件的形状主要由成型电极实现，因此，可采用成型电极对各种型孔、立体曲面、复杂形状等工件进行仿形加工。 ③电火花成型加工是直接利用电、热能进行加工，控制方便，工件可以在同—台机床一次装夹的情况下，连续进行粗加工、半精加工和精加工，实现加工过程的自动化。 ④一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材料。 2 数控电火花成型加工工艺 2．1 数控电火花成型加工的主要工艺指标 (1)加工速度:一种是以单位时间内工件的体积蚀除量来表示的，称为体积加工速度，用Vv表示；另一种是以单位时间内工件质量的蚀除量来表示的，称为质量加工速度，用Vm表示。 (2)加工精度:电火花成型加工的精度一般可达0．01~0．05 mm，微精加工时的精度可达到0．002~0．004mm。 (3)加工表面质量:电火花成型加工的表面粗糙度Ra一般可达到0．63~0．32 μm，微精加工表面粗糙度及Ra可达到0．32~0．04 μm。 2．2 影响工艺指标的主要因素与参数选择 (1)影响加工速度的主要因素 影响加工速度的主要因素包括电参数(脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流)、工件材料、工作液三个方面。 1)电参数对加工速度的影响 2)工件材料对加工速度的影响 3)工作液对加工速度的影响 2．2 影响工艺指标的主要因素与参数选择 (2)影响加工精度的主要因素 1)放电间隙对加工精度的影响:电火花成型加工时，工件和电极之间存在—定的放电间隙，放电间隙的大小及一致性直接影响电火花成型加工的精度。 2)电极损耗对加工精度的影响:损耗后的电极形成锥度，从而造成加工误差。 (2)影响加工精度的主要因素 3)加工稳定性对加工精度的影响 ①电参数的选择不当； ②电极对工件的进给速度不能大于蚀除速度，否则加工不稳定； ③冲、吸油压力必须合适，否则会使加工稳定性降低； ④极性接线方法不当会影响加工的稳定性； ⑤电极材料对加工稳定性也有影响； ⑥加工形状越复杂，加工稳定性越差； ⑦加工深度越深，加工稳定性越差；电极和工件安装松动，加工稳定性差。 (2)影响加工精度的主要因素 4)工件和电极的装夹定位对加工精度的影响 电火花成型加工中工件和电极安装的相互位置在确保加工精度中起着举足轻重的作用。工件基准与丝杠x、y轴走向的平行度要求，电极相对于工件在z轴向的垂直度要求以及相对于工件的位置度要求，再加上工件装夹是否牢固等，都将直接影响加工的精度。 (3)影响表面质量的因素 1)表面粗糙度:根据电火花成型加工的特性可知，电火花成型加工的表面由无数个放