火花机简介(简称EDM,全称Electrical Discharge Machining)
一种机械加工设备,主要用于电火花加工。广泛应用在各种金属模具、机械设备的制造中。
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。
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火花机的发展过程 1943年,苏联学者拉扎连科夫妇研究发明电火花加工,之后随着脉冲电源和控制系统的改进,而迅速发展起来。最初使用的脉冲电源是简单的电阻-电容回路。50年代初,改进为电阻-电感-电容等回路。同时,还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲电源,使蚀除效率提高,工具电极相对损耗降低。
随后又出现了大功率电子管、闸流管等高频脉冲电源,使在同样表面粗糙度条件下的生产率得以提高。60年代中期,出现了晶体管和可控硅脉冲电源,提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗,并扩大了粗精加工的可调范围。
到70年代,出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉冲等电源,在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方面又有了新的进展。在控制系统方面,从最初简单地保持放电间隙,控制工具电极的进退,逐步发展到利用微型计算机,对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。
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火花机加工原理 进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电。 在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达一万摄氏度以上,压力也有急剧变化,从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的金属微粒,被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢复绝缘状态。
紧接着,下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿,产生火花放电,重复上述过程。这样,虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较多的金属,具有一定的生产率。
在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下,一边蚀除工件金属,一边使工具电极不断地向工件进给,最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。因此,只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式,就能加工出各种复杂的型面。工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料,如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中,工具电极也有损耗,但小于工件金属的蚀除量,甚至接近于无损耗。
工作液作为放电介质,在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质,如煤油、去离子水和乳化液等。电火花机是一种自激放电,其特点如下: 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压,当两电极接近时,其间介质被击穿后,随即发生火花放电。伴随击穿过程,两电极间的电阻急剧变小,两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间(通常为10-7-10-3s)后及时熄灭,才可保持火花放电的“冷极”特性(即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深),使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用,可使电极局部被腐蚀。 利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法,叫电火花加工。电火花加工是在较低的电压范围内,在液体介质中的火花放电。 电火花的加工 按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征,可将电火花加工方式分为五类:利用成型工具电极,相对工件作简单进给运动的电火花成形加工;利用轴向移动的金属丝作工具电极,工件按所需形状和尺寸作轨迹运动,以切割导电材料的电火花线切割加工;利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极,进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削;用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工;小孔加工、刻英表面合金化、表面强化等其他种类的加工。电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件;加工时无切削力;不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷;工具电极材料无须比工件材料硬;直接使用电能加工,便于实现自动化;加工后表面产生变质层,在某些应用中须进一步去除;工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。
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电火花加工的主要作用 火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料,如硬质合金和淬火钢等;加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具。
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火花机的种类 1、镜面火花机,是一种可以加工出镜面效果的火花机,是当今最好的火花机,,加工出来的模具不用省模,可以直接用于生产当中,节省了人工,提高了效率,而且,镜面火花机的精度高,犹其在精密模具的应用当中优势明显。镜面火花机成本高,进口镜面火花机少则七,八十万,高则上百万,我国最近几年也引进了镜面火花机,都是与国外镜面火花机生产厂家合资生产。
2.、塑胶模具放电加工机,也就是我们比较常见的火花机,主要用于塑胶模具的放电加工,在我国比较常见,价格便宜,应用广泛,均价不超过十万。 3、细孔放电机,也是电火花的一种,它的主要用途用于打孔加工,就是在模具上打个孔。
4、另外还有一些专用机,如专打石墨的,专打钨钢的.
