第2章電火花加工

1、第二章第二章 電火花加工（電火花加工（EDM） (Electrical Discharge Machining)v電火花加工的基本原理電火花加工的基本原理v電火花加工的機(jī)理電火花加工的機(jī)理v電火花加工中的基本規(guī)律電火花加工中的基本規(guī)律v電火花加工用脈沖電源電火花加工用脈沖電源v電火花加工的自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)電火花加工的自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)v電火花加工機(jī)床電火花加工機(jī)床v電火花加工的應(yīng)用電火花加工的應(yīng)用v電火花加工新技術(shù)電火花加工新技術(shù)2.1 電火花加工的基本原理與設(shè)備電火花加工的基本原理與設(shè)備v電火花加工的定義電火花加工的定義 加工原理圖加工原理圖加工原理圖加工原理圖電火花加工的基本原理電火花加工的

2、基本原理電腐蝕現(xiàn)象用于尺寸加工的條件電腐蝕現(xiàn)象用于尺寸加工的條件電腐蝕現(xiàn)象用于尺寸加工的條件電腐蝕現(xiàn)象用于尺寸加工的條件加工原理圖加工原理圖電火花加工的特點(diǎn)電火花加工的特點(diǎn)可加工任何硬、脆、軟、韌和高熔點(diǎn)的導(dǎo)電材料，可加工任何硬、脆、軟、韌和高熔點(diǎn)的導(dǎo)電材料，如硬質(zhì)合金、導(dǎo)電陶瓷、不銹如硬質(zhì)合金、導(dǎo)電陶瓷、不銹鋼、鈦合金、工業(yè)純鐵、人造聚晶金剛石等，還可加工半導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料。鋼、鈦合金、工業(yè)純鐵、人造聚晶金剛石等，還可加工半導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料。 由于脈沖放電持續(xù)時(shí)間極短，加工表面的影響極小。故可加工熱敏感性很強(qiáng)的由于脈沖放電持續(xù)時(shí)間極短，加工表面的影響極小。故可加工熱敏感性很強(qiáng)的材料；材料；加

3、工時(shí)，工具與工件不接觸，加工時(shí)，工具與工件不接觸，“切削力切削力”極小。故適合于低剛度工件和微細(xì)結(jié)構(gòu)極小。故適合于低剛度工件和微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工。特別適合加工復(fù)雜截面的形孔和形腔；的加工。特別適合加工復(fù)雜截面的形孔和形腔；調(diào)整脈沖參數(shù)，可以在同一臺機(jī)床上依次進(jìn)行粗、精加工；調(diào)整脈沖參數(shù)，可以在同一臺機(jī)床上依次進(jìn)行粗、精加工； 易于實(shí)現(xiàn)自動控制。易于實(shí)現(xiàn)自動控制。 m產(chǎn)生產(chǎn)生 + 存在下面三種作用存在下面三種作用熱爆炸力熱爆炸力 瞬時(shí)膨脹瞬時(shí)膨脹電動力電動力正負(fù)離子對電極的正負(fù)離子對電極的沖擊壓力沖擊壓力流體動力流體動力蒸發(fā)、分解氣體蒸發(fā)、分解氣體 +1-1-陰極陰極 2-2-從陰極上拋出金屬的區(qū)域

4、從陰極上拋出金屬的區(qū)域 3-3-溶化的金屬微粒溶化的金屬微粒 4-4-工作液工作液 5-5-在工作液在工作液中凝固的金屬微粒中凝固的金屬微粒 6-6-從陽極上拋出金屬的區(qū)域從陽極上拋出金屬的區(qū)域 7-7-陽極陽極 8-8-氣泡氣泡 9-9-放電通道放電通道 脈沖電壓結(jié)束，脈沖電脈沖電壓結(jié)束，脈沖電流降為零流降為零 帶電離子帶電離子 中性離子中性離子v 介質(zhì)恢復(fù)絕緣介質(zhì)恢復(fù)絕緣v 電蝕物排除電蝕物排除v 熱能排除熱能排除兩極間恢復(fù)絕緣狀態(tài)，經(jīng)多次脈沖放電后，工具電極的輪廓和截面形態(tài)將被復(fù)印在工件上放電后，局部金屬熔化，氣化并被拋出，形成放電痕電源通過放電柱釋放能量。放電時(shí)間為數(shù)微秒到1毫秒兩極間

