电火花加工精度的改善措施.
电火花加工工艺对材料性能的影响
电火花加工工艺对材料性能的影响电火花加工(Electrical Discharge Machining,EDM)是一种常见的非传统加工方法,通过电火花放电切割工件表面,来实现零件制造和表面处理。
本文将探讨电火花加工工艺对材料性能的影响。
一、电火花加工工艺概述电火花加工是利用电脉冲放电穿透工件表面形成电火花等离子体,通过电火花的强烈冲击力将工件上的材料溶解、氧化和脱落,从而实现加工的目的。
其工艺包括工件与电极间的间隙放电、电脉冲参数的调整以及工艺液的选择等。
二、电火花加工对材料性能的影响2.1 表面质量与精度电火花加工在加工表面时具有较高的放电能量,能够将工件表面的氧化物和杂质完全清除,从而获得较高的表面质量。
此外,电火花加工还可以实现高精度的加工,可达到微米级的加工精度,满足工件的精度要求。
2.2 材料硬度电火花加工的放电过程中,产生的高温会导致材料的烧结、溶解和氧化,从而使工件的硬度下降。
特别是对于硬度较高的材料,如高速钢、硬质合金等,其硬度将明显降低。
因此,在选择电火花加工时需要考虑材料硬度的降低对工件性能的影响。
2.3 表面残余应力电火花加工过程中形成的电火花等离子体会产生一定的冲击力,导致工件表面产生塑性变形,进而引起残余应力的产生。
这些残余应力可能会影响材料的力学性能和工件的稳定性。
因此,在电火花加工中需要注意对残余应力的控制。
2.4 电火花热影响区电火花加工过程中会产生高温区域,称为电火花热影响区。
该区域的温度较高,可能会导致工件材料的相变、晶体退化等现象,进而影响材料的性能。
因此,对于要求材料性能稳定的工件,需要对电火花热影响区进行合理的控制。
三、改善电火花加工对材料性能的影响为了改善电火花加工对材料性能的影响,可以采取以下措施:3.1 优化工艺参数通过合理选择电脉冲参数,如脉冲电流、脉冲宽度、脉冲间隔等,可以调整电火花加工的放电能量和热效应,以达到更好的加工效果。
3.2 选择合适的工艺液工艺液能够冷却放电区域,降低温度,减小电火花对材料的热影响。
电火花成形加工技术的研究现状和发展趋势
电火花成形加工技术的研究现状和发展趋势电火花成形加工技术是一种利用电火花在工件表面放电形成微小孔洞的加工方法,广泛应用于制造业的精密加工领域。
本文将对电火花成形加工技术的研究现状和发展趋势进行分析。
电火花成形加工技术最早于19世纪末提出,并在20世纪50年代进行了实践应用。
随着电气放电技术的不断发展,此技术得以推动,并在精密模具、航空航天零部件、汽车制造和生物医疗器械等领域得到广泛应用。
电火花成形加工技术的研究现状主要集中在以下几个方面:第一,放电参数研究。
通过调整电压、电流、脉冲宽度和频率等参数,可以控制电火花放电的能量和形态,从而实现对工件表面的精细加工。
研究者通过实验和仿真等方法,探索最优的放电参数组合,以提高加工效率和加工质量。
第二,电极材料研究。
电极是电火花成形加工中的重要组成部分,其材料的选择直接影响到放电效果和加工质量。
研究者通过对不同材料的电极进行比较试验,确定最适合不同工件材料和加工需求的电极材料,并研究其表面处理技术,以提高耐磨性和放电稳定性。
第三,放电脉冲控制技术研究。
电火花成形加工中,放电脉冲的控制对于形成精细的加工效果至关重要。
研究者通过改变脉冲参数的波形、幅值和频率等,可以实现微细加工和纳米加工,进一步提高加工的精度和表面质量。
第四,放电液的优化研究。
电火花成形加工中常常使用放电液来冷却工件和电极,并清除放电过程中产生的氧化物和熔融物。
研究者通过改变放电液的成分和性能,可以改善放电的稳定性和加工质量。
电火花成形加工技术的未来发展趋势主要体现在以下几个方面:第一,提高加工效率和精度。
随着工件精度要求的不断提高,电火花成形加工技术需要进一步改进,以实现更高的加工效率和更好的加工精度。
研究者将继续优化放电参数和脉冲控制技术,以提高加工速度和形成更精细的加工效果。
第二,拓展加工材料范围。
目前电火花成形加工主要应用于金属和合金材料,但随着复合材料、陶瓷材料和高性能材料的不断发展,对于电火花成形加工技术的要求也越来越高。
电火花加工中的加工深度和精度控制
电火花加工中的加工深度和精度控制电火花加工是一种利用电气放电原理进行的一种加工方式,其主要应用于硬质、脆性、形状复杂的金属或非金属零件的加工中。
电火花加工具有精度高、成本低等特点,在制造业中得到了广泛应用。
但在实际操作中,如何保证电火花加工的加工深度和精度,是一个需要思考的问题。
一、电火花加工的基本原理电火花加工是利用高频波产生电子、空气隙内发动了电子的碰撞,以产生高热高能的阳离子和阴离子等活性物质为基础的加工方式。
通过不断发生的高频电火花放电,在工件上产生局部高温高压区域,从而熔化、氧化、蒸发等作用,形成加工目标的形状和尺寸。
二、电火花加工的加工深度控制控制电火花加工的加工深度是电火花加工中最为关键的控制之一。
加工深度取决于电极材料、放电频率、放电电流、工件材料等因素的影响。
1、电极材料电极材料的选择会对加工深度产生一定的影响,正常情况下,电极材料较软时,加工深度较小;电极较硬时,加工深度较深。
一般来说,电极材料应该尽量选用成分稳定、均匀的高温材料,如铜、银、钨等。
