第6章 电火花成型加工技术
电火花加工技术——电子教案ppt
电火花加工技术——电子教案ppt第一章概论第二章电火花加工的基本原理及设备第三章电火花加工工艺规律第四章电火花加工工艺及实例第五章电火花线切割加工工艺规律第六章电火花线切割编程、加工工艺及实例第七章其他特种加工技术1.1 特种加工的概念随着社会生产的需要和科学技术的进步，20世纪40年代，前苏联科学家拉扎连柯夫妇研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉，开创和发明了电火花加工。
后来，由于各种先进技术的不断应用，产生了多种有别于传统机械加工的新加工方法。
这些新加工方法从广义上定义为特种加工(NTM，Non-TraditionalMachining)，也被称为非传统加工技术，其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现材料去除。
1.2 特种加工的特点及发展与传统的机械加工相比，特种加工的不同点是：(1) 不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属材料。
(2) 加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，故加工的难易与工件硬度无关。
(3) 各种加工方法可以任意复合、扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于扩大应用范围。
如目前的电解电火花加工(ECDM)、电解电弧加工(ECAM) 就是两种特种加工复合而形成的新加工方法。
正因为特种加工工艺具有上述特点，所以就总体而言，特种加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属或非金属材料，且专长于加工复杂、微细表面和低刚度的零件。
目前，国际上对特种加工技术的研究主要表现在以下几个方面：(1) 微细化。
目前，国际上对微细电火花加工、微细超声波加工、微细激光加工、微细电化学加工等的研究正方兴未艾，特种微细加工技术有望成为三维实体微细加工的主流技术。
(2) 特种加工的应用领域正在拓宽。
例如，非导电材料的电火花加工，电火花、激光、电子束表面改性等。
电火花成型加工教学
电火花成型加工教学一、教学目标随着科学技术不断发展，具有高熔点、高强度、高脆性、高粘性等性能的新材料不断出现，具有各种复杂结构和特殊工艺要求的工件越来越多，各类新的技术问题不断出现，人们通过各种渠道，借助多种能量形式，不断探求新的工艺途径，于是各种特种加工方法先后应运而生。
目前，电火花成型加工已成为一种重要的特种加工技术。
（一）知识掌握点1．掌握电火花成型加工的基本原理、特点。
2．了解电火化成型加工的基本条件。
3．掌握电火花成型加工中程序的编制方法。
（二）能力训练点1．掌握电火花成型加工机床操作的基本步骤及方法。
2．掌握电极和工件的装夹。
3．掌握电火花加工参数设定。
（三）素质培养点1. 培养学生质量意识。
2．培养学生职业道德。
3．培养学生的创造精神。
二、大纲重点、学习难点及化解办法（一）大纲重点1．掌握电火花成型加工的工作原理和有关组成部分的作用。
2．掌握电火花成型加工程序的编制方法。
3．掌握电火花成型加工机床操作要领。
（二）大纲难点1．熟悉电火花成型加工的基本原理。
2．实现电火花成型加工的基本条件。
3．电火花成型加工基本工艺规律。
（三）难点化解方法1．结合原理示意图讲解基本原理。
2．重点讲解极性效应和覆盖效应。
3. 理论联系实际。
三、教学计划［教学计划设计说明］本教学计划依据教学大纲要求，遵循理论联系实际的原则，本着够用能用的教学目标循序渐进的安排教学内容，说明如下：１．通过入门讲解，使学生对特种加工有一个感性认识。
２．在讲解加工程序编制时依据加工要求进行编程，具有很强的针对性。
３．教师的示范操作给了学生规范化的操作概念，通过示范讲解还解决了学生一些理论上疑惑。
４．学生通过亲自操作机床，真正掌握电火花成型加工机床的操作技能。
总之，本计划安排得当，既符合教学大纲要求，又符合我校教学实际。
四、物质准备1．设备：NH7130NC电火花成型加工机床2．工具：扳手、电极3．材料：紫铜、石墨、合金钢等五、教学过程单元 1电火花成型加工的基本知识[导入] 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。
