数控加工工艺项目五课题一.pptVIP

数控加工工艺与编程基础项目五 数控电火花与线切割加工工艺与编程方法 于万成 王桂莲 课题一 数控电火花成型加工工艺与编程方法 任务1 数控电火花成型加工基础 1．基本概念 电火花加工又称放电加工（Electrical Discharge Machining，EDM），是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时产生的局部、瞬时的高温将金属蚀除下来,是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺。这种利用火花放电产生的腐蚀现象对金属材料进行加工的方法叫电火花加工。电火花加工过程中，工具和工件并不接触，而是靠工具和工件之间不断的脉冲性火花放电，产生局部、瞬时的高温把金属材料逐步蚀除掉。由于放电过程中可见到火花，故称之为电火花加工。日本、英国、美国称之为放电加工，俄罗斯称之为电蚀加工。 电火花加工可分为下面3种类型。 （1）电火花成型加工。采用成型工具电极进行仿形电火花加工的方法。 （2）电火花线切割加工。利用金属线作为电极，对工件进行切割的方法。 （3）其他类型电火花加工，如电火花磨削加工、电火花回转加工、电火花研磨、珩磨，以及金属电火花表面强化、刻字等。 2．电火花成型加工的特点 （1）适合于难切削材料的加工。 （2）容易实现复杂形状和特殊零件的加工。 （3）易于实现加工过程自动化。 3．电火花成型加工机床 （1）电火花成型加工设备的分类。电火花加工设备在最近几年内有了较大的发展，电火花加工机床已形成系列产品，主要分以下几类。 ① 按照国家的标准分为单立柱机床和双立柱机床。 ② 按机床的主参数尺寸分为小型机床（工作台宽度≤250mm）、中型机床（工作台宽度250～630mm）和大型机床（工作台宽度630～1250mm）等。 ③ 按数控系统的水平分为手动机床、单轴数控机床、多轴数控机床。 ④ 按精度等级分为标准精度等级机床、高精度等级机床和超精度等级机床。 ⑤ 按应用范围分为通用机床、专用机床等。 ⑥ 按结构形式分为“C”形结构、龙门式结构、牛头滑枕式结构、摇臂式结构、台式结构、便携式结构等，对于中小型机床一般采用“C”形结构，如图5.1所示。 （2）电火花成型加工机床的组成。常见的电火花加工机床组成（见图5.1）包括机床主体、电源和数控系统、工作液循环过滤系统等几个部分，而其控制部分则包括伺服进给系统和数控系统。 ① 机床主体。 （a）主要包括床身、立柱、工作台、主轴头。床身和立柱是一个基础结构，以保证电极与工作台、工件之间的相互位置。 （b）工作台主要用来支撑和装夹工件，它分上、下两层（上溜板和下溜板）。工作台上面还装有工作液槽，用以容纳工作液，使电极和被加工工件浸泡在工作液里，起到冷却、排屑作用。工作台可分为普通工作台和精密工作台 （c）主轴头是电火花成型加工机床的一个关键部件，它由伺服进给机构、导向和防扭机构、辅助机构3部分组成，用来控制工件与工具电极之间的放电间隙。 ② 电火花加工机床的工作液循环过滤系统。工作液循环过滤系统是电火加工机床的重要组成部分，包括工作液泵、工作液箱、过滤器及管道等。其作用是向加工区域输送干净的工作液，以满足电火花加工对液体截止的要求，同时根据加工的要求，实现各种冲抽液方式。介质过滤器广泛采用纸过滤器。 ③ 电火花加工机床的电源和数控系统。 （a）电火花加工机床的脉冲电源。它的作用是把工频交流电转换成一定频率的单向脉冲电源，以供给火花放电间隙所需要的能量来蚀除金属。 （b）电火花加工机床的数控系统。 4．电火花加工原理 电火花加工的原理如图5.2所示。工件1与工具4分别与脉冲电源2的两个不同极性输出端相连接，自动进给调节装置3使工件和电极间保持一定的放电间隙。两电极间加上脉冲电压后，在间隙最小处或绝缘强度最低处将工作液介质击穿，形成放电火花。 电火花加工的原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。 5．电火花加工机床的主要技术规格 （1）普通电火花加工机床主要技术规格。普通电火花加工机床主要技术规格如表5.1所示。 （2）精密电火花加工机床主要技术规格。精密电火花加工机床主要技术规格如表5.2所示。 （3）高性能电火花加工机床主要技术规格。高性能电火花加工机床主要技术规格如表5.3所示。 任务2 电火花加工工艺 1．加工前的准备 （1）工艺方法选择。首先根据加工要求及现有工艺条件，选择电火花加工工艺方法。目前，普遍采用的是单电极、多电极与单电极平动法。 （2） 电极准备。根据所选定的工艺方法及电极缩放量，按模具要求设计电极图样，并制作成所需的工具电极。 （3）工件准备。主要进行备料、模块机械加工及热处理等各工序。 2．电极的装夹与校正