5、ZNC火花机,Z 轴数控,X轴及Y轴手动,是较为实用型的火花机
6、CNC火花机,XYZ 三轴数控。CNC火花机具有自动靠模、自动寻心、自动编程、G码编程、三轴联动放电等诸多功能。
火花机保养
一 每日保养
火花机工作台面保持干净,如不当易引起台面生锈。
油泵压力确认是否正常。
设备外观保持整洁。
二 每周保养
手压式注油器注油,每次压3次。
检查手压式注油器油量。
三 每月保养
火花机各导轨注黄油。
检查磁盘精度。(以千分表测平面度是否正确)
四 每季保养
检查火花机水平是否正常。(以水平仪测工作台面水平是否正确)
检查火花机三轴精度。(以节矩规测行程是否正确)
五 每年保养
1 检查并清理火花机油箱。
2 检查并更换火花机Z轴润滑油。(具体请洽群基服务部)
检查并清理电柜。(具体请洽群基服务部)
六 备注
关于放火花油:因于使用频率、熔蚀量等相关。建议每半年检查一次,依实际状况确认是否更换。
关于滤沁:因于使用频率、熔蚀量等相关。建议每季检查一次,依实际状况确认是否更换。
关于滤棉:因于使用频率、熔蚀量等相关。建议每季检查一次,依实际状况确认是否更换。
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火花机未来的发展方向 火花机精密化
电火花机加工的核心主要体现在对尺寸精度、仿形精度、表面质量的要求。通过采用一些先进加工技术,可达到镜面加工效果且能够成功地完成微型接插件、IC塑封、手机、CD盒等高精密模具部位的电火花加工。因此电火花机全面推动已有数控加工技术的进一步发展,不断提高模具加工精度。
火花机智能化 火花机采用了智能控制技术。电火花机的智能性体现在精确的检测技术和模糊控制技术两方面。在线自动监测、调整加工过程,实现加工过程的最优化控制。模糊控制技术是由计算机监测来判定电火花加工间隙的状态,在保持稳定电弧的范围内自动选择使加工效率达到最高的加工条件。
火花机自动化
火花机在配有电极库和标准电极夹具的情况下,只要在加工前将电极装入刀库,编制好加工程序,整个电火花加工过程便能日以赴继地自动运转,几乎无需人工操作。机床的自动化运转降低了操作人员的劳动强度、提高生产效率。火花机具备的自动测量找正、自动定位、多工件的连续加工等功能已较好地发挥了它的自动化性能。自动操作过程不需人工干预,可以提高加工精度、效率。
火花机高效化
火花机在保证加工精度的前提下大幅提高粗、精加工效率。如手机外壳、家电制品、电器用品、电子仪表等领域,都要求将大面积工件的放电时间大幅缩短,同时又要降低粗糙度。使放电后不必再进行手工抛光处理。这不但缩短了加工时间且省却后处理的麻烦,同时提升了模具品质,使用火花机粉末加工型可达到要求。
补充知识:电火花机床保养
数控电火花线切割加工的实际操作相结合,详细介绍了数控电火花线切割加工技术基础、数控高速走丝电火花线切割加工技术、数控低速走丝电火花触销线切割加工技术等相关内容。本书采用流程化的罗粮来族讲解方式,以典型的数控电火花线切割机床为例进行剖析,精选了典型的数控电火花线切割加工实例,重点介绍养流任减掉升数控电火花线切割吸厂电庆型达飞者抓权凯工艺、编程及操作,使读者能够美板织农地味宪村张参环系统掌握数控线切割朝起众探湖斗加工技术。本书取材新颖,对实际操作技能做了详尽的讲解,并融入了大量的企业生产实际经验,具有较强的指导性和实用性。 本书可供从事数迫德安未爱大如令控加工的技术人员学习使用,也可作为数控电火花线切割机床操作工的职业培训用书,以及职业院校服台更云损溶由相关专业师生参考。 目录 第1篇 数控电火花线切割加工技术基础 第1章 数控电火花线切割容线密导必值班去城余加工的基本知识 1.1 数控电火花斤方山族钟病书线切割加工的基本纪倒怎便完征原理和必备条件 1.2 数控电火花线切割加工的特点及应用 1.2.1 数控电火花线切割加工的特点 1.2.2 数控电火花线切割加工的应用 1.3 数控电火花线切割加工机床的分类 1.3.1 按走丝速度分类 1.3.2 按工作液供给方式分类 1.3.3 按电极丝位置分类 1.4 数控电火花线切割加工机床的结构特点 1.4.1 数控高速走丝电火花线切割机床的结构特点 1.4.2 数控低速走丝电火花线切割机床的结构特点 1.5 数控电火花线切割加工常用名词术语 1.