《机械零件加工》数控电火花成型加工
开始加工
启动机床，开始电火花成型加工。
加工过程监控
实时监控加工过程中的放电状态、电极磨损情况 等，及时调整参数。
加工完成
达到预定加工深度后，停止机床运行，取出工件进行检 验。
加工参数及影响因素
伺服进给速度
决定电极与工件的相对运动速 度，影响加工精度和效率。
工作液
用于冷却和排屑，其成分和浓 度影响放电稳定性和加工质量。
了解设备的价格、售后服务和技术支持等情况，进行综 合评估。
05
数控电火花成型加工工艺 设计
工艺路线规划
零件分析与工艺性估
对零件图纸进行详细分析，了解零件的结构特点、尺寸精 度和表面质量要求，评估其工艺性，确定加工难点和关键 工艺。
加工方法选择
根据零件的材料、硬度、形状复杂程度和加工精度要求， 选择合适的电火花成型加工方法，如电火花穿孔、电火花 线切割等。
仿真验证
在编程软件中，对编制好的数控 程序进行仿真验证，检查电极形 状、加工路径和干涉情况，确保 程序的正确性。
实际操作步骤及注意事项
电极装夹与定位
将电极装夹在机床主轴上，并进行精确的定位和找正，确保电极与工 件之间的相对位置精度。
工件装夹与找正
将工件装夹在机床工作台上，并进行精确的找正，确保工件的加工精 度和稳定性。
机械零件加工数控电火花成 型加工
目录
• 引言 • 数控电火花成型加工原理 • 机械零件加工需求分析 • 数控电火花成型加工设备介绍 • 数控电火花成型加工工艺设计 • 数控电火花成型加工实施过程 • 数控电火花成型加工效果评价
01
引言
目的和背景
提高加工精度
提高生产效率
数控电火花成型加工技术能够实现高 精度、高质量的机械零件加工，满足 现代制造业对高精度零件的需求。
电火花成形加工的原理与必要条件
电火花成形加工的原理与必要条件一、引言电火花成形加工是一种常用于金属材料加工的非传统加工方法，它通过电火花放电来加工工件表面，从而得到所需形状和尺寸的加工件。
本文将介绍电火花成形加工的原理和必要条件。
二、原理电火花成形加工的原理是利用电火花放电的高温、高压和高速烧蚀工件表面，使工件表面产生微小的熔融和蒸发，并通过冷却剂将熔融的材料冷却成形，最终得到所需形状和尺寸的加工件。
具体来说，电火花成形加工包括以下几个步骤：1. 电极接触：将电极和工件表面接触，并保持一定的压力，以确保电流能够正常流动。
2. 放电击穿：通过施加一定的电压，使电流通过电极和工件之间的间隙，形成电火花放电。
3. 烧蚀剥离：电火花放电时，电极和工件表面的金属材料会瞬间熔化和蒸发，形成微小的烧蚀坑，并冲击周围的材料，使其脱落。
4. 冷却成形：通过喷射冷却剂，将熔融的材料迅速冷却成形，形成所需的加工形状。
三、必要条件要进行电火花成形加工，需要满足以下几个必要条件：1. 电源系统：提供稳定的电流和电压，以保证电火花放电的正常进行。
通常使用直流电源或脉冲电源。
2. 控制系统：控制电火花放电的频率、时间和电流大小等参数，以实现所需的加工效果。
控制系统通常由计算机和数控装置组成。
3. 电极系统：电极是电火花成形的关键部件，它需要具有良好的导电性和耐热性。
常见的电极材料有铜、铜合金和钼等。
4. 冷却系统：冷却系统用于对工件和电极进行冷却，以防止过热和损坏。
常见的冷却方法有喷水冷却和气体冷却等。
5. 工作液：工作液用于清洗和冷却工件表面，以去除烧蚀产物和保持加工质量。
常用的工作液有去离子水、石油和酒精等。
6. 工件材料：电火花成形适用于导电性材料，如金属材料、合金材料和陶瓷材料等。
不同材料的加工难度和效果也有所差异。
7. 加工环境：电火花成形需要在一定的环境条件下进行，如温度、湿度和气压等。
不同的材料和加工要求可能需要不同的环境条件。
四、总结电火花成形加工是一种利用电火花放电来加工金属材料的非传统加工方法。
电火花成形加工的基本原理
电火花成形加工的基本原理电火花加工是在液体介质中进行的，机床的自动进给调节装置使工件和工具电极之间保持适当的放电间隙，当工具电极和工件之间施加很强的脉冲电压（达到间隙中介质的击穿电压）时，会击穿介质绝缘强度最低处，如图所示。
由于放电区域很小，放电时间极短，所以，能量高度集中，使放电区的温度瞬时高达10000-12000℃，工件表面和工具电极表面的金属局部熔化、甚至汽化蒸发。
局部熔化和汽化的金属在爆炸力的作用下抛入工作液中，并被冷却为金属小颗粒，然后被工作液迅速冲离工作区，从而使工件表面形成一个微小的凹坑。