2、放电频率放电频率是指每秒钟反复发生的电火花放电次数,也是影响加工深度的因素之一。
放电频率越高,对工件的加工深度影响越小。
3、放电电流放电电流越大,加工深度越大。
但在实际应用中,过大的电流对电极的消耗也会变大,同时也会导致工件表面的粗糙度增加。
4、工件材料工件材料也是影响加工深度的因素之一。
一般来说,工件硬度越大,加工深度就会越小。
同时,工件的导热性能也会影响加工深度。
导热性差的工件可以通过提高工件表面温度,从而使电火花的能量有效地转移到加工目标上,提高加工深度。
三、电火花加工的加工精度控制除了加工深度的控制外,电火花加工中还需要控制其加工精度,从而保证加工质量的稳定性和一致性。
1、电极材料电极材料对加工精度的影响也非常大。
一般来说,使用高稳定性的电极能有效地保证加工精度。
2、放电电流和电压放电电流和电压的稳定控制是保证加工精度的重要手段。
电火花加工中的加工表面粗糙度和光洁度控制
电火花加工中的加工表面粗糙度和光洁度控制电火花加工是一种现代高精度加工工艺,其原理是利用电离空气形成的放电孔电极,在工件表面不断打出带有高温等离子体的小孔,使工件表面逐渐腐蚀而形成期望的形状与尺寸,而不破坏工件的本身性质。
该技术在制造航空、汽车、光电、医疗器械等领域得到广泛的应用,可实现苛刻的尺寸与形状精度要求,比传统机械加工精度高许多。
加工表面的粗糙度和光洁度是电火花加工的关键问题之一。
粗糙度是描述表面轮廓的一种参数,通常用符号Ra表示,单位是微米。
它是指表面周围所有曲面与平坦部分之间变形后曲面之间缠绕程度的一个统计指标。
通俗地说,它就是表面纹路的密度和深度。
Ra的大小与表面的光洁度有很大的关系。
光洁度是表面平滑程度的度量,反映了表面所反射光线的特性。
光洁度值越小表面越亮,反之越暗。
因此,粗糙度和光洁度是表面质量两个重要指标,如何控制它们的大小是影响加工质量的一个关键问题,具体措施如下:1. 选择适当的工艺条件。
电火花加工的加工条件,包括电压、电流、脉冲宽度和脉冲频率等参数,这些参数的改变会直接影响加工效果,提高加工参数可以提高加工效率,但同时也会降低加工表面质量。
因此,需要根据加工要求和加工材料的不同选定最佳工艺条件,在保证加工效率的同时控制加工表面粗糙度和光洁度。
2. 掌握合理的加工策略。
对于复杂曲面或曲线,可以采用多阶切削加工,即在原始曲面的基础上进行多次加工,每次加工去除一部分微小的毛刺,最终实现表面质量的整体提高。
为了降低表面的粗糙度和提高表面光洁度,还可以采用平切和钨丝切割等特殊的加工方法。
3. 选择合适的电极尺寸。
电极尺寸是影响加工表面质量的重要参数之一,尤其是对表面粗糙度的影响十分明显。
大电极可增大加工范围,但也容易产生表面瑕疵。
小电极则可以在加工过程中提高加工精度,但加工速度比较慢。
因此,在选择电极尺寸时,应根据加工要求和材料特性进行综合考虑。
4. 及时保养设备。
设备的工作状态直接影响加工质量,因此在加工过程中,要及时进行清理和保养,检查电极和壳体的磨损情况,及时更换损坏的零件。
电火花加工过程的模拟与优化
电火花加工过程的模拟与优化第一章:引言电火花加工是一种制造高精度零件的重要方法之一。
它利用电脉冲放电的方式在金属工件表面形成无数微小放电,将材料腐蚀掉,从而得到所需形状。
但是,由于电火花加工过程受到多种因素的影响,制造出高质量的零件并不容易,因此需要模拟和优化电火花加工过程。
本文将介绍电火花加工过程的模拟与优化方法。
第二章:电火花加工过程的基本原理电火花加工是利用电脉冲放电的方式将金属工件上的材料腐蚀掉,从而得到所需形状的一种加工方法。
电火花加工过程的基本原理如下:(1)工件表面与电极之间形成电场;(2)电极和工件之间的放电距离逐渐缩短;(3)当电压达到一定值时,电极表面会出现放电,放电通道形成;(4)放电通道内的材料被腐蚀掉,采用重复的放电,最终形成所需形状。
第三章:电火花加工过程的模拟方法电火花加工过程的模拟是为了更好地了解加工过程中的各种参数、因素和规律,基于这些规律优化电火花加工过程,达到加工更高精度的目的。
电火花加工过程的模拟方法主要有以下几种:(1)有限元法:通过对电极和工件的几何形状和材料特性进行建模,采用电场、温度场、流体力学等多种物理场的分析方法,对电火花加工过程进行计算和模拟。
(2)神经网络法:利用人工神经网络对大量的电火花加工实验数据进行训练和学习,得出电火花加工过程中各种因素之间的关系,并进行预测和优化。
(3)遗传算法:基于生物进化思想的优化算法,将电火花加工过程中的各种参数和优化目标转换为适应度函数,通过不断的迭代寻找最优解。
第四章:电火花加工过程的优化方法电火花加工过程的优化是为了更好地控制加工精度、提高生产效率和降低成本。
电火花加工过程的优化方法主要有以下几种:(1)加工参数优化:通过合理调整加工参数,如脉冲电压、电容和电极间距等,来控制放电强度、频率和放电时间,达到最佳加工效果。
(2)工件预处理:对工件进行预处理,如表面处理、热处理、电化学处理等,能够提高工件的加工质量和生产效率。
提高电火花成型及小孔加工质量的措施