5、距G小到一定值時(shí)，加工液被電離擊穿，兩極間最近點(diǎn)產(chǎn)生火花放電。放電間隙G的大小為：精加工時(shí)為數(shù)十秒，粗加工時(shí)為數(shù)百微秒兩極間加上無負(fù)荷電壓Vo工具電極工具電極工具電極放電柱工件工件工件加工液面G2. 3 2. 3 電火花加工中的基本規(guī)律電火花加工中的基本規(guī)律v2.3.1 影響材料放電腐蝕的主要因素影響材料放電腐蝕的主要因素v2.3.2 電火花加工的速度和工具損耗速度電火花加工的速度和工具損耗速度v2.3.3 影響加工精度的主要因素影響加工精度的主要因素v2.3.4 電火花加工的表面質(zhì)量電火花加工的表面質(zhì)量2.3.1 2.3.1 影響材料放電腐蝕的主要因素影響材料放電腐蝕的主要因素 電子的質(zhì)量電

6、子的質(zhì)量 正離子的質(zhì)量正離子的質(zhì)量 （1 1）窄脈沖：正極性加工）窄脈沖：正極性加工 （2 2）長脈沖：負(fù)極性加工）長脈沖：負(fù)極性加工 v總蝕除量總蝕除量正極：正極：qa=KaWM f t負(fù)極：負(fù)極： qc=KcWM f tvKa 、Kc工藝系數(shù)（電極材料、工藝系數(shù)（電極材料、脈沖參數(shù)等有關(guān)）脈沖參數(shù)等有關(guān)）vWM 單個(gè)脈沖能量單個(gè)脈沖能量vf 脈沖頻率脈沖頻率v有效脈沖利用率有效脈沖利用率vt加工時(shí)間加工時(shí)間v蝕除速度蝕除速度正極：正極：va =qa / t =KaWM f 負(fù)極：負(fù)極： vc =qc / t =KcWM f 電參數(shù)對電蝕量的影響（電參數(shù)對電蝕量的影響（1）v單個(gè)脈沖放電釋放

7、的能量單個(gè)脈沖放電釋放的能量WM（J）其中，其中， te單個(gè)脈沖實(shí)際放電時(shí)間（單個(gè)脈沖實(shí)際放電時(shí)間（s）u(t)放電間隙中隨時(shí)間變化的放電間隙中隨時(shí)間變化的極間放電電壓（極間放電電壓（V）i(t) 放電間隙中隨時(shí)間變化的放電間隙中隨時(shí)間變化的極間放電電流（極間放電電流（A） 由于火花放電間隙的電阻是非線性特性的，擊穿后間隙由于火花放電間隙的電阻是非線性特性的，擊穿后間隙上的火花維持電壓與兩電極材料及工作液有關(guān)上的火花維持電壓與兩電極材料及工作液有關(guān)(在煤油中用在煤油中用純銅加工鋼時(shí)約為純銅加工鋼時(shí)約為25V，用石墨加工鋼時(shí)約為，用石墨加工鋼時(shí)約為30V)。電參數(shù)對電蝕量的影響（電參數(shù)對電蝕量的

8、影響（2）( ) ( )etMPWu t i t dt 金屬材料熱學(xué)常數(shù)對電蝕量的影響（金屬材料熱學(xué)常數(shù)對電蝕量的影響（1 1）熱能轉(zhuǎn)換過程熱能轉(zhuǎn)換過程 固固體體金金屬屬 熔熔點(diǎn)點(diǎn) 熔熔化化 沸沸點(diǎn)點(diǎn) 金金屬屬氣氣化化 金金屬屬材材料料比比熱熱容容 熔熔化化熱熱 氣氣化化熱熱 金金屬屬蒸蒸氣氣 蒸蒸汽汽比比熱熱容容 熔熔融融金金屬屬比比熱熱容容 金屬材料熱學(xué)常數(shù)對電蝕量的影響（金屬材料熱學(xué)常數(shù)對電蝕量的影響（2） 蝕蝕除除量量 t0 t0 為為最最佳佳脈脈寬寬 ti v加工過程的穩(wěn)定性加工過程的穩(wěn)定性不穩(wěn)定時(shí)，影響正常放電，有效脈沖利用率下降不穩(wěn)定時(shí)，影響正常放電，有效脈沖利用率下降v影響穩(wěn)定