一次放电后，介质的绝缘强度恢复等待下一次放电。
如此反复使工件表面不断被蚀除，并在工件上复制出工具电极的形状，从而达到成型加工的目的。
电火花成形加工原理图1-工件 2-脉冲电源 3-自动进给装置 4-工具电极 5-工作液 6-过滤器 7-泵电火花加工是不断放电蚀除金属的过程。
虽然一次脉冲放电的时间很短，但它是电磁学、热力学和流体力学等综合作用的过程，是相当复杂的。
综合起来，一次脉冲放电的过程可分为以下几个阶段：(1)极间介质的电离、击穿及放电通道的形成当脉冲电压施加于工具电极与工件之间时，两极之间立即形成一个电场。
电场强度与电压成正比，与距离成反比，随着极间电压的升高或是极间距离的减小，极间电场强度也将随着增大。
由于工具电极和工件的微观表面是凸凹不平的，极间距离又很小，因而极间电场强度是很不均匀的，两极间离得最近的突出点或尖端处的电场强度一般为最大。
当电场强度增大到一定数量时，介质被击穿，放电间隙电阻从绝缘状态迅速降低到几分之一欧姆，间隙电流迅速上升到最大值。
由于通道直径很小，所以通道中的电流密度很高。
间隙电压则由击穿电压迅速下降到火花维持电压（一般约为20~30V），电流则由0上升到某一峰值电流。
(2)介质热分解、电极材料熔化、汽化热膨胀极间介质一旦被电离、击穿，形成放电通道后，脉冲电源使通道间的电子高速奔向正极，正离子奔向负极。
模具成型表面的电火花加工
冲压模具的电火花加工
冲压模具的电火花加工主要用于制造具有高精度和复杂结构的冲压模具。通过电火花加工，可以快速、准确地制造出冲压模 具的凹模和凸模等部位，提高冲压件的质量和生产效率。
电火花加工冲压模具时，需要选择合适的电极材料和加工参数，以确保模具的表面质量和加工效率。同时，还需要注意防止 电极损耗和热影响区对模具精度的影响。
02
根据模具的使用要求和加工难度 ，选择合适的模具材料，如硬质 合金、高速钢等。
电火花加工设备的选择
根据加工需求选择合适的电火花加工 设备，包括电火花成型机、电火花线 切割机等。
考虑设备的加工精度、加工效率、稳 定性和可靠性等方面，以确保加工质 量和效率。
电火花加工工艺参数的确定
工艺参数的确定是电火花加工过程中的关键环节，包括电极 材料、电极尺寸、工作液种类和压力等。
对于一些硬、脆、韧性等难加工材料， 如淬火钢、硬质合金等，电火花加工 能够实现高效、高精度的加工。
精密零件加工
对于一些形状复杂、精度要求高的零 件，如涡轮叶片、精密齿轮等，电火 花加工是一种有效的加工方法。
02
模具成型表面的电火花加 工技术
模具材料的选取
01
模具材料应具备高硬度、高耐磨 性和高耐热性等特点，以确保加 工表面的质量和精度。
根据模具材料和加工要求，调整工艺参数，以获得最佳的加 工效果。
电火花加工的优点与局限性
电火花加工具有高精度、高效率和高柔性的优点，能够加工各种硬、脆、软等材 料。
局限性包括加工过程中会产生大量的废屑和烟尘，需要采取相应的环保措施，同 时加工成本相对较高。
03
电火花加工在模具成型表 面的应用实例
注塑模具的电火花加工
04
模具毕业设计——电火花加工成型工艺分析过程
【摘要】如今，机械行业发达，电火花加工已经成为模具厂必不可少的一部分，然而，电火花加工的方式又有很多，如利用铜来做电极，再如用石墨做电极，还有利用铁来做电极。
加工过程又包含粗、精加工的加工方式。
随着工业生产的发展和科学技术的进步，出现多种类型机床与加工方式，本课题当中的主要描述的是铜电极加工过程。
【关键词】：电极；方式；加工过程引言 (1)一、绪论 (2)（一）电火花加工技术的发展 (2)（二）电火花加工的基本现状................................ 错误!未定义书签。
二、电火花加工的基本原理 (4)(一)加工条件 (5)（二）分类 (6)（三）使用说明 (6)（四）加工特点 (6)三、火花机以及工作内容 (7)（一）火花机种类 (7)（二）电火花工作场景 (12)四、提高火花机加工效率的工艺 (13)（一）合理的选材 (13)（二）考虑面积效应 (13)（三）提高重复定位精度 (13)五、机台的维护与保养 (14)（一）火花机的维护 (14)（二）机台的日常保养 (15)六、火花机操作时注意事项 (16)（一）操作人员 (16)（二）防触电 (16)（三）接地 (16)（四）高压输出端和Return端以及测试线 (16)（五）测试终止 (16)（六）测试处于测试状态 (16)（七）测试仪故障 (17)（八）更换待测物 (17)总结 (18)谢辞.................................................... 错误!未定义书签。