令6 数控电火花线切割加工技术的发展现状 1.6.1 数控高速走丝电火花线切割加工技再问成武阶空毛从浓苗束术的发展现状 1.6.2 数控低速走丝电火花线切割加工技术的发展现状 第2章 数控电火花线切割加工工艺与操作 2.1 数控电火花线切割加工的主倍山怎剧展算要工艺指标 2.1.1 加工精度 2.1.2 表面质量 2.1.3 切割速度 2.2 数控电火花线切割加工中的电极丝偏移量 离磁局上2.2.1电极丝偏移量的产生 2.2.2 凸模和凹模零件电极丝偏移量的计算 2.3 数控电火花线切割加工工艺步骤 2.3.1 图纸审核与技术分析 2.3.2 加工前的预备工作 2.3.3 加工编程 2.3.4 加工控制与检验 2.4 数控电火花线切割加工机床操作安全规范及维护保养 2.4.1 数控电火花线切割加工机床操作安全规范 2.4.2 数控电火天味包告木久居比花线切割加工机床的安装使用环境 2.4.3 数控电火花线切割加工机床的维护保养 第3章 数控电火花线切割加工编程 3.1 数控电火花线切割加工编程基础 3.1.1 数控电火花线切割加工编程概述 3.1.2 编程的常识 3.1.3 程序的构成 …… 第2篇 数控高速走丝电火花线切割加工技术 第4章 数控高速走丝电火花线切割加工工艺 第5章 数控高速走丝电火花线切割机及其使用举例 第6章 数控高速走丝电火花线切割机床操作实训 第7章 数控高速走丝电火花线切割加工自动编程 第3篇 数控低速丝电火花线切割加工技术 第8章 数控低速走丝电火花线切割加工工艺 第9章 数控低速走丝电火花线切割机床系统及其使用举例 第10章 数控低速走丝电火花线切割机床操作实训 第11章 数控低速走丝电火花线切割加工自动编程 附录一 数控电火花切割加工技术考核试题 附录二 数控电火花线切割加工技术考核试题参考答案 参考文献 书摘插图 第2章 数控电火花线切割加工工艺与操作 2.4 数控电火花线切割加工机床操作安全规范及维护保养 数控电火花线切割加工机床使用寿命的长短和效率的高低,不仅取决于机床的精度和性能,很大程度上也取决于它的正确使用、维护及保养。正确的使用和精心的维护能防止设备的非正常磨损,可使设备保持良好的技术状态,避免突发故障,可以延长机床使用寿命,防止恶性事故的发生,从而保障安全运行。数控电火花线切割加工机床是一种自动加工设备,实训工作会涉及到各种可能发生的事故,参加实训工作的操作员必须经过安全教育培训,才允许进行机床操作。操作员除了遵守车间一般安全生产规范外,还要针对数控电火花线切割加工机床的特点,严格遵守数控电火花线切割加工机床的操作规程,确保人员和设备的安全。下面从数控电火花线切割加工机床的特点出发,介绍数控电火花线切割加工机床操作安全规范及维护保养。 2.4.1 数控电火花线切割加工机床操作安全规范 数控电火花线切割加工机床操作安全规范,可从两方面考虑:一方面是人身安全;另外一方面是设备安全。具体有以下要点。 ①操作者必须熟悉数控电火花线切割加工机床的操作,禁止未经培训的人员擅自操作机床。 ②操作者应了解数控电火花线切割加工机床各部分的工作原理、结构性能、操作程序及总停开关部位。 ③初次操作机床者,必须仔细阅读数控电火花线切割加工机床操作说明书,并在实训教师指导下操作。 ④实训时,衣着要符合安全要求:要穿绝缘的工作鞋,女生要戴安全帽,长辫要盘起。 ⑤加工中严禁用手或手持导电工具同时接触加工电源的两端(电极丝与工件),防止触电。 ⑥手工穿丝时,注意防止电极丝扎手。 ⑦装夹工件时,必须考虑机床的工作行程,加工区域必须在机床行程范围之内。 ⑧工件及装夹工件的夹具高度必须低于机床线架高度,否则,加工过程中会发生工件或夹具撞上线架而损坏机床。 ⑨支撑工件的工装位置必须在工件加工区域之外,否则加工时会连同工件一起割掉。 ⑩重量大的工件,在搬移、安放的过程中要注意安全,在工作台上要轻移、轻放。 ……