电火花加工.ppt

1、2020/7/26,1,第二章 电火花加工,2020/7/26,2,1、什么是电火花加工？,EDM-Electrical Discharge Machining,电火花加工是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把工件材料蚀除下来。,2020/7/26,3,2-1 电火花加工的基本原理及分类,一、电火花加工的基本原理 1、原理 2、主要原因 3、基本条件,二、设备基本组成,2020/7/26,4,三、电火花加工的特点,脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件，不受材料硬度影响不受热处理状况影响。

2、 脉冲放电持续时间极短，放电时产生的热量传导扩散范围小，材料受热影响范围小。 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，工具电极材料不需比工件材料硬，因此工具电极制造容易。 直接利用电能加工，便于实现加工过程的自动化。 可以改革工件结构，简化加工工艺，提高工件使用寿命，降低工人劳动强度。,2020/7/26,5,四、电火花加工的局限性 五、电火花加工的应用,2020/7/26,6,六、电火花加工的工艺类型,按照工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，大致可以分为以下几种：,2020/7/26,7,2-2 电火花加工的机理,加工机理动画演示：,电火花蚀除过程分以下四个阶段： 一、

3、极间介质的电离、击穿形成放电通道； 二、介质热分解、电极材料熔化、气化、热膨胀； 三、电极材料的抛出； 四、极间介质的消电离。,2020/7/26,8,2-3 电火花加工中的一些基本规律,一、影响材料放电腐蚀的主要因素： 1、极性效应 2、电参数对电蚀量的影响 3、金属材料热学常数对电蚀量的影响 4、工作液对电蚀量的影响 5、其它因素,2020/7/26,9,二、电火花加工的加工速度和工具的损耗速度： 1、加工速度 2、工具相对损耗 极性选择 吸附效应 传热效应 材料选择,2020/7/26,10,三、影响加工精度的主要因素 四、电火花加工的表面质量 1、表面粗糙度；2、表面变质层； 3、表面

4、力学性能 （硬度、耐磨性、残余应力、耐疲劳性能）,2020/7/26,11,2-4 电火花加工用的脉冲电源,2020/7/26,12,2020/7/26,13,一、电加工对脉冲电源的要求：,总的要求： 1、有较高的加工速度 2、工具电极损耗低； 3、加工过程稳定性好； 4、工艺范围广,2020/7/26,14,对脉冲电源的具体要求： 1、单向脉冲； 2、脉冲波形前后沿要陡； 3、脉冲参数可调； 4、节能。,2020/7/26,15,二、脉冲电源的分类,按主回路中主要元件种类： RC线路驰张式、 晶体管式、大功率集成器件式 按输出脉冲波形： 矩形波、阶梯波、高低压复合波 按间隙状态对脉冲参数的影

5、响： 独立式、非独立式 按工作回路数： 单回路、多回路,2020/7/26,16,三、RC线路脉冲电源 四、晶体管式脉冲电源 五、各种派生脉冲电源 1、高低压复合脉冲电源 2、多回路脉冲电源 3、等脉冲电源 4、高频分组脉冲和梳形波脉冲电源 5、智能脉冲电源,2020/7/26,17,2-5 电火花加工的 自动进给调节系统,2020/7/26,18,1、什么是自动进给调节系统？ 2、自动进给调节的作用、要求、分类。 3、自动进给调节的基本组成部分。 4、典型实例及应用。,2020/7/26,19,一、自动进给调节系统的作用、要求、和分类 1、什么是自动进给调节系统？ 2、自动进给调节的作用、要

6、求、分类,（1）作用 （2）要求 范围，灵活，稳定 （3）分类：电液式、电-机械式,2020/7/26,20,二、自动进给调节系统的基本组成部分,2020/7/26,21,1、测量环节 2、比较环节 3、放大驱动环节 4、执行环节 5、调节对象,2020/7/26,22,2020/7/26,23,2020/7/26,24,2020/7/26,25,2020/7/26,26,2020/7/26,27,2020/7/26,28,2020/7/26,29,2020/7/26,30,2020/7/26,31,2020/7/26,32,2020/7/26,33,2020/7/26,34,2-6 电火花加

