《數(shù)控電火花加工》課件

數(shù)控電火花加工數(shù)控電火花加工是一種利用電火花放電現(xiàn)象進行金屬加工的技術(shù)。它使用電極來產(chǎn)生電火花，從而在工件上蝕刻出所需的形狀。數(shù)控電火花加工常用于制造各種金屬零件，例如模具、刀具和精密機械部件。by課程簡介電火花加工電火花加工，又稱電蝕加工，是一種利用電極與工件之間的電火花放電來去除材料的加工方法。數(shù)控電火花加工數(shù)控電火花加工是在電火花加工的基礎(chǔ)上，加入了數(shù)控技術(shù)，實現(xiàn)了加工過程的自動化和精度的提高。應(yīng)用廣泛數(shù)控電火花加工廣泛應(yīng)用于航空航天、模具制造、醫(yī)療器械、汽車制造等領(lǐng)域。電火花加工的原理電火花加工是利用電極與工件之間的間隙中產(chǎn)生的火花放電，將工件材料去除的一種加工方法。該方法利用電極和工件之間的間隙中產(chǎn)生的脈沖放電，使間隙中的介質(zhì)發(fā)生局部氣化、熔化和蒸發(fā)，從而去除工件材料。火花放電在電極和工件之間產(chǎn)生高溫、高壓的等離子體，使工件材料局部熔化和蒸發(fā)，形成微小的凹坑。通過不斷地重復(fù)放電過程，這些凹坑逐漸連接起來，形成所需的加工形狀。電火花加工的特點高精度電火花加工可以加工出高精度、高光潔度的零件，其加工精度可達微米級。加工范圍廣電火花加工可以加工各種材料的工件，包括金屬、非金屬、硬質(zhì)合金、陶瓷等。加工效率高電火花加工的加工速度快，可以加工復(fù)雜形狀的工件。加工成本低電火花加工不需要使用刀具，加工成本較低。電火花加工的分類1線切割加工線切割加工主要用于切割金屬工件，例如，形狀復(fù)雜的模具。2電火花成型加工電火花成型加工用于制造復(fù)雜形狀的工件，例如，模具，沖壓零件。3電火花銑削加工電火花銑削加工主要用于加工形狀復(fù)雜、精度要求高的工件。線切割加工工藝1原材料準備根據(jù)加工零件的尺寸和材料，選擇合適的材料進行切割2加工程序編制根據(jù)加工零件的形狀和尺寸，編制相應(yīng)的加工程序3線切割加工將加工件固定在機床上，根據(jù)加工程序進行線切割4零件修整對加工完成的零件進行修整，以滿足設(shè)計要求5零件檢測對加工完成的零件進行檢測，以確保尺寸和精度符合要求線切割加工工藝是數(shù)控電火花加工中的一種重要工藝。它利用電火花放電原理，將金屬材料進行切割加工。線切割加工的操作步驟1工件固定將工件準確地固定在工作臺上，確保加工區(qū)域露出水面。2加工液灌注在加工區(qū)域內(nèi)注入加工液，確保工件完全浸沒在加工液中。3程序編寫根據(jù)加工圖紙，編寫加工程序，設(shè)定切割路徑、進給速度、脈沖寬度等參數(shù)。4切割開始啟動機床，開始切割加工，切割過程中需密切觀察切割狀態(tài)。5加工結(jié)束當切割完成后，停止機床，取出工件，清洗并檢查加工質(zhì)量。線切割機床的結(jié)構(gòu)線切割機床主要由以下部分組成：機床本體、電火花發(fā)生器、工作臺、導軌、絲架、絲線張緊裝置、冷卻系統(tǒng)等。機床本體是線切割機床的核心部件，其結(jié)構(gòu)決定了機床的加工精度和穩(wěn)定性。電火花發(fā)生器是線切割機床的關(guān)鍵設(shè)備，它負責產(chǎn)生高頻高壓脈沖電流，使絲線與工件之間發(fā)生電火花放電，從而實現(xiàn)切割加工。線切割加工常見問題及解決線切割加工過程中，常見問題包括斷絲、表面粗糙、加工精度不足等。斷絲原因包括絲材質(zhì)量、加工液、加工參數(shù)等。解決方法包括更換優(yōu)質(zhì)絲材、調(diào)整加工液濃度和參數(shù)，以及及時清理工作臺等。表面粗糙度受加工參數(shù)、絲材和加工液的影響。提高表面質(zhì)量的方法包括選擇合適的加工參數(shù)，例如降低放電電流和脈沖寬度。此外，使用優(yōu)質(zhì)絲材和合適的加工液也有助于改善表面粗糙度。加工精度問題往往與設(shè)備精度、加工參數(shù)和工件夾緊方式有關(guān)。提高加工精度的措施包括定期校準設(shè)備、優(yōu)化加工參數(shù)，以及選擇合適的工件夾緊方式。除此之外，還需要注意加工環(huán)境，例如溫度和濕度變化等，對加工質(zhì)量也會產(chǎn)生影響。良好的加工環(huán)境可以有效減少加工誤差。