因素 的影 响 ,零 件加工 的稳 定性 和一致 性 是加 工追 求 的 目标 。通 过对 典型 的成形 机 和小 孔 机的 实践加 工经 验 ,认为 提高零 件 的加 工 质量具 体从 以下 几方 面改 进 。 3 . 1 正确 选择 电极 的材料 电极 应 采 用 导 电 性 好 ,损 耗 小 ,造 型易 ,加 工稳 定 ,效率 高 ,来 源 丰富 ,价 格便 宜 的材料 。 工具 电极 常用 导 电性 良好 、 形成固体的金属微粒 ,被工作液带走 。这 熔点 较 高 、易 加工 的耐 电蚀 材料 ,如铜 、 时在工 件表 面上 便 留下一个 微小 的 凹坑痕 石墨、铜钨合金和钼等。本单位所采用 的 迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢复 电极 材料 有 紫铜 、黄铜 、石 墨等 。 3 . 2 正 确控 制 电极 的缩放 尺寸 绝 缘状 态 。 紧接 着 ,下 一 个 脉 冲 电 压 又 在 两 电 制 造 电极 是 电火 花 加 工 的第 一 步 , 极 相对 接近 的另 一点处 击穿 ,产 生火 花放 缩放 电极 尺寸 是顺 利完 成加 工的关 键 。缩 电,重复上述过程。这样 ,虽然每个脉冲 放 的尺寸 要根 据所 选择 的加 工规 准决定 的 放 电蚀 除 的金属 量极 少 ,但 因每 秒有 成千 放 电间 隙 ,再 加上 ・定 的 比例常数 而定 , 般 取理论 间隙 的正差 ,即 电极 的标称 尺 上万次脉冲放 电作用,就能蚀除较多的金 寸 “ 宁小勿大”。若放电间隙小了,电极 属 ,具有 一 定的 生产率 。 在 保 持 工 具 电极 与 工 件 之 间 恒 定 放 大 了 ,使 实 际加工 尺寸超 差 ,会造 成不 可 电间 隙的条 件下 ,一边 蚀除 工件 金属 ,一 修废 品 ,反之则 可 以进行 调 整和返 修 。 边 使工具 电极不 断地 向工件 进给 ,最后 便 3 . 3正确 的电极 装夹 和工 件找 正 加 工 出与 工具 电极 形状 相 对应 的形 状来 。 在实际加工中 ,电极装夹 和工件 找 因此 ,只要改 变工 具 电极 的形 状 和工具 电 正对 于零件 的加 工质 量 同样起 着决 定性 的 极 与工件 之 间的相 对运 动方式 ,就 能加 工 作 用 ,特别 是在 高精 度零 件 的加工 中 ,例 如槽 宽 、孔 径尺 寸公 差小 ,形 位公 差严 的 出各 种复 杂 的型 面。 零件 ,在对 工件 和 电极进 行找 正 、校准 的 2电火花 加 l T的特 点 电火 花 加 _ T能 加 _ 丁普 通 切 削 加 下 方 同时 ,也要 保证 电极 的轴 心线 垂直 于机 床 法难 以切削的材料和复杂形状1 二 件 ;加丁 的工作 台面 ,而 且 电极 与夹具 的安 装面 必 时无 切削 力 ;不产生 毛 刺和 刀痕 沟纹等 缺 须 清 洁 , 擦 拭干 净 , 以确保 其接 触 面 良好 。 陷; 直 接使 用 电能加 _ T, 便 于实现 自动 若 电极 和工 件装 夹 不到位 , 在加 工 中松 动 , 加工 后表 面产 生变 质层 ,在某 些应 用 中须 或找 正误差 大 ,是造 成废 品 的重要 原 因。 进一 步去 除 ;工作液 的净 化 和加工 中产 生 3 . 4 正确 选用 加工 规 准 掌握 脉宽、脉 问、电流 、电压等对 的烟 雾污 染处 理 比较 麻烦 。
电火花加工精度的改善措施
引入先进控制技术
加强工艺研究和经验积累
如模糊控制、神经网络等,实现加工过程 的实时监测和智能调整,进一步提高加工 精度和效率。
深入研究电火花加工过程中的各种影响因 素,总结和积累实践经验,不断完善和优 化加工工艺。
未来研究方向和挑战
复合加工技术研究 将电火花加工与其他加工方法相 结合,形成复合加工技术,以进 一步提高加工精度和效率。
采用高精度滚珠丝杠、直线导轨等传动元件,确保机床各轴的高精度运
动。
03
控制系统升级
采用高性能数控系统,实现加工过程的精确控制,提高加工精度和稳定
性。同时,引入先进的自适应控制算法,实时调整加工参数,以应对不
同工况下的加工需求。
04
实施措施与效果验证
改善措施的实施计划
1. 设备升级与更新
2. 优化加工工艺参数
加工能量控制
放电能量的大小和持续时间直接 影响到工件的去除速度和加工精 度。
加工精度的重要性
01
02
03
产品质量
高精度的电火花加工能确 保产品几何形状和尺寸精 度符合设计要求,提高产 品质量。
性能保障
精确的加工能减少工件表 面的损伤和残余应力,保 障产品的力学性能和稳定 性。
降低成本
提高加工精度可以减少废 品率和返工率,降低生产 成本。
。
工作液选择
选择合适的工作液,如煤油、去离 子水等,以改善放电条件,提高加 工稳定性和精度。
加工速度调整
在保证加工精度的前提下,适当提 高加工速度,以实现高效高精度电 火花加工。
增强机床精度和稳定性
01
机床结构设计优化
采用高刚度、低热变形的机床结构,减少加工过程中的振动和变形,提
电火花线切割加工精度的影响解析
电火花线切割加工精度的影响解析电火花线切割是一种常见的金属加工方法,它利用电火花放电现象将金属工件的部分材料去除,从而实现对工件形状的切割和加工。
电火花线切割加工精度的高低直接影响着加工件的质量和尺寸精度。
下面将从加工条件、电极形状和工件材料等方面解析电火花线切割加工精度的影响。