现在，模具行业发展的速度快之又快，这样的快节奏发展中，模具工业也紧随着发展。
电火花加工作为模具制造技术的一个重要部分，其加工要求自然也相当高。
在数控加工技术发展飞速的形势的影响下，使得电火花加工技术朝着更高水平、更深层次的数控化方向快速发展。
虽然模具高速加工技术的迅猛发展使电加工面临着严峻的挑战，目前放电加工技术部分工序已被高速加工的代替，但电火花加工方式依然会有比较好的加工前景。
电火花成型加工的基本原理
电火花成型加工的基本原理1. 电火花成型加工的定义电火花成型加工是一种精密加工方法，是利用高频脉冲放电的原理，在工作液中沉浸的电极与工件之间产生电火花放电，使工件上的金属被腐蚀溶解，以达到加工目的的方法。
2. 电火花成型加工的基本原理电火花成型加工的核心原理是电脉冲放电加工。
它是一种以工作液作介质，利用高压电脉冲将内部电荷储能器的电能快速放电到工件表面，并在电极与工件之间形成极端高温和强烈的电场状态，从而瞬间腐蚀溶解金属，实现对工件进行加工的高精度加工方法。
电火花成型加工所用的放电脉冲能量很小，一般在10～300微焦耳之间，但是放电脉冲几乎都在1微秒以下，放电电流很大，可以达到1～10安培。
由于精度高、能广加工各种形状的工件，被广泛应用于精密的制造技术领域。
3. 电火花成型加工的特点1. 高精度。
由于无接触加工、高频脉冲放电，因此加工精度高，可以达到微米级别。
2. 零件形状复杂。
电火花加工可以加工硬质、脆性、导电性差、复杂形状的基础材料。
3. 精度稳定性高。
相对于传统机械加工，电火花加工不会受到工件摆动、温度波动对加工精度的影响。
4. 周边影响小。
由于电火花加工是在液体中进行的，因此在加工过程中不会产生静电火花，没有机械加工过程产生的切削力和切燃烧的返回力，对周边环境影响较小。
5. 操作简便。
工作过程中的操作简单、可操作性强，不需要过多的操作技能。
4. 电火花成型加工的应用电火花成型加工在机械制造、电子工业、汽车制造、光学仪器制造、航天航空制造等领域都得到了广泛的应用。
对于精密零部件和大型件加工具有极高的效率和精度，尤其是各种复杂的形状和结构的零件，更是几乎成为必须的加工手段之一。
通过电火花成型加工，可以制造出高精度、复杂地形、高质量的模具、模型、模板、刀模等各类零部件；也可以加工各种硬度、脆性材料的复杂形状，并且可以实现加工工艺难以完成的精密加工任务。
因此，电火花成型加工已经成为先进制造产业中必不可少的一种加工手段。
电火花成形加工的基本原理及特点
3 电火花成形加工的特点和适用范围
▪ 可以加工特殊及复杂形状的零件
由于加工中工具电极和工件不直接接触，没有机械加工的切削 力，因此适宜加工低刚度工件及微细工件，如加工细长、薄、脆性 零件及微细深孔。由子可以简单地将各工具电极的形状复制到工件 上，因此特别适用于加工复杂表面形状的工件。
3 电火花成形加工的特点和适用范围
电火花成形加工的基本原理及特点
电火花成形加工必须具备以下条件：
2 脉冲放电必须有足够的放电能量。脉冲放电的能 量要足够大，电流密度应大，足以使金属局部熔 化和气化，否则只能使金属表面发热。
电火花成形加工的基本原理及特点
电火花成形加工必须具备以下条件：
3 工具电极和工件之间必须保持一定的距离以形成 放电间隙。这一间隙随加工条件而定，通常约为 几微米至几百微米。如果间隙尺寸过大，极间电 压不能击穿极间介质，火花放电就不会产生；如 果间隙尺寸过小，很易形成短路，同样不能产 生火花放电。为此，在电火花成形加工中必须有 专门的调节装置以维持正常的放电间隙。
电火花成形加工的基本Байду номын сангаас理及特点
电火花成形加工的基本原理
电火花成形加工的基本原理及特点
电火花成形加工表面形状示意
电火花成形加工的基本原理及特点
电火花成形加工必须具备以下条件：
1 电火花成形加工必须采用脉冲电源提供瞬间脉冲放 电。为防止电弧烧伤，电火花加工只能用断断续续 的脉冲放电波。为了形成极小范围内的瞬时高温， 以使金属局部熔化，甚至气化，必须保证电火花放 电所产生的热量来不及从放电点传导扩散出去，因 而，实际脉冲放电时间应小于0 .001s放电之后，为 使放电介质有足够时间恢复绝缘状态，以免引起持 续电弧放电，烧伤加工表面，还要有一定的脉冲间 隔时间。