9、性的因素影響穩(wěn)定性的因素電蝕物不能及時(shí)排出電蝕物不能及時(shí)排出v深溝、復(fù)雜曲面、加工速度低（結(jié)炭拉?。⒓庸っ嫔顪?、復(fù)雜曲面、加工速度低（結(jié)炭拉弧）、加工面過小（過熱過?。ㄟ^熱 形成電弧）形成電弧）電極材料電極材料v鋼對鋼不穩(wěn)定鋼對鋼不穩(wěn)定v銅對鋼穩(wěn)定銅對鋼穩(wěn)定其他因素對電蝕量的影響其他因素對電蝕量的影響2.3.2 電火花加工的速度和工具損耗速度電火花加工的速度和工具損耗速度v加工速度（生產(chǎn)率）加工速度（生產(chǎn)率）v工具的相對損耗速度工具的相對損耗速度v降低工具損耗的方法降低工具損耗的方法2.3.2 電火花加工的速度和工具損耗速度電火花加工的速度和工具損耗速度1. 加工速度（生產(chǎn)率）加工速度（生產(chǎn)

10、率） 單位時(shí)間內(nèi)工件的電蝕量單位時(shí)間內(nèi)工件的電蝕量體積加工速度：體積加工速度：V為被蝕除的體積為被蝕除的體積一般使用質(zhì)量加工速度（一般使用質(zhì)量加工速度（g/min）提高加工速度的途徑提高加工速度的途徑脈沖頻率脈沖頻率單個(gè)脈沖能量單個(gè)脈沖能量工藝系數(shù)工藝系數(shù)(電極材料、電參數(shù)、工作液電極材料、電參數(shù)、工作液)脈間脈間3 (mm /min)wVvt 2.3.2 電火花加工的速度和工具損耗速度電火花加工的速度和工具損耗速度2. 工具的相對損耗速度工具的相對損耗速度損耗速度：單位時(shí)間內(nèi)工具的電蝕量損耗速度：單位時(shí)間內(nèi)工具的電蝕量相對損耗：相對損耗：vE為工具損耗速度；為工具損耗速度；vW為加工速度。為

11、加工速度。EW100% vv q利用極性效應(yīng)利用極性效應(yīng)q利用吸附效應(yīng)（碳黑膜）利用吸附效應(yīng)（碳黑膜）q利用傳熱效應(yīng)利用傳熱效應(yīng)q優(yōu)選電極材料（導(dǎo)熱性好、熔點(diǎn)高）優(yōu)選電極材料（導(dǎo)熱性好、熔點(diǎn)高）降低工具電極損耗的方法降低工具電極損耗的方法 工具：工具： 6純銅純銅工件：鋼工件：鋼工作液：煤油工作液：煤油脈沖電源：矩形波脈沖電源：矩形波加工電流峰值：加工電流峰值：10A碳?xì)涮細(xì)浠衔锘衔锾继茧姌O金屬電極金屬高溫?zé)岣邷責(zé)岱纸夥纸饨饘偬蓟饘偬蓟镂⒘Ｎ镂⒘Ｌ寄z粒碳膠粒（帶負(fù)電荷）（帶負(fù)電荷）化學(xué)吸附碳層化學(xué)吸附碳層（炭黑膜）（炭黑膜）電場電場作用作用v放電間隙大小放電間隙大小v放電間隙的一致性放

12、電間隙的一致性v工具損耗工具損耗v二次放電二次放電工具工具工件工件目前，電火花加工精度目前，電火花加工精度可達(dá)可達(dá)0.01-0.05mm左右左右=0.4uiRMmSK uK WS 放電間隙經(jīng)驗(yàn)公式放電間隙經(jīng)驗(yàn)公式S=0.30.4maxReeRK tiei表面機(jī)械性能表面機(jī)械性能電火花加工表面缺陷電火花加工表面缺陷v加工表面微裂紋加工表面微裂紋v加工變質(zhì)層示意圖加工變質(zhì)層示意圖脈沖電源種類脈沖電源種類按主要元件種類按主要元件種類RC馳張式、晶體管式、大功馳張式、晶體管式、大功率集成器件式率集成器件式按輸出波形按輸出波形矩形波、階梯波、高低壓復(fù)矩形波、階梯波、高低壓復(fù)合脈沖、梳狀波分組脈沖合脈沖、