首先,加工条件对电火花线切割加工精度有着重要的影响。
加工条件包括放电电压、放电电流、放电脉冲间隔时间、电极进给速度等参数。
正确选择和控制这些参数可以有效提高加工精度。
例如,适当增大放电电压和放电电流可以增强放电能量,加快金属材料的熔化和蒸发速度,从而提高线切割速度和加工精度。
而脉冲间隔时间的选择则直接影响放电的连续性和稳定性,过长或过短的脉冲间隔时间都会影响加工精度。
其次,电极形状也对电火花线切割加工精度有着重要的影响。
电极的形状直接决定了放电能量的集中和分布情况。
对于形状复杂的加工件,选择合适的电极形状可以提高加工精度。
通常情况下,电极需要与被加工物件保持一定的间隙,以便放电现象发生。
而电极的直径和圆滑度对加工精度也有重要影响,较小的电极直径和较高的圆滑度可以提高加工精度。
最后,工件材料也会对电火花线切割加工精度产生影响。
不同材料的导电性、熔点和耐火性等特性,对加工时的放电能量传输和材料去除产生直接影响。
对于导电性较好、熔点较低的材料,电火花线切割加工精度较高;而对于导电性较差、熔点较高的材料,加工精度较低。
为了提高对硬质材料的加工精度,可以采用提高电极直径或是增大放电能量的方式。
综上所述,电火花线切割加工精度的影响主要包括加工条件、电极形状和工件材料等方面。
正确选择和控制加工条件,选用合适的电极形状和适宜的工件材料,可以有效提高电火花线切割的加工精度。
在实际应用中,需要根据具体的加工要求和工件特性来进行调整和优化,以获得满足要求的加工精度。
电火花加工技术在模具加工中精度问题分析及对策
20 0 7年 2月
电火 花加 工 技 术在 模具 加 工中精度 问题分析及对策
李冬梅 , 韩敬宇
( 内蒙古民族大学 物理 与机电学院 , 内蒙古 通辽 084) 202
摘
要 :电火花加工作为一项特种加工 的方法 , 已经在模具制造业得 到广泛 的应用 . 本文对 电火 花加工 的机
理与特点及影 响模具加工精度 的有关 因素进行 了分析 , 从而提 出了采用 合理选择 有关 的工艺参 数等相应措 施, 能有效提高电火花加工后的模具 精度 .
电火花加工是 与机械加工完全不 同的一种新工艺 . 随着工业生产的发展和科学技术 的进步 , 具有高熔点 、 高硬度、 高强
度、 高脆性、 高粘性和高纯度等性能的新材料不断出现. 具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多, 这就使得传统 的机械加工方法不能加工或难于加工. 因此, 人们除了进一步发展和完善机械加工方法之外, 还努力寻求新的加工方法. 电
工具电极与工件电极施加脉冲, 使两极间不断产生脉冲性火花放电, 从而产生局部瞬时的高温使材料逐步熔化蚀除的方
法 . , 花加工技术与模具制造 变得密不可分 , 现在 电火 已在模具制造 、 复杂零件加工 中 到广泛应用 . 得
1 电火花加工技术在模具制造中的应用及优缺点
11 电火花加工技术在模 具制造 中的应用 .
用电火花加工时其加工精度受机床夹具电极放电参数放电环境等诸多因素影响仅电极而言其尺寸精度和相对于型腔的位置精度直接影响放电型腔的尺寸精度如果设计电极时只考虑电极的尺寸精度而忽略电极在型腔加工中的位置精度和校正电极的基准势必造成型腔尺寸误差和位置误差因此设计加工电极时不仅要考虑电极的尺寸精度还要考虑电极放电时的位置精度以及确定电极在xyz三轴方向校正基准以便在电火花加工前校正电极的正确位置和状态否则直接影响放电后型腔的形状和尺寸
数控电火花成型加工质量问题分析及对策
拼合 电极或每个电极单独放电加工后 , 往往在型腔表面上留有拼接痕迹 , 如图 2 所示。 拼接痕迹产生
的主要 原因是 电极损耗 ( 电极 拼缝处 两棱 的损耗 ) 电极 损耗是 由于 在加工过 程 中 , 电发 生在 电极端 部 。 放 前沿尖 角处 , 电流密度 较大 , 放电集 中度高 。严重 的 电极 损耗 现象会 造成 电极 拼缝处 几何形 状发 生改 变 , 如图 3 示。 所 电极 拼缝处 的这种几 何形状 的改 变 , 即电极拼缝 处两棱 的损耗 , 将直 接导致 该处 的放 电间隙
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数控 电火花成型 加工质量 问题 分析及对策
王 敏
( 集美大学 工程技术学院, 福建 厦 f 6 0 1 - j 12 ) 3
摘
要: 分析了数控电火花成 型加工 中常出现 的一些表面质量和加工精度问题 , 过大量 的实验论证 和数据分 经
整放 电参数 , 如调小脉冲电流或脉冲频率 , 若仍不能排除则重新抛光 电极 , 提高电极表面粗糙度以及调整
收稿 日期 : 0 8 1— 4 修 回 日期 : 0 8 1— 0 20一0 2 ; 20 — 2 1
作者简介 : 王敏( 9 7 )男 , 15 一 , 山东沂水人 , 高级讲师 , 研究方向为数控技术 。
明显增大, 使得加工过程 中该处金属无法被加工到, 最终造成拼缝处的放电加工表面上留有不规则的凸 起痕迹。采取的措施为: 在设计和加工电极时将两电极的结合部分重合 12 m左右拼接,  ̄r a 如图 4 所示 。