现代模具制造技术电火花成形加工
模具成型表面的电火花加工
3.2 电火花加工的基本规律
2．极性效应
概念：在电火花加工过程中，无论是正极还是负极，都会受到不同 程度的电腐蚀。即使是正负两极材料相同，也往往会出现正负两 极的蚀除速度不一样，这种由于极性不同而发生蚀除速度不一样 的现象叫做极性效应。
有“正极性”加工和“负极性”加工两种：工件接正极为正极性加 工，工件接负极为负极性加工。
模具成型表面的电火花加工
3.1 电火花加工的基本原理
利用电腐蚀现象对金属材料进行加工的条件： 1）足够的火花放电强度：电流密度 105—106A/m2； 2）短时间的脉冲放电：10-7 — 10-3s； 3）足够的停歇时间:恢复介电性能，防止局部烧伤； 4）工具与工件之间维持一定的间隙：0.01—0.5mm； 5）极间充有一定的液体介质:有利于放电顺利进行。
本章主要介绍电火花成形加工。
模具成型表面的电火花加工
3.2 电火花加工的基本规律
电火花加工的基本规律 电火花加工的工艺指标：加工速度、
加工精度、加工表面质量以及工具电极 相对损耗。
模具成型表面的电火花加工
3.2 电火花加工的基本规律
一、影响加工速度的主要因素 电火花成形加工的速度，是指在一定的规准下，单位时间t内 工件被蚀除的体积V或质量m。
1．电参数
根据前面所讨论的电火花加工的物理本质可知，每个脉冲 放电，都会在工件表面形成一个高温热源而使一定的工件材料蚀 除，并在工件表面留下一个微小凹坑。而单个脉冲能量W愈大， 传递给工件上的热量就愈多，被蚀除的材料也愈多，并近似于正 比例关系。
单个脉冲蚀除量： Vi＝K W
一分钟蚀除量：V＝60 f KWλ 结论：（1）加工速度正比于W和f；（2）矩形波加工时加工速 度正比于Im和ton。
零件加工中的电火花加工技术
零件加工中的电火花加工技术1. 引言随着现代工业的发展，零件加工已经成为了生产过程中不可或缺的重要环节，而在零件加工中电火花加工技术的应用越来越普及。
电火花加工技术是一种通过放电加工零件表面的高精度雕刻加工技术，具有加工精度高、形状复杂等特点。
因此，本文将重点探讨电火花加工技术在零件加工中的应用，以及相关的技术原理和发展趋势。
2. 定义电火花加工技术是一种通过放电、沉积、离解等方式加工零件表面的高精度雕刻加工技术，应用广泛。
这项技术能够处理复杂、精细的零件和高精度零件的生产需求。
3. 基本原理电火花加工技术是通过电极和工件之间形成的电渡，将一定的电量传导到工件的表面上，使工件表面被烧蚀或切削。
在这个过程中，电极和工件之间的距离越小，放电越容易发生。
而当放电发生时，由于工件表面和电极之间的间隙很小，因此只需要很小的电量，就能引起局部瞬间高温和电蚀，从而将工件上的材料烧蚀、切割，形成所需的结构。
4. 应用电火花加工技术广泛应用于加工机械零件、模具、印刷滚筒、燃气轮机叶片、汽车汽缸孔等领域。
其中，最主要的应用为模具加工领域，因为模具往往需要复杂的雕刻和精细的加工。
此外，电火花加工技术还可以加工材料包括钢、铜、铝、不锈钢、塑料、陶瓷等。
电火花加工技术的应用主要有以下三点：（1）加工复杂形状工件电火花加工技术可以加工复杂形状的工件，例如锥形、球面、倒角、螺纹等，由于其加工精度高、可在硬质材料上进行雕刻加工等优点，因此在加工高精度工件时特别适用。
（2）加速工业生产通过电火花加工技术，生产速度能够大大提高，从而对企业生产和经济效益产生积极的促进作用。
（3）提高产品质量在电火花加工技术的加工过程中，传统机床无法完成的高精度加工难题可以得到解决，从而大大提高产品的质量和精度，适用于电子、航空、医疗等精细加工行业。
5. 发展趋势电火花加工技术正在不断的发展演变中，向更高效、更快捷、更精细的方向发展。
目前主要的发展趋势有：（1）针对性升级为了适应新的加工需求，并满足用户对加工精度的日益提高的要求，电火花加工设备需要对加工能力、加工精度、加工效率等方面进行提高和改善，使得设备更加多样化和专业化。
电火花成型加工解析
摇动主要用于通孔或有底型腔模加工中，并且还能在孔内滚花、加工螺纹。
五、编程格式及实例
1、G54 G90 G80 ZG92 X0 Y0 Z0 G00 M05 Z10.0 G00 X10. Y20.. C130 G01 Z-5. G02 X50. Y60. I40. G03 X80. Y30. I30. G00 Z10.. M02
G42 带补偿右偏 G42 D1000