13、梳狀波分組脈沖按間隙狀態(tài)對脈沖按間隙狀態(tài)對脈沖參數(shù)的影響參數(shù)的影響非獨(dú)立式、獨(dú)立式非獨(dú)立式、獨(dú)立式按同時(shí)工作回路按同時(shí)工作回路單回路、多回路單回路、多回路v電源工作原理電源工作原理充電回路：直流電源充電回路：直流電源E E、充電電阻、充電電阻R R（調(diào)節(jié)（調(diào)節(jié)充電速度、限流）、電容器充電速度、限流）、電容器C C（儲能）（儲能）放電回路：放電回路：C C、工具、電極、放電間隙、工具、電極、放電間隙tituRCE2.4.3 2.4.3 閘流管式和電子管式脈沖電源閘流管式和電子管式脈沖電源直流電源直流電源閘流管閘流管（電子管）（電子管）高電壓高電壓小電流小電流脈沖變壓器脈沖變壓器加工間隙加工間隙低

14、電壓低電壓高電流高電流tituv 特點(diǎn)：特點(diǎn)：電流小電流小脈寬調(diào)節(jié)范圍小脈寬調(diào)節(jié)范圍小能耗大能耗大適用于小功率、精加工適用于小功率、精加工2.4.4 2.4.4 晶閘管式和晶體管式晶閘管式和晶體管式振蕩器振蕩器放大器放大器晶閘管晶閘管（晶體管）（晶體管）加工間隙加工間隙低電壓低電壓高電流高電流v晶閘管式電源：晶閘管式電源：電流大（電流大（100100200A200A）適用于大功率、粗加工適用于大功率、粗加工v晶體管式電源：晶體管式電源：頻率高、波形好、參數(shù)易調(diào)節(jié)頻率高、波形好、參數(shù)易調(diào)節(jié)適用于小功率加工適用于小功率加工晶體管式脈沖電源晶體管式脈沖電源工作原理工作原理多諧振蕩器多諧振蕩器Z發(fā)出矩

15、形脈沖信發(fā)出矩形脈沖信號，經(jīng)放大級號，經(jīng)放大級F放大，推動功放大，推動功率晶體管導(dǎo)通（開）或截止率晶體管導(dǎo)通（開）或截止（關(guān)）。導(dǎo)通時(shí)直流電源電（關(guān)）。導(dǎo)通時(shí)直流電源電壓壓U加在加工間隙上，擊穿工加在加工間隙上，擊穿工作液進(jìn)行火花放電，截止時(shí)作液進(jìn)行火花放電，截止時(shí)脈沖結(jié)束，工作液恢復(fù)絕緣，脈沖結(jié)束，工作液恢復(fù)絕緣，準(zhǔn)備下一個(gè)脈沖到來。準(zhǔn)備下一個(gè)脈沖到來。限流電阻限流電阻R的作用：放電間隙的作用：放電間隙短路時(shí)保護(hù)晶體管。短路時(shí)保護(hù)晶體管。2.4.5 各種派生電源（各種派生電源（1） 低低壓壓回回高高壓壓回回+ + 8 80 0V V - - - - V VD D + + 3 30 00 0V

16、 V 復(fù)復(fù)合合回回路路及及高高低低壓壓復(fù)復(fù)合合脈脈沖沖 高低壓復(fù)合電路高低壓復(fù)合電路 u 高高高高低低低低壓壓壓壓復(fù)復(fù)復(fù)復(fù)合合合合脈脈脈脈沖沖沖沖的的的的形形形形式式式式 O t t (a) (b) (c) O t O u u t t 2.4.5 各種派生電源（各種派生電源（2） 多回路脈沖電源多回路脈沖電源利用多個(gè)輸出端，同時(shí)放電，因不增加單個(gè)脈沖能量，可利用多個(gè)輸出端，同時(shí)放電，因不增加單個(gè)脈沖能量，可同時(shí)兼顧效率和加工質(zhì)量同時(shí)兼顧效率和加工質(zhì)量適合于大面積、多孔等場合適合于大面積、多孔等場合生產(chǎn)率并不與回路數(shù)完全成正比（生產(chǎn)率并不與回路數(shù)完全成正比（24個(gè)回路）個(gè)回路）回路間相互牽制干擾