接联系 , 如果采取加大间隙措施 , 即使表面粗糙度改善了, 型腔的清晰度 、 平面度也将会恶化。 要保证小间
电火花加工中的加工速度和表面质量控制
电火花加工中的加工速度和表面质量控制随着科技的不断发展,电火花加工技术在工业生产中得到了广泛应用。
然而,电火花加工中的加工速度和表面质量控制是制约电火花加工发展的关键因素。
本文将就电火花加工中的这两个问题进行讨论。
一、电火花加工中的加工速度电火花加工是通过高频电信号在加工介质中产生强烈的电场,从而形成脉冲电火花放电,进而使加工介质材料出现蒸发或熔融,最终形成需要的形状。
在电火花加工中,加工速度是影响加工效率和成本的重要参数。
若加工速度过慢,则加工成本将大大增加;若加工速度过快,则将影响加工表面质量和精度。
所以,电火花加工中的加工速度控制非常重要。
实际上,电火花加工中加工速度可通过以下几个方面来影响:1. 改变加工参数。
加工过程中,可以通过改变电压、电流和脉冲宽度等参数来调整加工速度。
但是,这些参数的改变必须要与工件材料和加工介质相匹配,以保证加工效果。
2. 改变加工电极形状和大小。
电极是电火花加工中的重要部件,它的形状和大小对加工速度也有很大影响。
常见的电极形状有平板电极、球形电极和锥形电极等。
3. 改变工件与电极的相对位置。
在电火花加工中,工件与电极的相对位置也会对加工速度产生影响。
相对位置的改变会引起放电通道、电压和热效应的变化,从而影响加工速度。
由此可见,电火花加工中的加工速度控制需要在实践中探索和实验,才能达到理想的加工速度。
二、电火花加工中的表面质量控制在电火花加工中,除了加工速度,表面质量也是非常重要的一个问题。
由于电火花加工时产生的热量和压力是非常大的,会对加工表面质量产生很大影响。
具体地说,电火花加工中的表面质量控制可以从以下三个方面进行:1. 选择合适的工艺参数。
电火花加工的工艺参数对表面质量有较大影响。
例如,放电电压过大会产生过高的热量和电压脉冲,对加工表面造成烧伤和熔融。
而放电电压过低则会使加工表面产生爆孔、裂缝和毛刺等缺陷。
因此,调节工艺参数是控制表面质量的关键。
2. 选择合适的电极和加工介质。
电火花加工间隙电压控制和调节原理及实现方法
电火花加工间隙电压控制和调节原理及实现方法一、概述电火花加工是一种常用的精密加工方法,可以用来加工高硬度、高脆性材料。
在电火花加工过程中,间隙电压的控制和调节是至关重要的,它直接影响到加工质量和效率。
本文将深入探讨电火花加工间隙电压控制和调节的原理及实现方法。
二、间隙电压的作用及意义间隙电压是指电极与工件之间的电压。
在电火花加工过程中,间隙电压的作用主要有两个方面:1.实现放电:间隙电压高于放电起始电压时,放电会在电极与工件之间发生,产生火花冲击烧蚀工件表面,从而实现加工目的。
2.控制放电强度:间隙电压的大小直接决定放电的强度,也影响到加工的效果。
因此,间隙电压的控制和调节对于电火花加工的精度、效率和加工质量都有着重要的影响。
三、电火花加工间隙电压的原理3.1 放电起始电压放电起始电压指的是电极与工件之间必须达到的电压值,才能使放电发生。
放电起始电压受到多种因素的影响,包括电极形状、工件材料、工作介质等。
3.2 间隙电压与放电强度的关系间隙电压的大小直接决定放电的强度,即放电电流的大小。
一般来说,间隙电压越高,放电电流越大,放电强度也越大。
放电强度的大小影响到加工质量,过小会导致加工效率低下,过大则会导致放电能量过大,影响加工表面质量。
3.3 间隙电压控制和调节方法为了实现电火花加工的精度和效率,需要对间隙电压进行控制和调节。
以下是常用的间隙电压控制和调节方法:1.采用电压供应器:通过调节电源输出电压来控制间隙电压的大小。
可以通过手动调节或自动控制的方式来实现,电压供应器通常配有电压显示和控制功能,方便操作和调节。
2.采用电压检测和反馈控制系统:通过在间隙电压回路中添加电压检测和反馈系统,实时检测间隙电压并进行反馈控制。
通过PID算法等控制方法,自动调节电流大小,使得间隙电压保持在设定值范围内。
3.采用脉冲放电技术:通过控制放电脉冲的宽度、频率和幅值,间接控制和调节间隙电压的大小。
这种方法能够快速响应,适用于加工复杂曲面和加工参数变化较大的情况。
提高电火花线切割机床加工精度的方法
因 目前常用的钼丝规格为 4 . 02 m , 1— . m,根据 原机 o 床的具体结构情况 ,钼丝之间留有一定的间隙,改变 后的同步带如 图 7 b 示 ,其 同步带 轮齿数 比为 1/ () 5 15 0 ,保证钼丝的正确缠绕 。
齿轮 传动 贮丝 筒 直流 电机 同 步带 传动 贮丝 简 直流 电机
・
1 0・ 0
机床与液压
第3 8卷
信号 。步进电动机 的相电流与转角之间的变化规律如
2/ 0 08 ,改进后仍 满足 一个脉 冲 当量使 工作 台位移
为:
图 5示 ,可以看 出其相 电流变 化最 大相对 变 化率为 3 % ,与原 步进 电 动机 比较 ,变 化率 下 降 了 1 %, 1 9
( ) 墙 前 a改
【 ) 造 后 b改
图 7 贮 丝 简传 动 示 意 图
图 6 改进后机床进给系统传动示意图
4 结束语
改进后 的电火花线切割机床 ,调试时 间比以前缩
措施三 :将贮丝机构 的一对齿轮减速改为 同步带