電火花成型加工工藝1工件設(shè)計根據(jù)需求設(shè)計工件形狀2電極制作根據(jù)工件形狀制作電極3加工過程使用電火花加工機進行加工4檢驗評估對加工后的工件進行檢查電火花成型加工是利用電極與工件間產(chǎn)生的電火花，將工件材料蝕除，從而獲得所需形狀的加工方法。這種加工方法可以加工各種復(fù)雜形狀的工件，并能加工一些難以用其他方法加工的材料。電火花成型加工的操作步驟準備階段準備工作包括：選擇合適的加工液，裝夾工件，設(shè)置加工參數(shù)。粗加工階段在粗加工階段，去除大部分材料，以形成工件的基本輪廓。精加工階段精加工階段，進行精細的加工，達到工件的尺寸精度和表面粗糙度要求。表面處理完成加工后，需要進行表面處理，例如清洗、拋光或熱處理，以改善工件的表面質(zhì)量。電火花成型機床的結(jié)構(gòu)電火花成型機床是一種利用電火花放電原理，對金屬材料進行精確成型加工的機床。該機床主要由工作臺、機身、電極系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部分組成。工作臺用于放置工件，機身用于支撐工作臺和電極系統(tǒng)，電極系統(tǒng)用于產(chǎn)生電火花放電，冷卻系統(tǒng)用于冷卻工件和電極，控制系統(tǒng)用于控制加工過程。電火花成型加工常見問題及解決電火花成型加工過程中，會遇到各種各樣的問題，影響加工效率和加工質(zhì)量。常見的加工問題包括：電極磨損、加工表面粗糙度不合格、加工精度不足、加工時間過長、加工液污染等。電極磨損電極磨損是電火花成型加工中常見的現(xiàn)象，導致加工精度下降、加工時間增加、加工成本上升。解決方法：采用高性能電極材料，優(yōu)化加工參數(shù)，控制加工液溫度，定期維護設(shè)備。加工表面粗糙度不合格加工表面粗糙度不合格會影響產(chǎn)品的外觀和使用性能。解決方法：選擇合適的加工參數(shù)，控制加工液溫度，定期清洗加工工件。EDM加工中的刀具選擇電極材料選擇電極材料是EDM加工的關(guān)鍵，它直接影響加工效率、加工精度和表面質(zhì)量。銅石墨鎢銅鉬銀電極形狀選擇電極形狀決定了加工件的最終形狀。圓形方形矩形線形異形加工液的選擇及應(yīng)用冷卻冷卻加工區(qū)域，防止工件和電極過熱。沖洗帶走加工過程中產(chǎn)生的碎屑，防止電極和工件表面粘附。潤滑減少電極與工件之間的摩擦，降低加工阻力。加工參數(shù)的選擇及調(diào)整脈沖寬度脈沖寬度是指放電時間，直接影響加工效率和表面質(zhì)量。脈沖電流電流大小影響加工速度和材料去除率，電流過大易導致電極磨損過快。工作電壓電壓過低會導致放電不穩(wěn)定，電壓過高會引起電極燒損。進給速度進給速度影響加工速度和表面粗糙度，過快會造成表面粗糙度增加。EDM加工件的檢測及質(zhì)量評價電火花加工后，需要對加工件進行嚴格的檢測，以確保其質(zhì)量符合設(shè)計要求。檢測內(nèi)容包括尺寸精度、表面粗糙度、幾何形狀、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應(yīng)小于Ra0.8μm。100%合格率最終產(chǎn)品合格率達到100%以上。常見的檢測方法包括：三坐標測量機、輪廓儀、顯微鏡等。此外，還需要對加工件進行材料性能測試，如硬度測試、拉伸測試等，以確保其符合設(shè)計要求。數(shù)控系統(tǒng)在EDM中的應(yīng)用自動控制數(shù)控系統(tǒng)可實現(xiàn)加工過程的自動控制，提高加工精度和效率。參數(shù)設(shè)定數(shù)控系統(tǒng)允許設(shè)定加工參數(shù)，例如脈沖寬度、電流強度和進給速度等。路徑規(guī)劃數(shù)控系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)計圖紙規(guī)劃加工路徑，并控制刀具運動。實時監(jiān)控數(shù)控系統(tǒng)實時監(jiān)控加工過程，并進行數(shù)據(jù)記錄和分析，確保加工質(zhì)量。EDM自動化生產(chǎn)線EDM自動化生產(chǎn)線是指將EDM加工過程與自動化系統(tǒng)集成，實現(xiàn)加工過程的自動化和智能化。它包括自動上下料、自動加工參數(shù)設(shè)置、自動檢測等功能，可以提高生產(chǎn)效率、降低人工成本，并提高加工精度和一致性。