17、回路間相互牽制干擾2.4.5 各種派生電源（各種派生電源（3） 等脈沖電源等脈沖電源v每個(gè)脈沖在介質(zhì)擊穿后所釋每個(gè)脈沖在介質(zhì)擊穿后所釋放的能量相等（對于矩形波，放的能量相等（對于矩形波，放電電流持續(xù)時(shí)間放電電流持續(xù)時(shí)間te相等）相等）v可在保證表面粗糙度的情況可在保證表面粗糙度的情況下，提高加工速度。下，提高加工速度。v實(shí)現(xiàn)的方法實(shí)現(xiàn)的方法利用火花擊穿信號控制脈沖電利用火花擊穿信號控制脈沖電源中的一個(gè)單穩(wěn)態(tài)電路。擊穿源中的一個(gè)單穩(wěn)態(tài)電路。擊穿后開始計(jì)時(shí)，保證電流脈寬后開始計(jì)時(shí)，保證電流脈寬 te 相等相等v雙重優(yōu)點(diǎn)：雙重優(yōu)點(diǎn)：v高頻脈沖加工：高頻脈沖加工：Ra小小v低頻脈沖加工：效率高、低頻脈

18、沖加工：效率高、 低損耗低損耗v梳形波脈沖電源與高頻分梳形波脈沖電源與高頻分組脈沖電源的區(qū)別是始終有組脈沖電源的區(qū)別是始終有一較低的正電壓存在，有利一較低的正電壓存在，有利于正極工具吸附碳膜，獲得于正極工具吸附碳膜，獲得較低的電極損耗。較低的電極損耗。2.4.5 各種派生電源（各種派生電源（4） 高頻分組和梳形波脈沖電源高頻分組和梳形波脈沖電源tutu梳形波梳形波 自選加工規(guī)準(zhǔn)電源自選加工規(guī)準(zhǔn)電源把不同材料、粗、中、精不同的電加工參數(shù)、規(guī)準(zhǔn)做把不同材料、粗、中、精不同的電加工參數(shù)、規(guī)準(zhǔn)做成曲線表格，作為成曲線表格，作為數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫寫入寫入“只讀存儲器只讀存儲器（EPROM）”集成芯片內(nèi)，作為脈

19、沖電源的一個(gè)組集成芯片內(nèi)，作為脈沖電源的一個(gè)組成部分。操作人員只要成部分。操作人員只要“輸入輸入”工具電極、工件材料工具電極、工件材料和表面粗糙度等和表面粗糙度等加工條件加工條件，通過內(nèi)部，通過內(nèi)部“查表查表”。電源。電源就可就可“輸出輸出”較佳的加工規(guī)準(zhǔn)參數(shù)較佳的加工規(guī)準(zhǔn)參數(shù)（脈寬、脈間、峰（脈寬、脈間、峰值電流、電壓、極性等）值電流、電壓、極性等）2.4.5 各種派生電源（各種派生電源（5）智能化、自適應(yīng)控制脈沖電源智能化、自適應(yīng)控制脈沖電源根據(jù)某一給定目標(biāo)（保證一定表面粗糙度下提高生產(chǎn)率）來連根據(jù)某一給定目標(biāo)（保證一定表面粗糙度下提高生產(chǎn)率）來連續(xù)不斷地檢測放電加工狀態(tài)，并與最佳模型（數(shù)

20、學(xué)模型或經(jīng)驗(yàn)續(xù)不斷地檢測放電加工狀態(tài)，并與最佳模型（數(shù)學(xué)模型或經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停┻M(jìn)行比較運(yùn)算，然后按其計(jì)算結(jié)果控制有關(guān)參數(shù)，以獲模型）進(jìn)行比較運(yùn)算，然后按其計(jì)算結(jié)果控制有關(guān)參數(shù)，以獲得最佳加工效果。這類脈沖電源實(shí)際上已是一個(gè)自適應(yīng)控制系得最佳加工效果。這類脈沖電源實(shí)際上已是一個(gè)自適應(yīng)控制系統(tǒng)，它的統(tǒng)，它的參數(shù)是隨加工條件和極間狀態(tài)而變化的參數(shù)是隨加工條件和極間狀態(tài)而變化的。當(dāng)工件和工。當(dāng)工件和工具材料、粗、中、精不同的加工規(guī)準(zhǔn)、工作液的污染程度與排具材料、粗、中、精不同的加工規(guī)準(zhǔn)、工作液的污染程度與排屑條件、加工深度及加工面積等條件變化時(shí)，自適應(yīng)控制系統(tǒng)屑條件、加工深度及加工面積等條件變化時(shí)，自適應(yīng)控