传动,起到吸振 、缓冲的作用 ,使丝筒运行平稳。 3 具体 实施方 案
数控 机床 工 作 台运 动 要 满 足 插 补 原 理 ,故 电 火花 线切 割 机 床工 作 台运 动 时 ,要 一 步一 步 的移
短了 2 % ,尺寸 误 差 值 和 表 面 粗糙 度 值 都 降 低 了 0
1 %。贮丝机构传动丝杆 ,由原来的半 年更换 ,延续 5 到3 年还在使用 。改进后 的成本有所将低 ,用户对机 床实用情况 的满意度提高。
为使原机床 改造既成本低又解决问题 ,保 留原传 动丝杆 ,选用输 出力矩 波动小的五相十拍步进电动机
电火花加工中放电不稳定现象产生原因及改善措施
( 总 第 2 7 7 期 )
熬 蕊
( C u m u l a t i N 0 . 3 4 . 2 0 1 3 v e t y N O . 2 7 7)
电火花加工 中放 电不稳定现象产生原因 及改善措施
许 剑
( 江 苏省徐 州技 师 学院 ,江 苏 徐 州 2 2 1 1 5 1 )
电不稳的表象 作 出论述 ,剖析其发 生的缘 由,并且根 据此 问题提 出的部 分改进 的具体办法 。
现象 ,是 电火花机床 自身缘 由所 构成 的,在机床加工 中经
常发生放电不稳定现象的其主要原 因。
1 电火花加工放电进程机理的概述
电火 花加工作 业是 由许 多细微 的单 脉冲放 电进程所 组 成的 。一 般的单脉 冲放 电进程 是 :包含 电离 以及 击穿 ,构 成放 电的通道 ,放 电通道 内的瞬时 间高温 使作业 液气化和 裂 化 、金属 资料熔化 以及气化 ,瞬时 间高压使得加 工屑被
过渡 电弧放 电、火花放 电、短路等 五种放 电的方式 。这 五
的水平 。选 用多段加 工条件用 于平动 的操 作办法 ,跟着 加
工 的深度 的进 行给予 ,两 轴一起进 行扩展运 动 。加工作业 中选 用摇摆 的办法是可使 得放 电作 业更加 的安稳 ,大大减 少 了二次放 电现 象 ,并且 可 以获得 旁边面 以及底 面更加均 匀 的外表粗糙度 ,这类操 作手法 被广 泛地运用 。 ( 3 )加工 作业 中加工 液处 置方 式如 果不妥 当 以及加
电火花加工 过程 当中放 电问题 的稳定性会 直接地影 响 到产 品的加工质 量 、功率 等 ,这些 因素都是衡 量整个物 品 加工进 程效果 的非常重要 的指标 。此项 指标是 从事 电火花
电火花加工对工件表面质量的影响研究
电火花加工对工件表面质量的影响研究电火花加工是一种常见的金属加工方法,通过电脉冲引起电火花放电,将工件表面的金属层剥离,从而实现对工件形状和精度的加工。
本文将探讨电火花加工对工件表面质量的影响,并介绍一些相关的研究成果。
电火花加工作为一种非接触加工方法,可以加工各种形状复杂的工件,例如模具、齿轮等。
其主要原理是通过电荷积累形成间隙放电,从而在工件表面产生电火花,使金属层发生熔化、蒸发、氧化等反应,从而实现材料的剥离。
电火花加工具有高精度、高效率和良好的表面质量等优点,因此在制造行业得到广泛应用。
首先,电火花加工对工件表面质量的影响主要包括表面粗糙度、形状精度和表面脆性等方面。
实际应用中,电火花加工会引起工件表面的微弧和烧结现象,这些因素会影响工件表面的粗糙度。
研究表明,电火花加工的工件表面粗糙度与放电能量、脉冲频率和放电深度等参数有关。
较高的放电能量和低脉冲频率可能导致工件表面的微弧和烧结现象加剧,从而使表面粗糙度增加。
此外,电火花加工还会对工件的形状精度产生影响。
放电时间的控制以及放电参数的调节,可以有效地改善工件的形状精度。
其次,电火花加工还会影响工件表面的热处理状态和表面脆性。
由于电火花加工中的高能量放电会使工件表面产生高温,局部区域可能发生熔化和再结晶现象。
这些热处理效应可能会改变工件表面的物理和机械性能,使工件表面的脆性增加。
因此,在一些需要高表面质量和良好机械性能的应用中,电火花加工并不是理想的加工方法。
为了进一步改善电火花加工的表面质量,研究人员提出了一些改进措施。
例如,在放电区域附近预先布置辅助电极,可以减少放电能量对周围材料的影响,提高加工表面质量。
此外,通过调整脉冲频率和放电深度等参数,可以更好地控制电火花放电过程,实现高效率和高表面质量的加工。
总的来说,电火花加工是一种常用的金属加工方法,具有高精度和良好的表面质量等优点。
然而,电火花加工对工件表面粗糙度、形状精度和表面脆性等方面均有一定影响。
电火花加工精度的改善措施
根据加工需求设置合理的补偿参数 ,如放电间隙补偿、电极丝半径补 偿等,以修正加工过程中的误差, 提高加工精度。
04
工艺参数对加工精度的影响
电火花加工参数对加工精度的影响
脉宽
脉宽的增加会导致加工速度提高,但同时也会导 致电极损耗增加,影响加工精度。
脉冲间隔
脉冲间隔的增加可以减少电极损耗,提高加工精 度,但也会导致加工速度降低。
100%
加工参数优化
通过试验和优化选择最佳的电极 加工参数,如脉冲宽度、脉冲间 隔、加工速度等。
80%
制造环境控制
保持恒温、恒湿、防震等加工环 境,减少环境因素对电极制造精 度的影响。
电极精度检测及修正方法
光学显微镜检测
使用光学显微镜对电极进行尺 寸和形状检测,观察电极表面 质量。
激光扫描检测
采用激光扫描技术对电极进行 快速、高精度的三维检测。
