最新典型机械（电产品构造——电火花加工机床1ppt课件.ppt

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1、典型机械（电）产品构造——电火花加工机床1特种加工定义：特种加工是当传统切削加工方法车、铣、钻、镗、刨、磨、拉、齿形加工对产品（或材料）无法实施或保证不了规定的精度要求时，而应用物理的电、化学、光、声、热等方法进行加工的手段。特种加工与传统加工方法的比较：传统加工方法依靠机械能、切削（磨削）力去除工件上多余的材料（接触式的、工具硬度高于被加工材料的硬度）。特种加工用其他能量去除金属材料（工具硬度可以低于被加工材料的硬度、非接触式的、工具和工件之间不存在切削力）。在绝缘工作液中工具和工件（正、负电极）之间脉冲式火化放电局部、瞬时产生高温，使工件表面的金属熔化、气化、

2、抛离工件表面。利用这一电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。一、电火花加工的原理和机理电火花用于尺寸加工的条件a.工具和工件之间保持适当的距离。b.电火花放电瞬时的脉冲性放电。c.加工必须在介质中进行。a.脉冲电源b.间隙自动调节器c.机床本体d.工作液及其循环过滤装置.设备组成图4-2电火花表面局部放大图电火花加工基于电火花腐蚀原理，是在工具电极与工件电极相互靠近时，极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道中产生瞬时高温，使金属局部熔化，甚至气化，从而将金属蚀除下来。那么两电极表面的金属材料是如何被蚀除下来的呢？这一过程大致

3、分为以下几个阶段(如图所示)：(1)极间介质的电离、击穿，形成放电通道(如图(a)所示)。工具电极与工件电极缓缓靠近，极间的电场强度增大，由于两电极的微观表面是凹凸不平的，因此在两极间距离最近的A、B处电场强度最大。(2)电极材料的熔化、气化热膨胀(如图(b)、(c)所示)。液体介质被电离、击穿，形成放电通道后，通道间带负电的粒子奔向正极，带正电的粒子奔向负极，粒子间相互撞击，产生大量的热能，使通道瞬间达到很高的温度。通道高温首先使工作液汽化，进而气化，然后高温向四周扩散，使两电极表面的金属材料开始熔化直至沸腾气化。气化后的工作液和金属蒸气瞬间体积猛增，形成了爆炸

4、的特性。所以在观察电火花加工时，可以看到工件与工具电极间有冒烟现象，并听到轻微的爆炸声。(3)电极材料的抛出(d)所示。正负电极间产生的电火花现象，使放电通道产生高温高压。通道中心的压力最高，工作液和金属气化后不断向外膨胀，形成内外瞬间压力差，高压力处的熔融金属液体和蒸汽被排挤，抛出放电通道，大部分被抛入到工作液中。仔细观察电火花加工，可以看到桔红色的火花四溅，这就是被抛出的高温金属熔滴和碎屑。(4)极间介质的消电离(如图(e)所示)。加工液流入放电间隙，将电蚀产物及残余的热量带走，并恢复绝缘状态。若电火花放电过程中产生的电蚀产物来不及排除和扩散，产生的热量将不能

5、及时传出，使该处介质局部过热，局部过热的工作液高温分解、积炭，使加工无法继续进行，并烧坏电极。因此，为了保证电火花加工过程的正常进行，在两次放电之间必须有足够的时间间隔让电蚀产物充分排出，恢复放电通道的绝缘性，使工作液介质消电离。上述步骤(1)～(4)在一秒内约数千次甚至数万次地往复式进行，即单个脉冲放电结束，经过一段时间间隔(即脉冲间隔)使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲又作用到工具电极和工件上，又会在当时极间距离相对最近或绝缘强度最弱处击穿放电，蚀出另一个小凹坑。这样以相当高的频率连续不断地放电，工件不断地被蚀除，故工件加工表面将由无数个相互重叠的小凹坑组成(如

6、图1-2所示)。所以电火花加工是大量的微小放电痕迹逐渐累积而成的去除金属的加工方式。二、电火花加工的特点及其应用优点：1.非接触加工；2.可以‘以柔克刚’，实现难加工材料加工；3.可以加工特殊及复杂形状零件；4.脉冲参数可在较大范围内调节，同一台机床完成粗、精加工；5.直接利用电能，便于实现自动化。缺点：1.主要加工金属导电材料；2.加工速度慢；3.存在电极损耗；4.有最小圆角限制。三、电火花加工机床的分类1.电火花穿孔成型加工2.电火花线切割3.电火花成型磨削4.电火花高速小孔加工5.电火花同步共轭回转加工6.电火花表面强化、刻字分类依据：根据工件和工具的相对

7、运动方式和用途类别工艺方法特点用途备注1电火花穿孔成形加工1.工具和工件件主要有一个相对的伺服进给运动2.工具为成形电极，与被加工表面有相同的截面或形状1.型腔加工：加工各类型腔模及各种复杂的型腔零件2.穿孔加工：加工各种冲模、挤压模、粉末冶金模、各种异形孔及微孔等约占电火花机床总数的30%，典型机床有D7125、D7140等电火花穿孔成形机床2电火花线切割加工1.工具电极为沿着其轴线方向移动着的线状电极2.工具与工件在两水平方向同时有相对伺服进给运动1.切割各种冲模和具有直纹面的零件2.下料、截割和窄缝加工3.直接加工出零件约占电火花机床总数的60%，典型机床有

8、DK772