EDM加工中的環(huán)境保護廢水處理EDM加工會產(chǎn)生大量含油、含金屬離子的廢水，需進行有效處理。采用沉淀、過濾、生物處理等技術(shù)，將廢水中的污染物去除，達到排放標準。廢氣排放EDM加工過程中會產(chǎn)生粉塵和有害氣體，需要進行有效的收集和處理。安裝通風系統(tǒng)，將廢氣排放到大氣中之前，使用除塵設(shè)備進行凈化處理。噪聲控制EDM加工設(shè)備會產(chǎn)生較大的噪音，需要采取降噪措施。采用隔音材料、消聲器等措施，降低噪聲的傳播，改善周圍環(huán)境。資源回收利用EDM加工產(chǎn)生的廢液、廢渣等，可以進行回收利用。例如，廢液可以進行回收處理，重新制成加工液；廢渣可以進行再加工，用于制造其他產(chǎn)品。EDM加工中的安全操作個人防護佩戴防護眼鏡、手套和工作服，防止火花灼傷眼睛和皮膚。工作環(huán)境保持工作區(qū)域清潔、干燥，避免水或其他液體接觸電極和工作臺。設(shè)備安全定期檢查設(shè)備，確保安全裝置完好，防止意外事故發(fā)生。操作規(guī)范嚴格遵守操作規(guī)程，避免觸碰高壓電極，防止觸電事故發(fā)生。EDM加工的經(jīng)濟性分析優(yōu)點缺點高精度加工設(shè)備投資較大可加工復(fù)雜形狀加工效率較低無切削應(yīng)力加工成本較高適合高硬度材料需要熟練操作人員EDM加工的經(jīng)濟性需要綜合考慮各種因素，包括加工成本、效率、精度等。EDM加工在航空航天中的應(yīng)用11.高精度零件航空航天領(lǐng)域?qū)α慵纫髽O高，EDM加工可以實現(xiàn)微米級精度，滿足復(fù)雜形狀零件加工需求。22.特殊材料航空航天材料通常具有高硬度、耐高溫、耐腐蝕等特性，EDM加工可以加工各種難加工材料。33.復(fù)雜形狀航空航天零件形狀復(fù)雜多樣，EDM加工可以加工各種復(fù)雜形狀的零件，例如渦輪葉片、發(fā)動機部件等。EDM加工在模具制造中的應(yīng)用高精度EDM加工能夠制造出精密的模具，滿足現(xiàn)代產(chǎn)品對精密度的要求，并提供出色的表面光潔度。復(fù)雜形狀可以制造出形狀復(fù)雜的模具，包括凹槽、孔洞、斜面和曲面，實現(xiàn)對復(fù)雜產(chǎn)品的成型。多種材料EDM加工可用于各種材料的模具制造，包括鋼、合金鋼、硬質(zhì)合金等，擴展了模具制造的范圍。提高效率EDM加工速度快，縮短了模具制造周期，提高了生產(chǎn)效率，并降低了生產(chǎn)成本。EDM加工在醫(yī)療器械制造中的應(yīng)用精密醫(yī)療器械EDM加工在醫(yī)療器械制造中發(fā)揮著重要作用，可以加工高精度、復(fù)雜形狀的部件，例如人工關(guān)節(jié)、植入物、微創(chuàng)手術(shù)工具等。微創(chuàng)手術(shù)EDM加工可以加工精細的微創(chuàng)手術(shù)工具，例如導管、導絲、微型手術(shù)刀等，滿足微創(chuàng)手術(shù)對工具精度的要求。生物相容性EDM加工可以加工生物相容性的醫(yī)療器械，例如骨釘、人工血管、心臟瓣膜等，確保植入體與人體組織的良好兼容性。EDM加工工藝的發(fā)展趨勢更高精度不斷提升加工精度，滿足對精密零部件的需求，例如航空航天領(lǐng)域的微型零件。更復(fù)雜形狀突破傳統(tǒng)加工方法的局限，實現(xiàn)更復(fù)雜的三維曲面加工，例如模具制造中的復(fù)雜形狀零件。更高效率優(yōu)化加工參數(shù)和工藝流程，提高加工效率，減少加工時間和成本。更環(huán)保采用環(huán)保加工液，減少污染排放，符合可持續(xù)發(fā)展理念。案例分享：典型EDM加工工件電火花加工在航空航天、模具制造、醫(yī)療器械等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。典型工件包括：飛機發(fā)動機葉片、模具型腔、精密醫(yī)療器械等。EDM加工可以加工出各種形狀的工件，例如：復(fù)雜曲面、細長孔、深腔體等?？梢詽M足各種產(chǎn)品的設(shè)計要求。實踐操作演示實踐操作環(huán)節(jié)將重點介紹電火花線切割和電火花成型加工的實際操作過程。學員將有機會在專業(yè)的電火花加工機床上，親自操作，體驗