G8 回机床“零” G81 Y-
四、摇动加工：（平动加工）
指在单轴加工时，其他两轴进行特定轨迹合成 动作的加工方式。
1、作用： （1）对电极与精加工的偏差进行补偿，控制加工
尺寸精度。 （2）利于排屑，便于稳定加工。 （3）修光工件的表面，提高其粗超度指标。
例如：G01 LN101 STEP20 Z-10
适用于深孔排屑比较难的加工中，此摇动加工速度较慢。
（3）锁定摇动：在单轴加工中，主轴的轴向运动停止并锁定，其它轴进行
摇动运动，是摇动半径幅度逐步扩大的一种镗加工方式。
例如： G01 LN201 STEP20 Z-5
锁定摇动加工能迅速出去粗加工的波纹，是达到尺寸精 度的最快加工手段，锁定
主轴箱
工作台
工作液槽 机床端子箱 床身、立柱
主轴箱
工作台
工作液槽 机床端子箱 床身、立柱
主轴伺服系统采用交流伺服电机 拖动通过圆弧同步齿形带减速及 滚珠丝杠副传动，驱动主轴作上 下伺服运动。
主轴箱
工作台
工作液槽 机床端子箱 床身、立柱
工作台和鞍座的导轨均采用高 品质直线滚动导轨，工作台的 纵、横（X、Y轴）运动采用交 流伺服电机通过联轴节直接驱 动滚珠丝杠来完成。工作台上 有三条T型槽，用于夹紧副工 作台或工件。
电火花成形加工技术
电火花成形加工技术的发展概况姓名：代路杰班级：09模具1班学号：0930140110-------------------------------------------------------------------------------- 摘要：总结了电火花成形加工技术的发展近况，以一些最新的应用实例系统地综述了电火花成形加工新技术的发展和应用。
进入21世纪，电火花成形加工技术得到了迅猛发展，突破了传统观念的束缚，产生了一些新的技术和应用领域。
电火花成形加工的数控系统进一步采用人工神经网络技术、混沌理论、仿真技术，以进一步提高加工的各项工艺指标、加工的可靠性和自动化程度。
电火花成形加工技术在“微纳"加工、“镜面"加工、半导体和超硬材料加工中发挥越来越重要的作用，为人类创造巨大的财富。
1 精密微细化微细加工在近代加工技术中是一个新的加工领域。
对于电火花微细加工而言，主要指尺寸小于300μm的轴孔、沟槽、型腔等的加工。
实现精密、微细加工的一个重要条件是加工单位（即每次放电的蚀除量）尽可能小。
而在电火花加工过程中，其加工单位只取决于单个放电脉冲的能量。
除了微细孔和微细轴的加工外，微细电火花加工技术更深远的意义在于通过微细电火花铣削技术制造更小的微三维结构，进而制造更小的微型机械及微型机器人，从而体现该技术更为广泛的潜在价值和应用前景。
2 脉冲电源参数的精确控制高性能脉冲电源控制技术主要体现在3个方面，即：蚀除脉冲精度的精确控制、阻断清扫脉冲的控制、稳定放电脉冲的控制。
2.1 逐个脉冲检测技术实现逐个脉冲检测并做出相应对策的首要条件是速度要快，为此AGIE-Hyperspark脉冲电源研制了FPGA脉冲优化模块，具有超强计算能力(30MIPS)，可在约33.3 ns时间内对脉冲前沿的状况进行一次检测，不仅可消除拉弧的风险，还可按使用中效率和表面质量(表面粗糙度的一致性和加工表面平整性)的权重来设定阈值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
指令
• 选择坐标系指令G54、G55、G56、G57、G58、G59 这组代码用来选择坐标系，可与G92，G00，G9l等一起使用、 有关内容可参阅其他章节。 • 感知指令G80 G80指定轴沿指定方向前进，直到电极与工件接触为止。方向 用“+”、“－”号表示（“+”、“－”号均不能省略）。 接触感知可由三个参数设定： • ①感知速度，即电极接近工件的速度，从 0~255 ，数值越大， 速度越慢； • ②回退长度，即电极与工件脱离接触的距离，一般为250µm； • ③感知次数，即重复接触次数，从0~127，一般为4次。 • 回极限位置指令G81 G81使指定的轴回到极限位置停止，如“G8lY－；”使机床 Y轴快速移动到负极限后减速，有一定过冲，然后回退一段距离， 再以低速到达极限位置停止。
8
25
0
R5
11 5
95
走刀路线
电极加工路线
(0, 55) (25 ,50 ) (-15 ,20 )
36 .9 ° 70
(5 0,5 0)
R2 0
(9 0, 50) (10 0,5 0)
R5
(0. 0,0 .0)
R2 5
φ3 0
