项目7 盲孔的电火花成型加工
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1.ZNC键盘如图7-21所示： [F9] 放电计时归零 [F10] 放电参数自动匹配 [0～9]、[. ]、[-] 数字、符号键 [光标方向键] 移动光标所处位置
[F1～F8] ZNC系统功能选择键。
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课题2 电火花成型基本操作
盲孔的电火花成型加工
工作液循环过滤系统主要由储油箱、过滤器、油泵、工作液分配器、阀 门、油压表等组成，它的作用是强迫一定压力的工作液流经放电间隙，将电 蚀产物排出，并且对使用过的工作液进行过滤净化。
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.7 电火花成型加工机床结构
5.机床附件
单击此处编辑母版标题样式 电火花成型机床购买时候机床附件较多，加工时可根据需要选择机床附
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火花放电，使两极表面在瞬时高温下都被蚀除掉一小块金属，分别形成一个小坑，
被蚀下的金属颗粒掉入工作液中冷却、凝固并被冲走。当每个脉冲结束时，工作液 介质恢复绝缘状态。如此循环不止，加工也就连续进行，无数个小坑组成了加工表 面，工具电极的形状也就被逐渐复制在工件上。
（3）【AUTO】Z轴自动对刀键。利用接触感知原理进行Z轴对刀，
并发出提示声。 （4）【进油开关】加工时工作液体开关。
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磁力吸盘 精密平口虎钳 移动式冲油座
件，其附件主要有：磁力吸盘、平口虎钳、冲油座、平动头、电极夹头等， 如图下所示。
机械式平动头
数控平动头
课题2 电火花成型基本操作
盲孔的电火花成型加工
7.2.1 现场了解电火花成型机床结构
机床主机、脉冲电源、机床数控系统、工作液循环过滤系统等部分组成。机
电极材料 钢 铸铁 黄铜 紫铜 石墨 铜钨合金 银钨合金
电加工性能
稳定性 较差 一般 好 好 尚好 好 好
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电极损耗 中等 中等 大 较大 小 小 小 机加工性能 好 好 尚好 较差 尚好 尚好 尚好 使用特性说明 在选择电规准时注意加工稳定性 为加工冷冲模时常用的电极材料 电极损耗太大 磨削困难，难与凸模连接后同时加工 机械强度较差，易崩角 价格贵，在深孔、直壁孔、硬质合金 模具加工中使用 价格贵，一般少用
2.机床结构
1100 kg
（1）主轴箱立柱由电机驱动伺服系统和主轴箱二次行程滑块组成，如上图 所示 （2）工作台及拖板如右图所示。 （3）手扳油泵 手扳油泵 工作台
课题2 电火花成型基本操作
盲孔的电火花成型加工
7.2.1 现场了解电火花成型机床结构
5.工作液循环过滤系统
工作液循环过滤系统主要由工作台油箱和过滤油箱组成，用于液面高度、
盲孔的电火花成型加工
7.1.1 电火花成型加工原理
电火花成型加工的工作原理如图所示。工件放在充满工作液的工作槽中，工作 液在泵的作用下循环，工具电极装在主轴端的夹具上。主轴的垂直进给由自动进给 调节装置控制，使工具电极和工件之间经常保持一个很小的放电间隙，一般在0.01 〜0. 2mm之间。这样，当工件和工具电极分别与脉冲电源的正负极相接的时候，每 个脉冲电压将在工具电极和工件之间的最小间隙处或绝缘强度最低的工作液处产生
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课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.5 电火花成型加工应用范围
电火花成型加工可加工任何难加工的金属材料和导电材料，如高硬度、复杂形 状的表面、薄壁、弹性、低刚度、微细孔、异型孔等特殊要求的零件（如下图 所示）。主要用于加工模具、高硬度材料和清除铣床无法加工的内角、窄槽等。
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.2 电火花成型加工电参数选择的一般规律
只有正确的选择电参数才能加工出品质优良的产品。影响电参数选择的因 素主要有：电极材料、工件材料、放电面积、表面粗糙度、放电间隙、电 极损耗、加工速度等。
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在电火花成型加工中，参数的选择对加工的工艺指标起着重要作用，