21、制系統(tǒng)都能自動地、連續(xù)不斷地調(diào)節(jié)有關(guān)脈沖參數(shù)如脈間和進(jìn)給、抬都能自動地、連續(xù)不斷地調(diào)節(jié)有關(guān)脈沖參數(shù)如脈間和進(jìn)給、抬刀參數(shù)，防止電弧放電，并達(dá)到生產(chǎn)率最高的最佳穩(wěn)定放電狀刀參數(shù)，防止電弧放電，并達(dá)到生產(chǎn)率最高的最佳穩(wěn)定放電狀態(tài)，成為電火花加工的態(tài)，成為電火花加工的“專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)”。 2.4.4 各種派生電源（各種派生電源（6）2. 5 電火花加工的自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)（電火花加工的自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)（1）v間隙間隙S與蝕除速度與蝕除速度vw關(guān)系關(guān)系S過大，不能擊穿，過大，不能擊穿，vw=0S過小，電蝕物不易排除，過小，電蝕物不易排除， vw小小S0，短路，不放電，短路，不放電，vw=0vw= Ma

22、x ，有最佳的，有最佳的S值值快速退快速退回回快速進(jìn)快速進(jìn)給給BACSvdvw放大驅(qū)動放大驅(qū)動測量環(huán)節(jié)測量環(huán)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)對象調(diào)節(jié)對象比較環(huán)節(jié)比較環(huán)節(jié) P0P1工作原理：工作原理：n測量環(huán)節(jié)從放電間隙檢測測量環(huán)節(jié)從放電間隙檢測出電壓或電流信號來控制出電壓或電流信號來控制線圈電流大小。線圈電流大小。n控制信號調(diào)節(jié)噴嘴和擋板控制信號調(diào)節(jié)噴嘴和擋板的距離，改變噴出的油量。的距離，改變噴出的油量。n液壓缸上下油腔壓力差變液壓缸上下油腔壓力差變化，是主軸相應(yīng)運(yùn)動。化，是主軸相應(yīng)運(yùn)動。直流伺服電機(jī)系統(tǒng)直流伺服電機(jī)系統(tǒng) 低速性能好，可直接帶低速性能好，可直接帶動絲杠，傳動鏈短，靈動絲杠，傳動鏈短，靈

23、敏度高，易實(shí)現(xiàn)自動控敏度高，易實(shí)現(xiàn)自動控制。制?？刂乒窨刂乒耠姍C(jī)電機(jī)TG加工裝置圖加工裝置圖向XYZ向向工作液箱工作液工具電極工件電極數(shù)控系統(tǒng)及電源柜脈沖電源軸伺服系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)v機(jī)床總體：機(jī)床總體：主軸頭，床身，立柱，工主軸頭，床身，立柱，工作臺，工作液槽作臺，工作液槽床身工作臺面與立柱要床身工作臺面與立柱要有垂直度要求有垂直度要求主軸頭是最關(guān)鍵部件。主軸頭是最關(guān)鍵部件。要求熱變形小，有足夠要求熱變形小，有足夠的精度和剛度的精度和剛度v脈沖電源脈沖電源v自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)v工作液凈化循環(huán)系統(tǒng)工作液凈化循環(huán)系統(tǒng)SLL1L2工具電極工具電極電極材料電極材料（工具和工件

24、取不同材料，利于加工穩(wěn)定）（工具和工件取不同材料，利于加工穩(wěn)定）優(yōu)質(zhì)高碳鋼（優(yōu)質(zhì)高碳鋼（T8A、T10A），鉻鋼（），鉻鋼（Gr12、GCr15），），硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金電極設(shè)計(jì)電極設(shè)計(jì)電極精度比凹模高一級，電極精度比凹模高一級，長度要長長度要長 （留切除余量）（留切除余量）電極制造電極制造磨削加工、線切割加工磨削加工、線切割加工工件的準(zhǔn)備工件的準(zhǔn)備工件（凹模）型孔部分要加工預(yù)孔，工件（凹模）型孔部分要加工預(yù)孔，留適當(dāng)?shù)碾娀鸹庸び嗔?。一般為留適當(dāng)?shù)碾娀鸹庸び嗔?。一般?.3-1.5mm。L1SLL2電規(guī)準(zhǔn)的選擇電規(guī)準(zhǔn)的選擇電規(guī)準(zhǔn)：電火花加工中的一組電參數(shù)，如電壓、電流、電規(guī)準(zhǔn)：電火花加工中的

