微细电火花加工机床参数
原创，时间：2023-03-15 23:45:18
关于微细电火花加工机床参数的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
微细电火花加工的特点
电火花加工主要用于模具生产中的型孔、型腔加工，已成为模具制造业的主导加工方法，推动了模具行业的技术进步。电火花加工零件的数量在3000件以下时，比模具冲压零件在经济上更加合理。按工艺过程中工具与工件相对运动的特点和用途不同，电火花加工可大体分为：电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花展成加工、非金属电火花加工和电火花表面强化等。
【电火花成形加工】
该方法是通过工具电极相对于工件作进给运动，将工件电极的形状和尺寸复制在工件上，从而加工出所需要的零件。它包括电火花型腔加工和穿孔加工两种。电火花型腔加工主要用于加工各类热锻模、压铸模、挤压模、塑料模和胶木膜的型腔。电火花穿孔加工主要用于型孔（圆孔、方孔、多边形孔、异形孔）、曲线孔（弯孔、螺旋孔）、小孔和微孔的加工。近年来，为了解决小孔加工中电极截面小、易变形、孔的深径比大、排屑困难等问题，在电火花穿孔加工中发展了高速小孔加工，取得良好的社会经济效益。
【电火花线切割加工】
该方法是利用移动的细金属丝作工具电极，按预定的轨迹进行脉冲放电切割。按金属丝电极移动的速度大小分为高速走丝和低速走丝线切割。我国普通采用高速走丝线切割，近年来正在发展低速走丝线切割，高速走丝时，金属丝电极是直径为φ0.02～φ0.3mm的高强度钼丝，往复运动速度为8～10m/s。低速走丝时，多采用铜丝，线电极以小于0.2m/s的速度作单方向低速运动。线切割时，电极丝不断移动，其损耗很小，因而加工精度较高。其平均加工精度可达 0.0lmm，大大高于电火花成形加工。表面粗糙度Ra值可达1.6 或更小。电火花加工具有如下特点：可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的导电材料；加工时无明显机械力，适用于低刚度工件和微细结构的加工：脉冲参数可依据需要调节，可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工；电火花加工后的表面呈现的凹坑，有利于贮油和降低噪声；生产效率低于切削加工；放电过程有部分能量消耗在工具电极上，导致电极损耗，影响成形精度。 国内外数控电火花线切割机床都采用了不同水平的微机数控系统，实现了电火花线切割数控化。目前电火花线切割广泛用于加工各种冲裁模（冲孔和落料用）、样板以及各种形状复杂型孔、型面和窄缝等。
电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称EDM。
打标识，或者在一些硬度较高的金属上进行表面加工，加工速度较慢，费时。
(1)电火花穿孔
穿孔加工是电火花加工中应用最广的一种，常用于加工型孔（圆孔、方孔、多边形孔、异形孔）、曲线孔、4ql、微孔等，例如冷冲模、拉丝模、挤压模、喷嘴、喷丝头上的各种型孔和小孔。
穿孔的尺寸精度主要靠工具电极的尺寸和火花放电的间隙来保证，电极的截面轮廓尺寸要比预定加工的型孔尺寸均匀缩小一个加工间隙，其尺寸精度要比工件高一级，一般不低于it7级，表面粗糙度值要比工件小，且直线度、平面度和平行度在100mm长度上不大于0.01mm。
(2)电火花型腔加工
电火花型腔加工包括锻模、压铸模、挤压模、胶木模、塑料模等。型腔加工比较困难，主要因为是不通孔加工，金属蚀除量大，工作液循环和电蚀产物排除条件差，工具电极损耗后无法靠进给补偿；其次是加工面积变化大，并且由于型腔复杂，电极损耗不均匀，对加工精度影响很大，因此型腔加工生产率低，质量难保证。为了提高型腔的加工精度，在电极方面，要使用耐蚀性高的纯铜和石墨作电极。此外，一些小型塑料模具的表面磨砂处理也使用电火花加工。
电火花加工属于电脉冲放电腐蚀类，要求：被加工的工件是好的导电材料，而且最好是优良的导电材料和不含杂质。