R5
(0, -25)
加工程序
• • • • • • • • • • • • • T84； G90； G54； G00 X0.0 Y55.0； H097=5000； G00 Z-12.0； M98 P0107； M98 P0106； M98 P0105； M98 P0104； G00 Z5.0； G00 X0.0 Y0.0； T85 M02； 打开液泵 绝对坐标指令 工件坐标系G54 快速定位 X0.0 Y55.0 电极补偿半径值 快速定位Z-12.0 调用子程序107 调用子程序106 调用子程序105 调用子程序104 快速定位Z5.0 返回工件零点 关闭液泵及程序结束
加工程序
• • • • • • • • • • • • • • • N0107； 子程序107 C107 OBT000； 执行条件号107 G32； 指定抬刀方式为按加工路径的反向进行 G00 X0.0 Y55.0； 快速定位X0.0 Y55.0 G41 H000=0.40+ H097； 电极左补偿 5.4 G01 X25.0 Y50.0； 加工 G01 X50.0 Y50.0； G03 X90.0 Y50.0 I20.0 J0.0； G01 X100.0 Y50.0 R5.0； G01 X100.0 Y-25.0 R5.0； G01 X0.0 Y-25.0； G02 X-15.0 Y20.0 I0.0 J25.0； G01 X25.0 Y50.0； G40 G00 X0.0 Y55.0； 取消电极补偿及快速定位X0.0 Y55.0 M99； 子程序结束
指令
• 跳段开关指令G11、G12 G11为“跳段ON”，跳过段首有“／”符号的程序段； Gl2为“跳段OFF”，忽略段首的“／”符号，照常执行该程序段。 • 编程单位选择指令G20、G21 这组代码应放在NC程序的开头用于选择单位制。G20表示英制， 有小数点为英寸，否则为万分之一英寸，如 0.5英寸可写作“ 0.5” 或 “5000”； G21 表示公制，有小数点为毫米，否则为微米，如 12mm 可写作 “12.”或“12000”。 • 旋转指令G26、G27 格式：G26 RA G26为旋转打开。RA给出旋转角度，加小数点为度，否则为千分 之一度。如“G26 RA 60.0；”表示图形旋转60度。图形旋转功能仅 在G17（XOY平面）和G54（坐标系1）条件下有效，否则出错； G27为旋转取消。
指令
• C代码 在程序中，C代码用于选择加工条件，格式为C***，C和数字间 不能有别的字符，数字也不能省略，不够三位要补“0”，如C005。 各参数显示在加工条件显示区中，加工中可随时更改。系统可以存 储1000种加工条件，其中0~99为用户自定义加工条件，其余为系统 内定加工条件。 • T代码 T代码有T84和T85。T84为打开液泵指令，T85为关闭液泵指令。 • R转角功能 R转角功能，是在两条曲线的连接处加一段过渡圆弧，圆弧的半 径由 R指定，圆弧与两条曲线均相切。程序指定 R转角功能的格式 有： G01X＿Y＿R＿； G02X＿Y＿I＿J＿R＿； G03X＿Y＿I＿J＿R＿；
电火花成形加工机床的组成
床身和立柱 工作台 主轴头 附件 电火花加工机床的工作液和循环过滤系统 电火花成型机床的脉冲电源 电火花加工机床的伺服进给
附件
• 可 调 节 工 具 电 极 角 度 的 夹 头
附件
平动头
平动示意图
附件
电 极 自 动 交 换 装 置
电火花成型加工机床加工 及组成视频文件
电极材料及电极
第3节 电火花加工编程
• 对于本系统支持的G00、G01、G02、G03、G04、G17、 G18、G19、G90、G91、G92等不再说明 • 镜像指令G05、G06、G07、G08、G09 G05为X轴镜像； G06为Y轴镜像； G07为Z轴镜像； G08为X、Y轴交换指令，即交换X轴和Y轴； G09为取消图形镜像。
加工程序
加工程序
加工程序
• • • • • • • • • • • • • • • N0105； 子程序105 C105 OBT000； 执行条件号105 G32； 指定抬刀方式为按加工路径的反向进行 G00 X0.0 Y55.0； 快速定位X0.0 Y55.0 G41 H000=0.10+ H097； 电极左补偿 5.1 G01 X25.0 Y50.0； 加工 G01 X50.0 Y50.0； G03 X90.0 Y50.0 I20.0 J0.0； G01 X100.0 Y50.0 R5.0； G01 X100.0 Y-25.0 R5.0； G01 X0.0 Y-25.0； G02 X-15.0 Y20.0 I0.0 J25.0； G01 X25.0 Y50.0； G40 G00 X0.0 Y55.0； 取消电极补偿及快速定位X0.0 Y55.0 M99； 子程序结束