7、工机床,2020/7/26,35,电火花成形加工机床组成部分：,床身、立柱、主轴头、工作液循环系统、电源、控制系统等,2020/7/26,36,2-7 电火花穿孔成形加工,1、电火花穿孔加工 2、电火花型腔加工 3、小孔电火花加工 4、异形孔的电火花加工 5、工艺扩展,2020/7/26,37,一、电火花穿孔加工 冲模的电火花加工 （已经被线切割所代替）,2020/7/26,38,二、电火花型腔加工 1、加工工艺 2、电极设计,2020/7/26,39,三、小孔电火花加工,四、异形孔的电火花加工,五、工艺扩展 电火花展成加工,2020/7/26,40,2020/7/26,41,2020/7/2

8、6,42,2-7 电火花穿孔成形加工,1、电火花穿孔加工 2、电火花型腔加工 3、小孔电火花加工 4、异形孔的电火花加工 5、工艺扩展,2020/7/26,43,2020/7/26,44,2020/7/26,45,问题： 1、电火花穿孔成型加工中，工具电极和工件的相对运动方式怎样？ 2、高阻抗材料如何用电火花加工？ 3、你所见过的内孔磨削加工，最小孔径可以小到多少？如果是1.5mm的内孔，砂轮外径为1.0mm,磨削需要的线速度为15m/s, 则砂轮的转速为30万转/min，普通的磨床可以实现吗？,2020/7/26,46,2-8 其它电火花加工,1、工具电极相对工件采用不同组合运动方式的电火花

9、加工。 2、工具电极和工件在气体介质中进行放电的电火花加工。 3、工件为非金属材料的加工。,2020/7/26,47,一、电火花磨削加工,1、磨削的运动方式。 2、磨削的加工工艺。 3、小孔电火花磨削加工。,2020/7/26,48,1、磨削的运动方式。,2020/7/26,49,2020/7/26,50,2020/7/26,51,问题： 电火花磨外圆时，会出现什么问题？,2020/7/26,52,2、磨削的加工工艺。,2020/7/26,53,2020/7/26,54,3、小孔电火花磨削加工。,图2-4,2020/7/26,55,二、电火花同向同步回转加工螺纹。 三、高阻抗材料的电火花加工

10、四、表面处理、刻字等。 五、五轴联动简单棒状电极电火花加工。,2020/7/26,56,混粉电火花加工 机理及应用,2020/7/26,57,3 电火花线切割加工,2020/7/26,58,3-1 电火花线切割加工原理、 特点及应用,一、加工原理： 1、 原理 2、分类 3、控制方式,2020/7/26,59,二、特点： 1、 与成型加工的共同点 加工原理、机理、工艺、 适应材料等相同。 2、与成型加工的不同点 加工极性、工作液、放电状态、接触方式、电极形式、电极丝的加工特点、工具损耗等,2020/7/26,60,3-2 电火花线切割加工设备,一、机床本体 床身、工作台、走丝机构、锥度切割装置

11、 二、脉冲电源 三、工作液循环系统,2020/7/26,61,1、电火花线切割加工的原理、特点、应用； 2、电火花线切割加工设备组成； 3、电火花线切割加工控制系统； 4、电火花线切割加工编程技术； 5、影响加工质量的因素（什么影响线切割加工质量）； 6、线切割加工工艺及扩展应用 。,2020/7/26,62,电极丝材质直径张力,材质，直径,张力,恒张力系统,恒定,2020/7/26,63,3-3 电火花线切割控制系统和编程技术,一、线切割控制系统：,2020/7/26,64,电火花线切割机床控制系统的控制功能：,1、轨迹控制 2、加工控制,2020/7/26,65,1、轨迹控制,偏差判断,进给,偏差计算,终点判断,2020/7/26,66,3-3 电火花线切割控制系统和编程技术,0,x,y,B,2020/7/26,67,2020/7/2