电火花加工，最擅长对付那些高硬度的（一般的机械加工难以实现的）金属的加工，以及细、窄缝类（普通机械加工难以做到的）、清角位等的加工。
电化花加工的缺点：1、不能加工不导电的材料；2、加工过程中，有因为使用控制不良，引起火灾的安全隐患；3、加工效率较低（相对机械加工来讲）；4、加工过程造成被加工件的内应力增加而变形，加工尺寸精度不高。
是否可以解决您的问题？
微细电火花加工机床参数
新一代缸内直喷技术是汽车发动机领域的主流技术，它将燃油通过喷油器精准地喷入气缸内并与进气充分混合，发挥每一滴燃油的功效。
从下图可以看到，喷油器上分布着微孔，微孔的直径小于150微米。孔径、表面粗糙度、位置、形状等都会直接影响喷油器的性能，因此都有严苛的加工要求，同时为了达到成本效益，还要求每个微孔的加工时间控制在几秒之内。
那么问题来了，喷油器微孔的加工要求已远远超出传统机械钻孔技术的能力，用什么工艺来精确加工这些微孔呢？
01、传统加工方法VS创新微孔加工技术目前常见的喷油器微孔加工方法主要包括机械钻孔、电火花加工、飞秒激光加工三种。
机械钻孔成本最高，由于钻小孔的刀具价格昂贵，加工过程中易磨损且刀具有断裂风险，直接影响微孔加工的一致性和产品良率，且耗材成本高。
电火花加工虽然在尺寸上比机械钻孔稍灵活，但加工效率较低，表面粗糙度不够理想，尤其是加工表面会存在重熔层，同时我们还必须考虑到电极成本以及工艺的稳定性。
而飞秒激光由于在加工过程中不产生热量，加工出的微孔没有重熔层、毛刺，可以获得更清晰的锐边和更优异的表面质量，从而延长喷嘴寿命。
以直径150 μm，深度 0.5 mm 的孔为例，对比电火花加工和飞秒激光的加工结果：
图左为电火花加工微孔，图右为飞秒激光加工微孔
值得一提的是，大家对于激光加工并不陌生。那么，飞秒激光与我们常听到的纳秒激光、皮秒激光有什么区别呢？
我们先来搞清楚时间单位换算：
1ms (毫秒)=0.001秒=10-3秒
1μs (微秒)=0.000001=10-6秒
1ns (纳秒)=0.0000000001秒=10-9秒
1ps (皮秒)=0.0000000000001秒=10-12秒
1fs (飞秒)=0.000000000000001秒=10-15秒
搞清楚了时间单位，我们就知道了飞秒激光是一种极其超短脉冲的激光加工，所以只有它才能真正胜任高精密加工。
分别为纳秒激光、皮秒激光、飞秒激光加工的微孔
现今，随着国内外汽车行业排放标准的逐步升级，对于喷油器厂商及其OEM的挑战也越来越大，传统加工的圆孔已经无法满足客户的需求，生产商不断寻求并开发特殊而新颖的喷孔形状来试图达到要求，飞秒激光加工的灵活性及优势就愈发明显。
特殊而新颖的喷孔形状
02、汽车行业喷油器微孔加工解决方案GF加工方案旗下的子品牌Microlution开创了全球第一个工业级超快激光微加工平台，只需简单装夹即可满足对于单个喷油嘴上多个不同尺寸喷孔的需求。设计人员可以轻松改变各个孔的直径来微调每个喷孔所产生的喷雾。摆脱了钻孔和电火花加工等方法的工艺束缚，从而快速制作喷油器设计原型并测试新的燃烧方案。
全球顶级GDI喷油嘴厂商多年前就已经开始采用GF加工方案的这一先进制造方案，并通过多次检测证明通过此方案生产的喷油嘴流量误差可以控制在1%以内。相较其他加工技术流量误差在3%以上，GF加工方案的飞秒激光技术所带来的稳定性优势尤为明显。
GF加工方案五轴飞秒激光机 ML-5（左）、MLDS（右）
GF加工方案的明星机型——五轴飞秒激光机ML-5 正是在2011年特别为GDI喷嘴加工这个行业而研发的，该机型适合研发、小批量多品种生产。如今全球装机已经超过40台。
MLDS 是GF加工方案在2014年研发成功的批量生产机型，微孔检测+激光钻喷孔或机械钻盲孔+激光钻喷孔是该机型的两款衍生机型，满足客户的各种工艺需求，是专为GDI 大批量生产提供的全自动化的交钥匙解决方案。
目前，这些超快激光微孔加工解决方案正在世界各地的工厂工作，协助汽车制造商生产出高效的喷油器，提高发动机性能，并满足政府严格的排放要求。
