数控电火花加工工艺-PPT课件

花
脉冲电源：把交流电流转换
成
成一定频率的单向脉冲电流
型
形
伺服系统：使主轴作伺服进
加
加 工
给运动
工
工作液循环系统：提供清
洁的、有一定压力的工作液
机 床
机
床
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第六章 数控电火花加工工艺
电火花成形加工的基本原理是基于工具和工件（正、负电极） 之间脉冲火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零 件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求
电
火电
花
火 花
成成
形 加
形 加 工
工 原
的 条 件
理
必须使接在不同极性上的 工具和工件之间保持一定 的距离以形成放电间隙
脉冲波形是单向的
放电必须在具在有一定绝 缘性能的液体介质中进行
有足够的脉冲放电能量， 以保证放电部位的金属被 熔化或气化
脉冲电流波形图
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第六章 数控电火花加工工艺
火 述放电过程。多次脉冲放电的结果，使整个被加工表面由无数小的放电凹坑构成。
花
成 形
电 火 花
加
成 形
工
加
原
工 原
理
理
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第六章 数控电火花加工工艺
电
火
花
成
形
初始状态
加
工
原
理 抛出蚀除物
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电极 工件 工作液 电子
介质电离、击穿，形成放电通道 火花放电产生熔化、气化、热膨胀
加
件。
工 特
型腔加工属于盲孔加工，金属蚀除量大，工作液循环困难，电 蚀产物排除条件差，电极损耗不能用增加电极长度和进给来补偿； 加工面积大，加工过程中要求电规准的调节范围也较大；型腔复杂，
点
电极损耗不均匀，影响加工精度。
及
应
用
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第六章 数控电火花加工工艺
电火花成型加工应用举例
自动进给调节装置能使工件和工具电极保持给定的放电间隙。脉冲电源输出的电
压加在液体介质中的工件和工具电极(以下简称电极)上，当电压升高到液体介质的击 穿电压时，会使液体介质在绝缘强度最低处被击穿，产生火花放电。瞬间高温使工件 和电极表面都被蚀除掉一小块材料，形成小的凹坑。
电
一次脉冲放电之后，两极间的电压急剧下降到接近于零，间隙中的电介质立即恢复 到绝缘状态。此后，两极间的电压再次升高，又在另一处绝缘强度最小的地方重复上
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矩形脉冲的峰值电流、脉冲宽度和脉间； 工件材料、工作液
机床精度、工件的装夹精度、电极制造及 装夹精度
放电间隙、电极损耗和加工斜度
脉冲宽度 峰值电流
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第六章 数控电火花加工工艺
影 响 电 火 花 成 形 加 工 因 素
工件表面粗糙度取决于火花的大小。如果放电能量大， 则表面粗糙度大，另一方面，切割速度加快
EDM只须很小的夹紧力
传统加工受工件材料硬度限制 EDM不受工件材料硬度限制 传统加工不可能获得直角
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EDM很容易获得直角
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第六章 数控电火花加工工艺
电 电火花成形加工的应用
火 花 电火花成形加工主要用于电火花穿孔（用电火花成形加工方法加工
通孔）和电火花型腔加工。
成 电火花穿孔加工：主要用于加工冲模和各种异形孔。 形 电火花型腔加工：主要用于加工各类型腔模和各类复杂的型腔零
电
火
花
成
形 加
窄缝深槽加工
工
特
点
及
应
型腔加工
用
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花纹、文字加工
冷冲模穿孔加工
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第六章 数控电火花加工工艺
电火花成型加工应用举例
电
火
花
成
形
加
工
特
点
及
应
用
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这是大量生产的塑料勺子示意图
1.首先进行产品设计,然后按照设 计的图样制作铜电极
2. 铜电极安装到EDM机床上,作 为塑料凹模的工件也安装到工作 台上
加
的工件 ，小孔、深孔、窄缝等
工
特
点 及
缺点
只能加工导电工件 加工速度慢 由于存在电极损耗，加工精度受限制
应
用
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第六章 数控电火花加工工艺
电火花成形加工的特点举例
电 火 花 成 形 加 工 特 点 及 应 用
1.没有机械力施加在工件上
传统加工需要的较大的夹紧力
2.不受工件材料硬度等方面的限制
好
能量大，工件接正极（称正极性加
！
原
工）。短脉冲加工时正好相反
理
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第六章 数控电火花加工工艺
电火花成形加工的特点
电
火
花 成 形
优点
适合于机械加工方法难于加工的材料的加 工，如淬火钢、硬质合金、耐热合金等。
可加工特小孔、深孔、窄缝及复杂形状的 零件，如各种型孔、立体曲面、复杂形状
间隙介质消电离（恢复绝缘状态） 6
第六章 数控电火花加工工艺
极性效应
电 火
概念
火花放电时电极和工件都会被蚀除掉，
极
但蚀除的速度是不同的，这种现象称为
性
极性效应
效
花
应
成 形
愈
• 由于电子的质量小、离子质量大，
它们在电场力作用下轰击阳极和阴极
显 著
加 工
产生 原因
的能量不同。
愈
• 长脉冲加工时，正离子对负极的轰击
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第六章 数控电火花加工工艺
电火花成型加工应用举例
电
火
3.利用火花放电原理加工
花
成
形
4.完成凹模的加工
加
工
特
点 及
5. 凸凹模分别安装到注塑机上,及 可生产出合格的塑料产品
应
用
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第六章 数控电火花加工工艺
影 影响加工速度 响 的因素 电 火 花 影响加工精度 成 的因素 形 加 工 影响表面质量 因 的因素 素
如果火花放电能量小，工件表面粗糙度则细。 但切割速度将变慢
这里我们只学习工厂应用较普遍的电火 花成形加工、电火花线切割加工的加工原 理、特点、应用和工艺。
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第六章 数控电火花加工工艺
➢电火花成形加工机床
➢电火花成形加工原理
电 ➢电火花成形加工特点及应用
火 花
➢影响电火花成形加工因素
成 ➢电火花线切割加工机床
形 加
➢电火花线切割加工原理
工 ➢电火花线切割加工特点应用
机 床
➢电火花线切割加工工艺
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第六章 数控电火花加工工艺
常见的电火花成形加工机床由机床主体、脉冲电源、伺服系统、 工作液循环系统等几个部分组成。
电
机床主体：用于夹持工具电
极及支承工件，保证它们的相对位
电
火
置，并实现电极在加工过程中的稳 火
花 成
定进给运动
第六章 数控电火花加工工艺
电 火 花 加 工 又 称 放 电 加 工 （ Electrical Discharge Machining 简称EDM），按加工 方式不同电火花加工又分为电火花成形加 工，电火花线切割加工、电火花高速小孔 加工，电火花磨削、电火花同步共轭回转 加工和电火花表面强化与刻字等六种。