盲孔的电火花成型加工
二、知识点
为了完成上述零件的加工，本项目着重讲述如下知识：
《电加工实训》
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课题1 课题2 课题3 课题4 电火花成型加工概述 电火花成型机床基本操作
单击此处编辑母版副标题样式 盲孔电火花成型加工工艺与机床操作
完成盲孔的电火花成型加工
课题1 电火花成型加工概述
7.2.2 现场了解电火花成型机床的控制面板
2.机床手控盒，其按键与键盘按键一致如右图所示：
行调节移动速度。 （2）【电极校正】在电极校正时候需要打开，否则Z轴不能移动， 并发出报警声。 （1）【Z-、Z+】机床主轴上下移动键，可通过“Z SPEED”旋钮进
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冲、抽油调节。
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1-吸油阀；2-控制阀；3-压力表；4-工作灯；5-进油管；6-排油拉杆；7-油位拉杆
6.防火安全装置
图7-17 光感探头
图7-18 温度感应灭火器
图7-19机床总电源开关
课题2 电火花成型基本操作
盲孔的电火花成型加工
7.2.2 现场了解电火花成型机床的控制面板
1. ZNC-60B型电火花机床主要技术规格见下表
工作台面尺寸（长X宽） 工作台行程（X、Y、Z) 工作油漕尺寸（长X宽X高） 600 X 350 mm
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350X250X200 mm 920X570X340 mm
最大电极重量
最大工件重量 主机重量
50 kg
500 kg
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性。
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.3 电火花成型加工常用电极材料种类、极性选择及制造
3.型腔电极的制造 型腔加工用的电极主要根据选用的电极材料、电极与型腔的精度以及电 单击此处编辑母版标题样式 极的数量来选择制造方法。常用的方法如下： （1）切削加工常用的方法有铣、车以及平面、圆柱面磨削。因紫铜质地软， 磨床不能加工。 （2）数控铣削加工可以完成型面复杂的电极制造，重复生产精度高。 （3）石墨CNC机是加工石墨电极的专用数控铣床，其转速高，加工光洁度 和效率高。 （4）电火花线切割加工复杂形状、精度高的金属电极。 （5）对于一些相互间没有严格的位置精度或配合精度要求的外观装饰件、 壳体等，均可采用电铸电极制作，其成本低、制作周期短，有利于产品的更 新换代。电铸的方法适用于大尺寸电极制造，这种方法制造出的电极放电性 能好。
电火花成型机控制面板如图 7-20所示，主要有放电电压、电流指示表，急 停开关、ZNC键盘、显示器等。
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放电电压 电流指示 表
蜂鸣器 急停开关 显示器
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ZNC键盘
课题2 电火花成型基本操作
盲孔的电火花成型加工
7.2.2 现场了解电火花成型机床的控制面板
盲孔的电火花成型加工
7.1.7 电火花成型加工机床结构
1.机床主机
单击此处编辑母版标题样式 机床主机用于支撑、固定工具电极及工件，实现电极在加工过程中稳定
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的伺服进给运动。机床主机一般由床身、立柱、主轴头、工作台、工作液循 环系统、附件等组成。附件主要包括夹持工件和电极的夹具、冲油附件，固
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.3 电火花成型加工常用电极材料种类、极性选择及制造
1.电火花常用电极材料 从理论上讲，任何导电材料都可以做电极。不同的材料做电极对于电 单击此处编辑母版标题样式
火花成型加工速度、加工质量、电极损耗、加工稳定性有重要的影响。因 此，在实际加工中，应综合考虑各个方面的因素，选择最合适的材料做电 极。目前常用的电极材料有紫铜(纯铜)、黄铜、石墨、钢、铸铁、银钨合 金、铜钨合金等，这些材料的性能如下表所示。
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.3 电火花成型加工常用电极材料种类、极性选择及制造