03、应对各行业的微细加工挑战不仅仅是汽车行业的喷油器微孔，微细小型化是当下的一个明显趋势，迫使各行业的制造商去挑战精密微细零件的生产，并有效控制每个零件的生产成本。
1）工作空间的极致利用：航空航天应用的理想选择
高成本效益的发动机叶片和燃烧室内衬的钻孔和成型是 Microlution ML-10 的特长领域，该解决方案是根据航空航天业的需求而设计的。其占地面积小，可以大大降低每平方米的生产成本。该机床内嵌光学相干断层成像(OCT)系统，允许非接触式测量、穿透检测/深度跟踪、形状分析和烧蚀实时监测，众多益处触手可得。
2）简化医用管材切割的复杂加工过程
使用超快 MLTC 激光管材切割平台可以消除大部分甚至所有的后续加工步骤。这一用于医疗设备行业及其他应用的解决方案的特点是能够以极高的精度快速精准地加工金属和聚合物管材。
3）实现优异的边缘和表面质量以及笔直的侧壁
创造独特的形状，如负锥度孔、变形孔（包括圆形入口和椭圆形出口）、星形图案等。由于该解决方案采用五轴扫描测头，可以加工出在机械设备上不可能实现的形状。
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电火花微孔加工机床
微药胞杆细电火花加工的原理与普通电火花加工并无本质区别。其加工的表面质量主要取决于电蚀凹坑的大小和深度,即单个放电脉冲的能量;而其加工精度则与放电间隙善、工艺系统稳定性、电极损耗组机杨问义等因素密切相关。
微细电火花加工也是利用脉冲电源,将高频放电能量输向放电间隙,含歌农专把出黑较条靠产生的高温热效应等综合效应实现对材料的去除,从而达到对工件加工的目的。但由于被加工觉的孔径细微,一般在<5衣候故准她角阻入跑朝～100μm之间,因此要达到加工的尺寸精度和表面质量要求,还有一些特殊的要求。微细电火花加工具有以下一些特点:
(1) 放电面积很小
微细电火花加工的电极一般在<5～员都茶垂值翻赵岁联松协100μm 之间,对于一个<5 μm 的电极来说,放电面积不到20μm2 ,在这样小的面积上放电,放电点的分布范围十分有限,极易造成放电位增脚状王置和时间上的集中,增大了放电过程的不稳定,使微细电火花加工变得困难。
(2) 单个脉冲放电能量很小
为适应放电面积极小的电火花放电状况要求,保证加工的尺间省刘强军连寸精度和表面质量,每个脉冲的去除量应控制在0. 10～0. 01μm 的范围内,因此必须将每个放电脉冲似菜超号章县的能量控制在10 - 6～10 - 7 J 之间,甚至更小。
(3) 放电间隙很小
由于电火花加火一考附工是非接触加工,工具与工件之间有一定的加工间隙。该放电间隙的大小随加工条件的怀巴断取量升固型养变化而变化,数值从数微米到数百微米不等。久种业婷放电间隙的控制与变化规律直接影响加工质量、加工稳定性和加工效率。特别是微细电火花加工中,微孔的加工占大部分,放电间隙的大小与稳定优士前展子程度更是微孔加工得以成功的关键。
(4) 工具电极制备困难
要加工出尺寸很小的微小孔和微细型腔,必须先获得比其更小的微细工具电极。在以往的微细电火花加工中,微细工具电极一般采用专门加工后,二次安装到机床主轴头认都植夜关上的方法,此时明显存在着微细电极的安装误差及变形误差等,难以保证工具电极与工作台面的垂直度以及电极与回转主轴的同轴度等。线电极电火花磨削 (WEDG) 出现以前,微细电极的制造与安装一直是制约微细电火花加工技术发展的瓶颈问题。由于微细电极安装过程中存在的问题,采用离线方式进行电极的检测显然是不可取的。从目前的应用情况来看,采用WEDG技术能很好地解决微细工具电极的制备问题。为了获得极细的工具电极,要求具有高精度的WEDG系统,同时还要求电火花加工系统的主轴回转精度达到极高的水准,一般应控制在1μm 以内。
(5) 排屑困难,不易获得稳定火花放电状态
由于微孔加工时放电面积、放电间隙很小,极易造成短路,因此欲获得稳定的火花放电状态,其进给伺服控制系统必须有足够的灵敏度,在非正常放电时能快速地回退,消除间隙的异常状态,提高脉冲利用率,保护电极不受损坏。