数控系统的编程能力
优化数控系统的编程,通过高级编程语言和自动化编程软件提高加 工精度和效率。
伺服控制系统的精度控制
伺服控制系统的选择
01
选择具有高精度、快速响应的伺服控制系统,以确保加工过程
中的精确控制。
位置反馈系统
02
采用高分辨率的位置反馈系统,提高加工精度的同时还能监控
加工过程中的误差,及时调整加工参数。
电火花修正
对于加工过程中出现的电极损 耗或变形,采用电火花修正方 法对电极进行修复。
03
数控系统及伺服控制精度
数控系统对加工精度的影响
数控系统的类型和性能
选择适合电火花加工的数控系统,如具有高精度插补、曲面加工 等功能的数控系统。
数控系统的稳定性
评估数控系统的稳定性,选择稳定性高的产品,以避免加工过程中 因系统故障而影响加工精度。
电火花线切割加工常见问题及解决方案
作者简 介 : 梁志强 ( 1 9 8 5 一) , 河北省沧州市人 , 工学硕 士 , 黑龙江科技大学工程训 练与基础 实验 中心教师。研究方 向: 机械设计 及 理论。
l O 9
Eq ui pme nt M a nu f a c t u r i n g Te c h no l o g y No . 5, 2 01 5
化 的 工作 液 蒸气 体 积 迅 速膨 胀 ,产生 微 爆 力将 熔 化
丝、 加工工件精度差和工件切割面贯穿条纹等。
. 1 断丝 的金属从放 电通道内排出 ,随着单个脉 冲电压的结 2 断 丝分 为 : ( 1 ) 切割 开 始 时 断丝 ; ( 2 ) 切 割过 程 中 束, 大量工作液进行消电离 , 至此完成一次脉冲性火
( 4 ) 在 一块 毛 坯 上 加工 多 个 工件 , 不 应 连续 一 次 切割
完成 , 而应从 不 同穿 丝孔 开始 加 工 。
2 常见 的加工 问题 及解决方 案
高 速 走 丝 线 切 割 常 见 的 加 工 问 题 主 要 包 括 断
速运 动的碰撞 , 将动能转化为热能 , 在放 电通道内形 成 瞬 时局 部 高温 , 熔 化 和气 化 局部 金 属 和工 作 液联 科 学家 研 究 并 发 明 了变 有 害 的 电蚀 现 象 为有 用 的电火 花 加 工方 法 ,摆脱 了
花放 电。不 断重 复 以上 火花 放 电过 程 , 完 成 加工 『 2 l 。
源
传统机械切削方法的束缚 ,利用 电能和热能去除金
属 。时 至今 E t , 已 出现 多种 电火 花加 工 工 艺方 法 , 其
和工件切割 面贯 穿条纹等 问题 的产 生原 因以及相应 的解决方案。
电火花工具电极的改进
如图1 所示, 此模 为转轴 的压胶模 ,属一 模两 、2
腔,由于转轴精度的高低直接影响转轴的工作情况,
因此转 轴要有 较高 的精度 。根 据模具 型腔尺 寸精 度比
前言
目前, 电火 花加 工技 术在 模具 制造 行业获 得广 泛 的应用 ,在 模具 的 主要 型孔 型腔 、型面 大部 分都 是 用电火 花机 床加 工 出来 的, 加工 效果 的好坏 直 接影 响
工 序是 车 、铣 、精 铣 、钻 和钳 工修 整
转 轴 电极 如 图3 示. 由图可 看 出 ,9± 所 6
r1 t
0 0m  ̄ 两 边3 . ̄. 尺 寸 的 中心 平 分 线 之 间 的 距 .2m 2900 02 嗍
离 , 3 .+,r为 电极轴 向尺 寸, 这两 个 尺 寸控 制 装 29o=m or ol 到 电极 固定 扳上 定位 尺寸 。
的相对位置的正确性 电极安装时。电极固定板上没
图 3转轴 电极
有 定 位 机 构 , 只 用螺 钉将 电极 紧固 , 定 位 尺 寸6 ± 5
维普资讯
O 0m 两 电极 的 相 互 平行 度难 以 .5m
保 证 。增加 了电极安 装的难 度 。
尺 寸精度 、结 构形 式和 安装 精度 会直 接影 响 到所 加工
模具的精度。一般要考虑电极加工方便,装夹校正 、
定位 快捷 准确 ,重 复定 位性 好 。下面 对高 精 度压胶 型
腔模 加 工过程 中存 在的 问题分 析如 下:
1 方头电极加工时降低了加工效率
由于 进行 单 个 型 腔 加 工, 要 依 次 加 工 完 两型 腔 四个部 位 ,所需 要 的加 工 时 间较 多, 而 且加 工最 后一
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加工方法对比如下图
改善前后定位、加工方法对比
改 善 前
改 善 后
改善前:工件直接在磁台上定位,加工完成后再拆下测量 确认。如NG再上机重新采用千分表校正、基准球分中、加工,
加工方法对比
改善前:工件直接在磁台上定位,加工完成 后再拆下测量确认。 改善后:细小工件增加装夹辅助装置,通 过采用日本制JAM牌超微精密平口钳装夹后,在 磁台上的定位块定位;一般大小工件直接用磁台 上的定位块定位,加工完成后拆下来测量。改善 后只需要根据工件测量数据进行加工参数调整和 微量位移,就可达到高精度的加工要求,规避或 者减少校正、分中误差,加工成功率高。 对于沙迪克的AQ35L机型,工件定位加工 有效地保证了工件在同一位置实现微量偏移修正 加工,同时将机床的几何误差、校正不准确误差、 定位不准确误差等不利影响降至最低。