2.电极材料的极性选择
单击此处编辑母版标题样式 工具电极极性一般选择原则是：铜电极对钢，选“+”极性；铜电极对铜，
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选”-’ 极性；铜电极对硬质合金：选“+、-”极性都可以；石墨电极对铜， 选“-”极性；石墨电极对硬质合金，选“-”极性；石墨电极对钢，选“+”极
7.1.2 电火花成型加工电参数选择的一般规律
2.脉冲间隔的选择
单击此处编辑母版标题样式 脉冲间隔又称脉冲放电停歇时间，脉冲间隔对脉冲频率（单位时间内
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的放电次数）有直接影响。间隔时间过短，放电间隙来不及消电离和恢复 绝缘，容易产生电弧放电，烧伤工具和工件；脉间选得过长，将降低加工 效率，减少了覆盖效应，使电极损耗增加。加工面积、加工深度较大时， 脉间也应该稍大。 3.峰值电流选择 峰值电流是放电时的能量，脉宽保持不变，增大峰值电流，材料蚀除 速度会加快，但要注意此时放电间隙和表面粗糙度也增加。
3.数控系统
单击此处编辑母版标题样式 数控系统也称为控制器，其主要作用是是通过改变、调节主轴头（电极）
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进给速度，使进给速度接近并等于蚀除速度，以维持一定的“平均”放电间 隙，保证电火花成型加工正常而稳定进行，以获得较好的加工效果。 常用数控系统有单轴数控系统和多轴数控系统。 4.工作液循环过滤系统
电火花成型机的电参数主要有：脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流。
1．脉冲宽度的选择
脉冲宽度又称放电持续时间，当其它参数不变时，增大脉宽，工具电
ห้องสมุดไป่ตู้
极损耗减小，生产率提高，加工稳定性变好。粗加工时可用较大的脉宽
（>100 μs）；精加工时只能用较小的脉宽（<50 μs）
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
《电加工实训》
项目7 盲孔的电火花成型加工
机电工程系 模具教研室
盲孔的电火花成型加工
一、项目内容：
《电加工实训》
在本项目中，用电火花成型机完成如下图所示的盲孔加工，材料为45钢 。
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1、零件图形:（如右图所示) 2、编程与加工要求： 1）根据电极和工件材料，正确选择脉冲电源接线方 式。 1）根据零件特点、材质、粗糙度要求，正确设置粗 加工、精加工脉冲参数。 3）根据零件结构，正确装夹工件、电极并校正定位。 4）操作机床，进行零件的加工。
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3.按电极交换装置分：分为普通电火花成型机床、电火花加工中心。
4.按应用范围分：分为通用机床、专用机床、镜面火花机。
无论采用哪种结构形式的电火花成型机床，其主要功能都是满足电火花成型加
工的工艺要求，伺服加工轴运动并保证电火花放电所需的最佳间隙要求，同时
定和调整相对位置的机械装置如：电极夹头、平动头、磁力吸盘、平口虎钳
等组成。 2.脉冲电源 脉冲电源的作用是将工频交流电转变成一定频率的定向脉冲电流，提供 电火花成型加工所需要的能量来蚀除金属，其参数主要有：峰值电流、脉冲 宽度、脉冲间隔等。
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.7 电火花成型加工机床结构
按预定的轨迹移动，以完成工件加工。
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.7 电火花成型加工机床结构
固定单立柱式电火花成型机床如图下所示，主要由机床主机、脉冲电源、数控 系统、工作液循环过滤系统等部分组成。
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课题1 电火花成型加工概述
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课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.6 电火花成型机床分类
1.按控制方式分：分为普通数显电火花成型机床、单轴数控电火花成型机床 （ZNC火花机）、多轴数控电火花成型机床（CNC火花机）。 2.按机床结构分：分为固定立柱式电火花成型机床、滑枕式电火花成型机床、 龙门式电火花成型机床、双头电火花成型机床。
