電火花成形機

電火花成形機

電火花成型機是指用電火花成形方法加工型腔、型體或穿孔的電火花加工工具機。由於電火花成型加工具有許多傳統切削加工所無法比擬的優點,因此其套用領域日益擴大,已廣泛套用於機械(特別是模具製造)、航空、電子、電機、電器、精密微細機械、儀器儀表、汽車、輕工等行業,以解決難加工材料及複雜形狀零件的加工問題。

基本介紹

  • 中文名:電火花成形機
  • 外文名:spark-erosion sinking machine
  • 優點:適用材料廣等
  • 缺點:加工效率低等
  • 套用:電子、電機等的加工
  • 學科:機械工程
原理,特點,分類,操作,

原理

電火花加工是基於工具和工件(正、負電極)之間脈衝性火花放電時的電腐蝕現象以達到對零件的尺寸、形狀及表面質量預定的加工要求。如圖1所示,工具電極4與工件1一起置於介質5(煤油或其他液體)中,並分別與脈衝電源2的負極和正極相連線。加工時,自動進給調節裝置2移動工具電極使其逐漸趨近工件,當工具電極與工件之間的間隙小到一定程度時,介質被擊穿,在間隙中發生脈衝放電。放電的持續時間極短,只有(
)s,而瞬時的電流密度極大,可達(
)A/cm2,溫度可高達10000℃以上,致使工件表面局部金屬材料被軟化、熔化甚至汽化。在瞬時放電的爆炸力作用下,工件熔化、氣化了的金屬材料被拋入液體介質冷凝成微小的顆粒,並從放電間隙中排匭除出去。每次放電即在工件表面形成一個微小的凹坑(稱為電蝕),連續不斷的脈衝放電,使工件表面不斷地被蝕除,因而逐漸完成加工要求。脈衝放電過程中,由間隙自動調節器驅動工具電極自動進給,保持其與工件的間隙,以維持持續的放電。
圖1圖1

特點

①由於放電通道中電流密度很大,局部區域內產生的高溫足以熔化甚至氣化任何導電材料,因此能加工各種具有導電性能的硬、脆、軟、韌材料。
②加工時工具與電極不接觸,兩者之間無切削力,適於加工小孔、薄壁、窄腔槽及各種複雜的型孔、型腔和曲線孔等。
③加工時,脈衝寬度可以調節,在同一台工具機上能連續進行粗、中、精加工。
④直接利用電能加工,便於實現加工過程的自動控制和加工自動化。
其不足之處是加工效率低、工具電極也有損耗、影響尺寸加工的精度等。

分類

一、按工具機結構分類
(1)固定立柱式數控電火花成型工具機
固定立柱式數控電火花成型工具機結構簡單,一般用於中小型零件加工。
(2)滑枕式數控電火花成型工具機
滑枕式數控電火花成型工具機結構緊湊,剛性好,一般只用於小型零件加工。
(3)龍門式數控電火花成型工具機
龍門式數控電火花成型工具機結構較複雜,套用範圍廣,常用於大中型零件加工。
二、按控制方式分類
(1)普通數顯電火花成型工具機
普通數顯電火花成型工具機是在普通電火花成型工具機上加以改進而來,它只能顯示運動部件的位置,而不能控制運動。
(2)單軸數控電火花成型工具機
單軸數控電火花成型工具機只能控制單個軸的運動,精度低,加工範圍小。
(3)多軸數控電火花成型工具機。
多軸數控電火花成型工具機能同時控制多軸運動,精度高,加工範圍廣。
③按電極交換方式分類。
(1)手動式。手動式,即普通數控電火花成型工具機,
結構簡單,價格低,工作效率低。
(2)自動式。自動式,即電火花加工中心,結構複雜,價格高,工作效率高。

操作

電火花成型工具機安全操作規程如下:
1.操作人員必須站在耐壓20kV以上的絕緣板上進行工作,加工過程中不可觸碰電極工具,操作人員不得較長時間離開電火花成型工具機。
2.常保持電氣設備清潔,防止受潮,以免降低絕緣強度而影響工具機的正常工作。
3.工作液介質不得混入類似汽油之類的易燃液體,防止火花引起火災。油箱要有足夠的循環油量,將油溫限制在安全範圍內。
4.加工時,工作液面要高於工件一定距離(30~50mm),如果液面過低,加工電流大,很容易引起火災。同時必須避免侵入電極夾頭。
5.根據煤油的渾濁程度,及時更換過濾介質,並保持油路暢通。
6.在電火花加工時間內,應有排油霧、煙氣的排風換氣裝置,保持室內空氣良好而不被污染。
7.工具機周圍嚴禁吸菸,並應配備適於油類的二氧化碳滅火器,最好是自動滅火器。
8.在工具機的允許規格範圍內進行加工,不要超重或超行程工作。
9.避免長時間接觸工作液,應戴手套。接觸工作液後必須洗手。
10.防止工作液濺入眼睛。禁止吸入工作液。
11.不要在系統加工過程中,對系統進行維修或更換電極。
12.在加工過程中,電極及相連部件上所帶的高壓電會危急生命,嚴禁觸摸或將手伸入工作液槽中。
13.操作人員不能將手、工具或工件等物品放在工具機護罩上,以防止各軸運動時發生碰撞。
14.在工具機以自動方式移動軸時,切勿將手放入工作液槽。在緊急情況下,用電櫃前面板或主機上的紅色急停開關停止軸的移動。
15.加工前所有安全保護蓋、板必須安裝就位,然後才能加工。

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