Sg电火花成型加工的工作原理和特点如何?
电火花加工又叫放电加工或电蚀加工,是目前模具成型表面的重要加工方法。
(1)电火花成型加工的工作原理
电
火花加工是基于电火花腐蚀原理,即在工具电极与零件互相靠近时,极间电压将在正负极间使电介质电介液电离而形成火花放电,并在火花通道中瞬时产生大量热
能,足以使金属局部熔化甚至气化,而将金属腐蚀掉,从而形成所要求的型孔和盲孔。达到零件穿孔或加工型腔的目的。
图
所示为电火花成型加工原理图,零件1和工具电极4分别接脉冲电源2的两输出端。自动进给装置3 (液压油缸和活塞)使工具电极和零件间时刻保持很小的合理
放电间隙,当脉电压加到这两个电极上时,便在当时条件下相对某一间隙最小处,或绝缘强度最低处击穿工作液,并产生火花放电,瞬间产生高温,温度高达一万度
以上,使得零件上被蚀掉一小点金属,形成一个小凹坑。此后,工作液恢复到绝缘状态;接着,第二个脉冲电压又重复上述 动作,使零件的金属表面不断地被蚀
掉,依此下 去,即可将工具电极的形状复制在工件上,从而 1一工件2—脉冲电源3—进给 加工出所需的零件型孔和型腔来。 装置4—工具电极5—
工作液
(2)电火花加工的特点
1) 电火花加工时,由于不是靠刀具的机械方法去除金属,加工时无任何机械力的作用,因此可以用来加工小孔、窄槽及各种复杂形状的型孔和型腔。
2) 由于电脉冲参数可以任意调节,故在同一台机床上可对零件进行粗、中、 精加工及连续加工,节省了设备,提高了效率。
3) 电火花加工是直接用电能加工,故便于实现生产中的自动控制及加工自 动化。
4) 电火花加工时是利用局部高温蚀除金属,任何硬、脆的金属材料都无法抵抗这种高温,只要能导电,就能进行加工,因此,它能加工淬硬模具,并不会产生过多变形。
5) 经过电火花加工后的零件精度高,表面粗糙度可达Ra1.25μm,因此, 利用电火花加工后的零件,稍加修正后即可装配使用。
6) 型腔的加工余量一般较大,尤其是在不预加工的情况下,蚀除的金属量更多,因此,对电源的要求是:降低损耗和提高生产率。
7) 型腔属于盲孔加工,其电蚀产物的排出较为困难,尤其是深型腔加工时更甚,因此,在工艺上必须采用冲油或抽油式来实现排屑。
8) 由于型腔的形状多较复杂,电极损耗引起其尺寸的变化会直接影响型腔的精度,因此要求电极的损耗越小越好。
电火花加工设备,由步进电机,走丝机构和数控X、刀架机构组成。工件被浸泡在电解液中,钼丝是割炬,它一边高频放电,一面进给。被电蚀的金属随钼丝带出,这种腐蚀只发生在距钼丝极近的距离内。
它的最大特点是:能切割淬过火的模具钢,其它机床很难办到。
电火花线切割机(Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM),属电加工范畴,是由前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时,发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉,从而开创和发明了电火花加工方法。线切割机也于1960年发明于前苏联,我国是第一个用于工业生产的国家。其基本物理原理是自由正离子和电子在场中积累,很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段,两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞,形成一个等离子区,并很快升高到8000到12000度的高温,在两导体表面瞬间熔化一些材料,同时,由于电极和电介液的汽化,形成一个气泡,并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流中断,温度突然降低,引起气泡内向爆炸,产生的动力把溶化的物质抛出弹坑,然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体,并被电介液排走。然后通过NC控制的监测和管控,伺服机构执行,使这种放电现象均匀一致,从而达到加工物被加工,使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品
往复走丝电火花线切割机床的走丝速度为6~12 m/s,是我国独创的机种。自1970年9月由第三机械工业部所属国营长风机械总厂研制成功“数字程序自动控制线切割机床”,为该类机床国内首创。1972年第三机械工业部对工厂生产的CKX数控线切割机床进行技术鉴定,认为已经达到当时国内先进水平。1973年按照第三机械工业部的决定,编号为CKX — 1的数控线切割机床开始投入批量生产。1981年9月成功研制出具有锥度切割功能的DK3220型的坐标数控机,产品的最大特点是具有1.5度锥度切割功能。完成了线切割机床的重大技术改进。随着大锥度切割技术逐步完善,变锥度、上下异形的切割加工也取得了很大的进步。大厚度切割技术的突破,横剖面及纵剖面精度有了较大提高,加工厚度可超过1000mm以上。使往复走丝线切割机床更具有一定的优势。同时满足了国内外客户的需求。这类机床的数量正以较快的速度增长,由原来年产量2~3千台上升到年产量数万台,目前全国往复走丝线切割机床的存量已达20余万台,应用于各类中低档模具制造和特殊零件加工,成为我国数控机床中应用最广泛的机种之一。但由于往复走丝线切割机床不能对电极丝实施恒张力控制,故电极丝抖动大,在加工过程中易断丝。由于电级丝是往复使用,所以会造成电极丝损耗,加工精度和表面质量降低。
低速走丝线切割机电极丝以铜线作为工具电极,一般以低于0.2m/s的速度作单向运动,在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料之间施加60~300V的脉冲电压,并保持5~50um间隙,间隙中充满脱离子水(接近蒸馏水)等绝缘介质,使电极与被加工物之间发生火花放电,并彼此被消耗、腐蚀,在工件表面上电蚀出无数的小坑,通过NC控制的监测和管控,伺服机构执行,使这种放电现象均匀一致,从而达到加工物被加工,使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。目前精度可达0.001mm级,表面质量也接近磨削水平。电极丝放电后不再使用,而且采用无电阻防电解电源,一般均带有自动穿丝和恒张力装置。工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高、表面质量好,但不宜加工大厚度工件。由于机床结构精密,技术含量高,机床价格高,因此使用成本也高。
不好意思。有点长。自己挑选一些可以用得吧。
电火花加工是通过电蚀作用完成的;
要用于其它机床不容易加工的工件;
用于不容易加工的部位清角或硬度比较高的硬质合金材料