25、一組電參數(shù)，如電壓、電流、脈寬、脈間等。脈寬、脈間等。n粗加工：要求生產(chǎn)率高，工具電極損耗小。采用大電粗加工：要求生產(chǎn)率高，工具電極損耗小。采用大電流、長脈寬（脈寬：流、長脈寬（脈寬：50500 m）n中規(guī)準(zhǔn)：用于過渡性加工，減少精加工時(shí)的加工余量，中規(guī)準(zhǔn)：用于過渡性加工，減少精加工時(shí)的加工余量，提高加工速度（脈寬：提高加工速度（脈寬：10100 m）n精加工：最終保證模具所要求的配合間隙、表面粗糙精加工：最終保證模具所要求的配合間隙、表面粗糙度、刃口斜度等質(zhì)量指標(biāo)。采用小電流、高頻率、短脈度、刃口斜度等質(zhì)量指標(biāo)。采用小電流、高頻率、短脈寬（脈寬：寬（脈寬：2 6 m）型腔模加工難度大型腔模加

26、工難度大屬于盲孔加工屬于盲孔加工電蝕物不易排除電蝕物不易排除電極損耗不易補(bǔ)償電極損耗不易補(bǔ)償加工面積變化大加工面積變化大各點(diǎn)的電極損耗不均勻各點(diǎn)的電極損耗不均勻電規(guī)準(zhǔn)變化大電規(guī)準(zhǔn)變化大型腔模：鍛模、壓鑄模、膠木模、塑料模、擠壓模等型腔模：鍛模、壓鑄模、膠木模、塑料模、擠壓模等 電極分解法電極分解法-單電級平動法和多電極更換法的綜合應(yīng)用單電級平動法和多電極更換法的綜合應(yīng)用分為主、副型腔，先主后副分為主、副型腔，先主后副優(yōu)點(diǎn)：加工精度高優(yōu)點(diǎn)：加工精度高；工具簡單；工具簡單缺點(diǎn)：主、副型腔之間的位置精度不易保證（采用缺點(diǎn)：主、副型腔之間的位置精度不易保證（采用回零機(jī)構(gòu)，由機(jī)床精度保證）回零機(jī)構(gòu)，由機(jī)

27、床精度保證）國外已有像加工中心的有電極庫的數(shù)控電火花機(jī)床國外已有像加工中心的有電極庫的數(shù)控電火花機(jī)床2.7.2 型腔模的電火花加工（型腔模的電火花加工（6）工具電極的設(shè)計(jì)方法工具電極的設(shè)計(jì)方法(1)v工具電極水平方向尺寸工具電極水平方向尺寸aa=A KbvA：型腔圖紙上名義尺寸：型腔圖紙上名義尺寸vK：與型腔尺寸有關(guān)的系數(shù)，：與型腔尺寸有關(guān)的系數(shù)，單邊單邊K=1；雙邊；雙邊K=2vb：單邊縮放量：單邊縮放量b=SL+ Hmax + hmaxSL：單邊加工間隙：單邊加工間隙 A2 a2 a1 A1 b Hmax ：前一規(guī)準(zhǔn)加工時(shí)表面微觀不平度最大值：前一規(guī)準(zhǔn)加工時(shí)表面微觀不平度最大值 hmax