指令
• G53、G87 在固化的子程序中，用 G53 代码进入子程序坐标系；用 G87 代码退 出子程序坐标系，回到原程序所设定的坐标系。 • M代码 • M00 执行M00代码后，程序暂停运行，按Enter键后，程序接着运行下一 段。 • M02 执行M02代码后，整个程序结束运行，所有模态代码的状态都被复 位，也就是说，上一个程序的模态代码不会影响下一个程序。 • M05 执行 M05 代码后，脱离接触一次（ M05 代码只在本程序段有 效）。当电极与工件接触时，要用此代码才能把电极移开。 • M98 其格式为“ M98P****L***” 。 M98 指令使程序进入子程序，子程 序号由“P****”给出，子程序的循环次数则由“L***”确定。 • M99 表示子程序结束，返回主程序，继续执行下一程序段。
应用实例
•
冲模零 件如图所示， 其外形已加 工，余量均 为 0.50mm ， 粗线为加工 部位，工件 A 的编程原点 设 在 Ø30 mm 孔 的 中 心上方，要 求编制其加 工 9° 70
50
A
R 25
φ3
1 00
A--A
0 .8
0. 8
12 30
1 20 1 65
第六章 成型表面的电火花加工
在现代机械制造中，由于高强度、高硬度、高韧性、 高脆性、耐高温等特殊性能材料的不断出现，传统的 机械切削加工已不能满足要求。因而，直接利用电能、 电化学能、声能等特种加工方法进行加工的工艺方法 相继得到了很快的发展，如电火花、电解、超声和化 学加工等。 电火花加工又称放电加工或电蚀加工，它包括电 火花成形加工、电火花线切割加工、电火花成形磨削、 电火花同步回转加工、电火花表面强化和刻字等工艺 方法。在机械加工中主要用电火花成形加工和电火花 线切割加工。本章介绍电火花成型加工。
指令
• G82 G82使电极移到指定轴当前坐标的 1/2处，假如电极当前位置的 坐标是 X100.Y60. ，执行“ G82X” 命令后，电极将移动到 X50.0 处。 • 读坐标值指令G83 G83把指定轴的当前坐标值读到指定的H寄存器中，H寄存器地 址范围为000~890。 • 定义寄存器起始地址指令G84 G84为G85定义一个H寄存器的起始地址。 • G85 • G85把当前坐标值读到由G84指定了起始地址的H寄存器中，同时 H寄存器地址加一。 • 16．定时加工指令G86 • G86为定时加工。地址为X 或 T，地址为X 时，本段加工到指定的 时间后结束（不管加工深度是否达到设定值）；地址为 T 时，在 加工到设定深度后，启动定时加工，再持续加工指定的时间，但 加工深度不会超过设定值。 G86 仅对其后的第一个加工代码有效。 时分秒各2位，共6位数，不足补0。
电火花成型机加工机床
立
柱
式
电火花成型机加工机床
滑 枕 式
电火花成型机加工机床
龙 门 式
第1节 数控电火花成型加工机床
的特点及功能 • 数控电火花成型加工机床的特点及功能 • 数控电火花成型加工的工艺处理 • 电火花加工与编程
电火花加工的基本原理
1.极间介质的电离、 击穿及放电通道的 形成 2.介质热分解、电极 材料熔化、汽化热 膨胀 3.电极材料的抛出 4.极间介质的消电离
加工程序
• • • • • • • • • • • • • • • N0104； 子程序104 C104 OBT000； 执行条件号104 G32； 指定抬刀方式为按加工路径的反向进行 G00 X0.0 Y55.0； 快速定位X0.0 Y55.0 G41 H000=0.05+ H097； 电极左补偿 5.1 G01 X25.0 Y50.0； 加工 G01 X50.0 Y50.0； G03 X90.0 Y50.0 I20.0 J0.0； G01 X100.0 Y50.0 R5.0； G01 X100.0 Y-25.0 R5.0； G01 X0.0 Y-25.0； G02 X-15.0 Y20.0 I0.0 J25.0； G01 X25.0 Y50.0； G40 G00 X0.0 Y55.0； 取消电极补偿及快速定位X0.0 Y55.0 M99； 子程序结束