床采用ZNC单轴控制系统，只能驱动Z轴的上下移动，X、Y、Z三轴采用高 精度电子光栅尺显示坐标，确保精度准确。
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苏州新火花ZNC-60B机床外形如下图所示，该电火花成型机床主要由：
课题2 电火花成型基本操作
盲孔的电火花成型加工
7.2.1 现场了解电火花成型机床结构
[F1～F8] ZNC系统功能选择键。
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课题2 电火花成型基本操作
盲孔的电火花成型加工
工作液循环过滤系统主要由储油箱、过滤器、油泵、工作液分配器、阀 门、油压表等组成，它的作用是强迫一定压力的工作液流经放电间隙，将电 蚀产物排出，并且对使用过的工作液进行过滤净化。
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.7 电火花成型加工机床结构
5.机床附件
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火花放电，使两极表面在瞬时高温下都被蚀除掉一小块金属，分别形成一个小坑，
被蚀下的金属颗粒掉入工作液中冷却、凝固并被冲走。当每个脉冲结束时，工作液 介质恢复绝缘状态。如此循环不止，加工也就连续进行，无数个小坑组成了加工表 面，工具电极的形状也就被逐渐复制在工件上。
（3）【AUTO】Z轴自动对刀键。利用接触感知原理进行Z轴对刀，
并发出提示声。 （4）【进油开关】加工时工作液体开关。
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磁力吸盘 精密平口虎钳 移动式冲油座
件，其附件主要有：磁力吸盘、平口虎钳、冲油座、平动头、电极夹头等， 如图下所示。
机械式平动头
数控平动头
课题2 电火花成型基本操作
盲孔的电火花成型加工
7.2.1 现场了解电火花成型机床结构
机床主机、脉冲电源、机床数控系统、工作液循环过滤系统等部分组成。机
电极材料 钢 铸铁 黄铜 紫铜 石墨 铜钨合金 银钨合金
电加工性能
稳定性 较差 一般 好 好 尚好 好 好
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电极损耗 中等 中等 大 较大 小 小 小 机加工性能 好 好 尚好 较差 尚好 尚好 尚好 使用特性说明 在选择电规准时注意加工稳定性 为加工冷冲模时常用的电极材料 电极损耗太大 磨削困难，难与凸模连接后同时加工 机械强度较差，易崩角 价格贵，在深孔、直壁孔、硬质合金 模具加工中使用 价格贵，一般少用
2.机床结构
1100 kg
（1）主轴箱立柱由电机驱动伺服系统和主轴箱二次行程滑块组成，如上图 所示 （2）工作台及拖板如右图所示。 （3）手扳油泵 手扳油泵 工作台
课题2 电火花成型基本操作
盲孔的电火花成型加工
7.2.1 现场了解电火花成型机床结构
5.工作液循环过滤系统
工作液循环过滤系统主要由工作台油箱和过滤油箱组成，用于液面高度、
盲孔的电火花成型加工
7.1.1 电火花成型加工原理
电火花成型加工的工作原理如图所示。工件放在充满工作液的工作槽中，工作 液在泵的作用下循环，工具电极装在主轴端的夹具上。主轴的垂直进给由自动进给 调节装置控制，使工具电极和工件之间经常保持一个很小的放电间隙，一般在0.01 〜0. 2mm之间。这样，当工件和工具电极分别与脉冲电源的正负极相接的时候，每 个脉冲电压将在工具电极和工件之间的最小间隙处或绝缘强度最低的工作液处产生
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课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.5 电火花成型加工应用范围
电火花成型加工可加工任何难加工的金属材料和导电材料，如高硬度、复杂形 状的表面、薄壁、弹性、低刚度、微细孔、异型孔等特殊要求的零件（如下图 所示）。主要用于加工模具、高硬度材料和清除铣床无法加工的内角、窄槽等。
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.2 电火花成型加工电参数选择的一般规律
只有正确的选择电参数才能加工出品质优良的产品。影响电参数选择的因 素主要有：电极材料、工件材料、放电面积、表面粗糙度、放电间隙、电 极损耗、加工速度等。
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在电火花成型加工中，参数的选择对加工的工艺指标起着重要作用，
