成型机加工实训讲义

1、电火花成型机部分讲义霍孟华模具是工业生产中的重要工艺装备，是国民经济各部门发展的重要基础，是衡 量一个国家生产力发展水平的重要标志之一，模具已成为当代工业生产的重要手段 和工艺发展方向。随着改革开放和国民经济的高速发展，推动了模具技术和模具工 业的新发展，在仪器仪表、家用电器、交通、通讯等各行业中，有70%以上的产品是使用模具加工成型，模具设计水平的高低、模具制造能力强弱以及模具质量的优 劣，直接影响各种产品的质量、经济效益的增长及整体工业水平的提高，现代工业 产品的品种发展和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水 平。在汽车行业中， 80%的零部件由模具生产， 随着美国通用

2、汽车、宝马汽车在沈阳 落户，特别是国产化进程的加快，必将拉动我国模具工业的迅猛发展，模具行业必 将成为最有前途的行业。电火花加工又称为放电加工（ Electrical Discharge Machining ，简称为 EDM）， 是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺。电火花加工是在一定介质中， 利用两极之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象对材料进行加工，以使零件的尺 寸、形状和表面质量达到预定要求的加工方法。 讲解 电火花成型加工的基本原理1火花成型加工的基本原理 电火花成型加工是与机械加工完全不同的一种新工艺。 其基本原 理如图一所示是被加工的工件做件电极，石墨或者紫铜做工具电极。 脉冲电源

3、发出一连串的脉冲电压， 加到工件电极和工具电极上， 此时 工具电极和工件均淹没于具有一定绝缘性能的工作液中。 在自动进给 调节装置的控制下， 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， 两极间最近处的工作液被击穿， 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，形成局部的电蚀凹坑。这样随着相当高的频率，连续不断 的重复放电， 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，加工出所需要的和工具形状阴阳相反的零件。图一 电火花加工原理示意图1自动进给调节装置2 脉冲电源 3 工具电极4工作液 5 工件 6 工作台

4、 7 过滤器 7 工作液 泵2电火花成型加工的特点a) 脉冲放电的能量密度高，便于加工特殊材料和复杂形状的工 件。不受材料的硬度的影响，不受热处理状况的影响。b) 脉冲放电时间极短， 放电时产生的热量传导范围小， 材料受热 处理影响范围小。c) 加工时， 工具电极和材料不接触， 两者之间宏观作用力极小。 工具电极材料不需要比工件材料硬度高。d) 直接利用电能加工，便于实现加工过程的自动化。 电火花加工同时也具有一定的局限性，具体是：a) 只能加工金属等导电材料。但最近研究表明，在一定条件下 也可以加工半导体和聚晶金刚石等非导体超硬材料。b) 加工速度一般较慢c) 存在电极损耗。由于电火花加工靠

5、电、热来蚀除金属，电极也 会在受损耗，影响加工精度。d) 最小角部半径有限制。2火花成型加工的基本条件a) 实现工具电极和工件电极之间必须维持合理的距离，即相应 于脉冲电压和相应于介质的绝缘强度的距离。 若两电极距离过大， 则 脉冲电压不能击穿介质，不能产生火花放电，若两极短路，则在两电 极间没有脉冲能量消耗，也不能实现电腐蚀加工。b) 两极间必须入介质。电火花成型加工通常使用煤油或去离子 水做为工作液。c) 输送到两极间的脉冲 能量密度应足够大。一般为 105 106A/cm2。能量密度足够大， 才可以使被加工材料局部熔化或者气化， 被加工材料表面形成一个腐蚀痕，从而实现电火花加工。d) 放

6、电必须是短时间的脉冲放电。 一般放电时间为 1 s1ms。 这样才能使放电时产生的热量来不及在被加工材料内部扩散， 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。e) 脉冲放电须重复多次进行， 并且多次脉冲放电 在时间和空间 是分散的。f) 脉冲放电后的电蚀产物应能及时排放至放电间隙之外，使重 复性放电顺利进行。单元 2 电火花加工机床的操作与编程 导入 操作电火花机床必须要注意安全。 学法提示 注意各参数在加工效果上的差别。 操作示范 1操作流程1) 合上电源，按启动以后，系统进行自检。2) 几秒钟后，系统结束自检，显示操作界面。3) 进行自动找正，中心，边角等。4) 进行参数

7、设定。2. 手持盒操作1) 加工对刀或拉表状态，按“加工”键条件满足的情况下，加工指示灯 亮，开始放电加工，同时启动油泵；条件不满足，报警；加工状态，再按“加工”键，则切断加工电源，关油泵，主轴回 退，回退到位，切换到对刀状态，报警。2) 对刀 加工灯亮时，按“对刀”键，则切断加工电源，关油泵，对刀灯 亮，系统转换到对刀状：当对刀灯亮时，该键无效：拉表灯亮时，按“对刀”键，则对刀灯亮，系统转换到对刀状态。3) 拉表 加工灯亮时，按“拉表”键，则切断加工电压，关油泵，拉表灯 亮，系统转换到拉表状态；对刀灯亮时，按“拉表”键，则拉表灯亮， 系统转换到拉表状态；拉表灯亮时，该键无效。4) 油泵 按“油泵”键，灯亮，油泵启动，开始供应加工液；再按“油泵” 键，关油泵。5) 悬停按“悬停”键灯亮，主轴旋停，快退 / 慢退，快进 / 慢进键无效； 再按“悬停”键灯灭，快退 /慢退，快进 / 慢进键有效；6) 快退 / 慢退 按“快退”键，主轴快退；再按“慢退”键，主轴慢退；7) 快进/ 慢进 按“快进”键，主轴快退；按“慢进”键，主轴慢退；对刀短路， 则“快退”键， “慢退”键无效；教师在讲解程序时要帮助学生分析程序， 在讲解过程中一定要多 提问，以使学生掌握这种加工技术。单元 3