电火花成型加工实验指导书

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1、电火花成型加工实验指导书一、实验目的1、了解电火花成型加工的原理、特点和应用。2、了解编制电火花成型加工程序的方法。3、了解电火花成型加工机床的操作方法。二、实验内容1、讲解电火花成型加工机床的组成、原理、特点及应用。2、演示电火花成型加工机床的加工过程。3、学生上机操作了解电火花成型加工机床加工零件的过程。三、实验设备电火花成型加工机床一台四、电火花成型加工简介1、电火花成型加工的原理、特点和应用原理：电火花成型加工是电火花加工的一种，其基本原理如图1所示。被加工的工件做为工件电极，紫铜（或其它导电材料如石墨

2、）做为工具电极。脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上，此时工具电极和工件均被淹没在具有一定绝缘性能的工作液（绝缘介质）中。在轴伺服系统的控制下，当工具电极与工件的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，两极间最近点处的工作液（绝缘介质）被击穿，工具电极与工件之间形成瞬时放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来，使局部形成电蚀凹坑。这样以很高的频率连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可以将工具电极的形状“复制”到工件上，加工出需要的型面来。特点：（1）由于脉冲放电的

3、能量密度高，使其便于加工用普通的机械加工难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的零件，并不受材料及热处理状况的影响。（2）电火花加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小，工具电极不需要比加工材料硬，即可以柔克刚，故电极制造更容易。应用：电火花成型加工一般应用在加工各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性的导电材料，并且常用于模具的制造过程中。2、实现电火花加工的条件1）工具电极和工件电极之间必须加以60V~300V的脉冲电压，同时还需维持合理的工作距离——放电间隙。大于放电间隙，介质不能被击穿，无法形

4、成火花放电；小于放电间隙，会导致积炭，甚至发生电弧放电，无法继续加工。2）两极间必须充放具有一定绝缘性能的液体介质。电火花成型加工一般用煤油做为工作液。3）输送到两极间的脉冲能量应足够大。即放电通道要有很大的电流密度，一般为104～109A/cm2。4）放电必须是短时间的脉冲放电。一般放电时间为1цs~1ms。这样才能使放电产生的热量来不及扩散，从而把能量作用局限在很小的范围内，保持火花放电的冷极特性。5）脉冲放电需要多次进行，并且多次脉冲放电在时间上和空间上是分散的，避免发生局部烧伤。6）脉冲放电后的电蚀产物

5、应能及时排放至放电间隙之外，使重复性放电能顺利进行。电火花加工过程见图2所示。五、电火花成型加工机床的组成组成：包括机床本体、脉冲电源、轴伺服系统（Z轴）、工作液的循环过滤系统和基于窗口的对话式软件操作系统。1、机床本体：床身、工作台、主轴箱等组成。1）床身：主要用于支承和连接工作台等部件，安放工作液箱等。2）工作台：用于安装夹具和工件，并带动工件在X、Y向作往复运动。3）主轴箱：用于装夹工具电极，并带动工具电极作Z向往复运动。2、脉冲电源：其作用是把50Hz交流电转换成高频率的单向脉冲电流。加工时，工具电极接

6、电源正极，工件电极接负极。3、轴向伺服系统：其作用是控制Z轴的伺服运动。4、工作液循环过滤系统：由工作液、工作液箱、工作液泵、滤芯和导管组成。工作液起绝缘、排屑、冷却和改善加工质量的作用。每次脉冲放电后，工件电极与工具电极之间必须迅速恢复绝缘状态，否则脉冲放电就会转变为持续的电弧放电，影响加工质量。在加工过程中，工作液可把加工过程中产生的金属颗粒迅速从电极之间冲走，使加工顺利进行。工作液还可冷却受热的电极和工件，防止工件变形。5、基于窗口的对话式软件操作系统：使用本操作系统，工具电极可以方便地对工件进行感知和对

7、中等操作，可以将工具电极和工件电极的各种参数输入并生成程序，可以动态观察加工过程中加工深度的变化情况，还可进行手动操作加工和文件管理等。六、电火花成型加工机床的操作步骤（现场讲解）1、开启机床：主要按键：紧急停止开关、主电源开关、控制软件开关、主轴锁止开关2、手控盒操作：主要按键：开液按纽、电极方向按纽、液面控制按纽、睡眠开关、放电加工按纽3、对话式操作屏：指示灯：深度到达、碰边指示、防火指示、积碳指示、键盘：和电脑用键盘功能一样。4、ZNC操作系统：七、实验报告实验报告要求：1、用规范的实验报告纸2、写清实验

8、的目的、原理、内容、方法、设备等。3、本实验为演示性实验，写出心得体会。复习：一、电火花成型加工知识填空1、电火花成型加工的工具电极一般用-----------材料制成。2、电火花成型加工中一般用----------做为工作液，工作液有-------、----------、---------等性能。3、电火花成型加工的特点---------------，电火花成型加工一般应用在----