盲孔的电火花成型加工
二、知识点
为了完成上述零件的加工，本项目着重讲述如下知识：
《电加工实训》
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课题1 课题2 课题3 课题4 电火花成型加工概述 电火花成型机床基本操作
单击此处编辑母版副标题样式 盲孔电火花成型加工工艺与机床操作
完成盲孔的电火花成型加工
课题1 电火花成型加工概述
7.2.2 现场了解电火花成型机床的控制面板
2.机床手控盒，其按键与键盘按键一致如右图所示：
行调节移动速度。 （2）【电极校正】在电极校正时候需要打开，否则Z轴不能移动， 并发出报警声。 （1）【Z-、Z+】机床主轴上下移动键，可通过“Z SPEED”旋钮进
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冲、抽油调节。
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1-吸油阀；2-控制阀；3-压力表；4-工作灯；5-进油管；6-排油拉杆；7-油位拉杆
6.防火安全装置
图7-17 光感探头
图7-18 温度感应灭火器
图7-19机床总电源开关
课题2 电火花成型基本操作
盲孔的电火花成型加工
7.2.2 现场了解电火花成型机床的控制面板
1. ZNC-60B型电火花机床主要技术规格见下表
工作台面尺寸（长X宽） 工作台行程（X、Y、Z) 工作油漕尺寸（长X宽X高） 600 X 350 mm
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350X250X200 mm 920X570X340 mm
最大电极重量
最大工件重量 主机重量
50 kg
500 kg
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性。
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.3 电火花成型加工常用电极材料种类、极性选择及制造
3.型腔电极的制造 型腔加工用的电极主要根据选用的电极材料、电极与型腔的精度以及电 单击此处编辑母版标题样式 极的数量来选择制造方法。常用的方法如下： （1）切削加工常用的方法有铣、车以及平面、圆柱面磨削。因紫铜质地软， 磨床不能加工。 （2）数控铣削加工可以完成型面复杂的电极制造，重复生产精度高。 （3）石墨CNC机是加工石墨电极的专用数控铣床，其转速高，加工光洁度 和效率高。 （4）电火花线切割加工复杂形状、精度高的金属电极。 （5）对于一些相互间没有严格的位置精度或配合精度要求的外观装饰件、 壳体等，均可采用电铸电极制作，其成本低、制作周期短，有利于产品的更 新换代。电铸的方法适用于大尺寸电极制造，这种方法制造出的电极放电性 能好。
电火花成型机控制面板如图 7-20所示，主要有放电电压、电流指示表，急 停开关、ZNC键盘、显示器等。
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放电电压 电流指示 表
蜂鸣器 急停开关 显示器
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ZNC键盘
课题2 电火花成型基本操作
盲孔的电火花成型加工
7.2.2 现场了解电火花成型机床的控制面板
盲孔的电火花成型加工
7.1.7 电火花成型加工机床结构
1.机床主机
单击此处编辑母版标题样式 机床主机用于支撑、固定工具电极及工件，实现电极在加工过程中稳定
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的伺服进给运动。机床主机一般由床身、立柱、主轴头、工作台、工作液循 环系统、附件等组成。附件主要包括夹持工件和电极的夹具、冲油附件，固
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.3 电火花成型加工常用电极材料种类、极性选择及制造
1.电火花常用电极材料 从理论上讲，任何导电材料都可以做电极。不同的材料做电极对于电 单击此处编辑母版标题样式
火花成型加工速度、加工质量、电极损耗、加工稳定性有重要的影响。因 此，在实际加工中，应综合考虑各个方面的因素，选择最合适的材料做电 极。目前常用的电极材料有紫铜(纯铜)、黄铜、石墨、钢、铸铁、银钨合 金、铜钨合金等，这些材料的性能如下表所示。
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.3 电火花成型加工常用电极材料种类、极性选择及制造