28、：本規(guī)準(zhǔn)加工時(shí)表面微觀不平度最大值：本規(guī)準(zhǔn)加工時(shí)表面微觀不平度最大值v號：按縮放原則確定，號：按縮放原則確定，a1時(shí)時(shí)-號，號，a2時(shí)時(shí)+號號工具電極的設(shè)計(jì)方法（工具電極的設(shè)計(jì)方法（2）HLlv高度方向尺寸高度方向尺寸H=l+LH ：除裝夾部分外的電極總：除裝夾部分外的電極總高度高度l：電極每加工一個(gè)型腔，：電極每加工一個(gè)型腔，在垂直方向的有效高度，包在垂直方向的有效高度，包括型腔深度和電極端面損耗括型腔深度和電極端面損耗量，并扣除端面加工間隙值量，并扣除端面加工間隙值L：加工結(jié)束時(shí)，電極夾具：加工結(jié)束時(shí)，電極夾具不和工件夾具接觸而增加的不和工件夾具接觸而增加的高度高度排氣孔和沖油孔設(shè)計(jì)排氣孔

29、和沖油孔設(shè)計(jì)v型腔淺：用排氣孔、沖油孔型腔淺：用排氣孔、沖油孔排氣排氣排屑排屑v型腔深：強(qiáng)迫循環(huán)型腔深：強(qiáng)迫循環(huán)（沖油壓力（沖油壓力20kPa左右）左右）v存在問題存在問題工件表面殘留突起工件表面殘留突起v解決辦法：解決辦法：電極旋轉(zhuǎn)電極旋轉(zhuǎn)沖油壓力大時(shí)，吸附作用沖油壓力大時(shí)，吸附作用，電極損耗，電極損耗v解決辦法：解決辦法：精加工時(shí)，采用定期抬刀精加工時(shí)，采用定期抬刀安置小銅管安置小銅管安置方軸安置方軸v電規(guī)準(zhǔn)電規(guī)準(zhǔn)粗加工：大電流、寬脈沖（粗加工：大電流、寬脈沖（400 s以上以上）精加工：小電流、窄脈沖（精加工：小電流、窄脈沖（220 s）中規(guī)準(zhǔn)：介于兩者之間中規(guī)準(zhǔn)：介于兩者之間v電規(guī)準(zhǔn)的

30、轉(zhuǎn)換電規(guī)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換加工精度加工精度工件的形狀工件的形狀工件的尺寸大小工件的尺寸大小v平動量的分配平動量的分配中規(guī)準(zhǔn)平動量最大，占總量的中規(guī)準(zhǔn)平動量最大，占總量的7580%電火花加工工藝參數(shù)曲線圖表（電火花加工工藝參數(shù)曲線圖表（1）電火花加工工藝參數(shù)曲線圖表（電火花加工工藝參數(shù)曲線圖表（2）v是選擇電規(guī)準(zhǔn)的依據(jù)是選擇電規(guī)準(zhǔn)的依據(jù)v是實(shí)測數(shù)據(jù)是實(shí)測數(shù)據(jù)工藝參數(shù)對工藝參數(shù)對Ra的影響的影響工藝參數(shù)對工藝參數(shù)對加工精度加工精度的影響的影響工藝參數(shù)對工藝參數(shù)對生產(chǎn)率生產(chǎn)率的影響的影響工藝參數(shù)對工藝參數(shù)對電極損耗率電極損耗率的影響的影響v脈沖間隔：脈沖間隔：粗加工：粗加工：1/5-1/10脈寬脈寬精加工：精

31、加工：2-5倍脈寬倍脈寬v加工面的影響：加工面的影響：峰值電流峰值電流小面積小面積:電流密度電流密度 3-5A/cm2大面積大面積:電流密度電流密度1-3A/cm2孔徑小孔徑小電極電極截面截面積小積小空心電極空心電極+強(qiáng)迫循環(huán)強(qiáng)迫循環(huán)電極上下震動（電磁、超聲）電極上下震動（電磁、超聲） v實(shí)例實(shí)例1：在鋼球中加：在鋼球中加工工0.33mm孔孔v實(shí)例實(shí)例2：噴嘴上加工：噴嘴上加工0.31mm孔孔工具電極的制造方法工具電極的制造方法n冷拔整體電極法：用電火花線切割加工制成異型電冷拔整體電極法：用電火花線切割加工制成異型電極的硬質(zhì)合金拉絲模，拉制極的硬質(zhì)合金拉絲模，拉制Y形、十字形等異型截面形、十字形等異型截面電極。電極。精度低，成本低，效率高、用于大批量精度低，成本低，效率高、用于大批量n電火花線切割加工整體電極法：電火花線切割加工整體電極法：制造周期短、精度制造周期短、精度和剛度好，成本高，適合單