电火花加工的两个大的方面分别是:电极的制作,电火花加工 实施。其中电火花加工实施部分如下图2-2所示:
工件调水平,基准球 分中
电极调水平、基准球分中 电火花加工 NG
测量确认
OK 电火花加工完成
1.2原加工方法分析
此种方法繁琐、效率低下,加工精 度不能完全人为控制,高精度要求时加 工失败率高。据改善前公司年度TQC发 表时的不完全统计,电火花加工精度达 到±0.003mm精度要求的成功率为35%、 达到±0.002mm精度要求的成功率几乎为 0。
改善后的加工流程如下图
工件定位准备 工件调水平、分中 电极调水平、分中
电火花加工
工件定位,加工条件调 整
测量确认
N G
OK
电火花加工完成
流程改善的前提条件是,对电火花加工的工件增加装夹辅助装置进行定位,固定在电火 花加工机工作台的同一位置。如此在“加工—测量—加工” 这一环节上,工件和电极均 不需要重新校水平和分中,直接将工件归于工作台上的定位位置即可。也就是说,将工 件和电极的多次校正、分中工作,直接转换为单一的工件在工作台上的定位安装
电火花加工精度的改善措施
机制112
胡向杰 侯维
摘要:
本篇要点是,电火花加工的精度,通过 对电极的优化设计制作、工件定位的精度保证、 工件的定位加工三个方面去改善。从这三方面 的改善措施详细讨论了,如何降低和消除电极 加工精度误差、电火花加工机的几何精度误差、 工件电极的校正精度误差、定位精度误差等, 对电火花加工精度的影响,提高电火花加工精 度。并使工艺流程化,为公司带来的直接应用 效益。 关键词:加工精度 定位加工 应用效 益
主要加工机图片
1.1加工及加工环境
我们主要利用上述几款机床进行 模具相关工件的加工,用Nikon高度仪、 Mitutoyo千分尺、Nikon二次元等测量仪 器检验加工精度。 对于机床工作环境,集中在22±1℃的无 尘恒温车间。也就是说工作环境是满足 机床稳定加工的基本要求。
1.2原加工方法分析
引言
随着现代工业的深入发展,越来越精密化的市场需求,对 企业也提出了更高的加工精度要求,使高精密模具制造能力成为 企业的核心竞争力。公司原±0.005mm的电火花加工精度,已不 能满足松下、住友、高野精密、技研新阳等越来越多客户,提出 的模具工件电火花加工尺寸±0.002mm、清角加工R0.02mm以下 高精度要求。只有满足客户的高精度加工要求,公司才可能实现 高精密模具从国外进口到国内制造,降低模具制造成本,提升企 业竞争力。 如何提高电火花加工精度,已成为公司刻不容缓的攻关课题! 本文从实验性加工、工件的实际制作到流程的改善方面, 总结出提高电火花加工精度直接相关的三大方面:电极的优化设 计制作、工件定位的精度保证、工件的定位加工和加工中的测量 确认。从这三方面详细论述了如何提高电火花加工精度、工艺流 程化,为公司带来的直接应用效益。
1.4工件的定位加工对于提高电火花加工精 度的分析
如此之多的因素交错混杂,要想保证电火花加 工精度,我们需要得到的是一种可以规避或者 减小误差的加工流程,在流程可靠性保证的前 提下可人为操作提高电火花加工精度。经过不 断的交流学习和进行实验性加工对比,我们总 结出,只有采用增加装夹辅助装置将工件定位 加工和进行加工中的测量确认,在保证工件定 位精度的前提下,利用机床本身的精度和最小 驱动单元值进行微量位移加工,才可满足我们 的高精度加工要求。于是我们对定位进行了改 善,的综合分 析
要了解电火花加工精度,我们先要对以下几个概念有初步的了解。 定位精度:是指工件或刀具等实际位置与标准位置(理论位置、理 想位置)之间的差距,其不一致量即为定位误差。差距越小,说明精度越 高。是工件加工精度得以保证的前提。 校正精度:是指工件或电极的校正偏差。 定位不准确误差:工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件 来确定的。电火花加工中,由于基准球尺寸本身有误差,由此求得的相 对位置也存在偏差。 机床的几何误差:工件的加工精度很大程度上取决于机床的精度。 包括机床的制造误差、安装误差、和磨损引起的误差。在加工过程中这 些误差会直接反映到工件上去,影响加工精度。通常的理解是,使用机 床进行加工,加工精度无法超越机床本身精度。 工艺系统的几何误差是指机床、夹具、刀具和工件的原始误差。 这些误差在加工中会或多或少地反映到了工件上去,造成加工误差。 由此,我们归纳出影响电火花加工精度的因素,包括电极的加工 精度、电火花加工机的几何精度、工件电极的校正精度、定位精度等。 也可以理解为,电火花加工精度是以上多种精度影响的复合反映。
1.现状分析
1.1加工机及加工环境 分析
公司现状使用的数控机床均为日本高速高精度加工机,其机床相 关信息如下表2-1、图2-1所示: 表2-1.机床相关信息 机床加工 机床型号 制造商 产地 行程(㎜) 类型 精度(㎜) 320*280* 加工中心 V22 牧野 日本 高速机 ±0.002 300 机 350*250* 电火花加 AQ35L 沙迪克 泰国 高速机 ±0.005 250 工机 350*250* 慢走丝线 FA10PS-A 三菱 日本 高精机 ±0.005 220 割机 350*150* NN515-S 长岛 磨床 中国 高精机 ±0.001 250