2.电极材料的极性选择
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选”-’ 极性；铜电极对硬质合金：选“+、-”极性都可以；石墨电极对铜， 选“-”极性；石墨电极对硬质合金，选“-”极性；石墨电极对钢，选“+”极
7.1.2 电火花成型加工电参数选择的一般规律
2.脉冲间隔的选择
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的放电次数）有直接影响。间隔时间过短，放电间隙来不及消电离和恢复 绝缘，容易产生电弧放电，烧伤工具和工件；脉间选得过长，将降低加工 效率，减少了覆盖效应，使电极损耗增加。加工面积、加工深度较大时， 脉间也应该稍大。 3.峰值电流选择 峰值电流是放电时的能量，脉宽保持不变，增大峰值电流，材料蚀除 速度会加快，但要注意此时放电间隙和表面粗糙度也增加。
3.数控系统
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进给速度，使进给速度接近并等于蚀除速度，以维持一定的“平均”放电间 隙，保证电火花成型加工正常而稳定进行，以获得较好的加工效果。 常用数控系统有单轴数控系统和多轴数控系统。 4.工作液循环过滤系统
电火花成型机的电参数主要有：脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流。
1．脉冲宽度的选择
脉冲宽度又称放电持续时间，当其它参数不变时，增大脉宽，工具电
ห้องสมุดไป่ตู้
极损耗减小，生产率提高，加工稳定性变好。粗加工时可用较大的脉宽
（>100 μs）；精加工时只能用较小的脉宽（<50 μs）
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
《电加工实训》
项目7 盲孔的电火花成型加工
机电工程系 模具教研室
盲孔的电火花成型加工
一、项目内容：
《电加工实训》
在本项目中，用电火花成型机完成如下图所示的盲孔加工，材料为45钢 。
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1、零件图形:（如右图所示) 2、编程与加工要求： 1）根据电极和工件材料，正确选择脉冲电源接线方 式。 1）根据零件特点、材质、粗糙度要求，正确设置粗 加工、精加工脉冲参数。 3）根据零件结构，正确装夹工件、电极并校正定位。 4）操作机床，进行零件的加工。
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3.按电极交换装置分：分为普通电火花成型机床、电火花加工中心。
4.按应用范围分：分为通用机床、专用机床、镜面火花机。
无论采用哪种结构形式的电火花成型机床，其主要功能都是满足电火花成型加
工的工艺要求，伺服加工轴运动并保证电火花放电所需的最佳间隙要求，同时
定和调整相对位置的机械装置如：电极夹头、平动头、磁力吸盘、平口虎钳
等组成。 2.脉冲电源 脉冲电源的作用是将工频交流电转变成一定频率的定向脉冲电流，提供 电火花成型加工所需要的能量来蚀除金属，其参数主要有：峰值电流、脉冲 宽度、脉冲间隔等。
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.7 电火花成型加工机床结构
按预定的轨迹移动，以完成工件加工。
课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.7 电火花成型加工机床结构
固定单立柱式电火花成型机床如图下所示，主要由机床主机、脉冲电源、数控 系统、工作液循环过滤系统等部分组成。
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课题1 电火花成型加工概述
盲孔的电火花成型加工
7.1.6 电火花成型机床分类
1.按控制方式分：分为普通数显电火花成型机床、单轴数控电火花成型机床 （ZNC火花机）、多轴数控电火花成型机床（CNC火花机）。 2.按机床结构分：分为固定立柱式电火花成型机床、滑枕式电火花成型机床、 龙门式电火花成型机床、双头电火花成型机床。
床采用ZNC单轴控制系统，只能驱动Z轴的上下移动，X、Y、Z三轴采用高 精度电子光栅尺显示坐标，确保精度准确。
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苏州新火花ZNC-60B机床外形如下图所示，该电火花成型机床主要由：
课题2 电火花成型基本操作
盲孔的电火花成型加工
7.2.1 现场了解电火花成型机床结构