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数控电火花成形加工机床优化改进建议

时间:2023-06-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:数控电火花成形加工能直接利用电能,便于实现自动控制。数控电火花成形加工也有不足,如加工效率较低、工具电极损耗会影响尺寸加工的精度等。例如,锻模70%的工作量可由电火花加工来完成。图9-6为SC400型数控电火花成形机床的外形。SC400型精密数控电火花成形机床主要由主机、油箱、数控电源柜等部分组成。

数控电火花成形加工机床优化改进建议

电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM。随着电火花技术的发展,逐步形成电火花成形加工和电火花线切割加工两种加工方式。

1.电火花成形加工的工作原理

图9-5为最简单的数控电火花成形加工机床原理图。工具电极和工件分别接脉冲电源的负、正极,浸入工作液中,数控系统控制工具电极向工件进给,当间隙达到一定值时,两极上施加的脉冲电压将间隙中的工作液击穿,产生火花放电,在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可达9000℃以上,压力也急剧变化,从而使工件表面局部金属立刻熔化、汽化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝成金属微粒,被工作液带走。这时,在工件表面则留下一个微细的凹坑痕迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢复绝缘状态。紧接着,下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿,产生火花放电。重复上述过程,电极不断下降,金属表面也不断被蚀除,这样,电极的轮廓形状便可复印在工件上,从而达到加工的目的。只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式,就能加工出各种复杂的形面。

图9-5 数控电火花成形加工机床原理图

2.电火花成形加工的主要特点

数控电火花成形加工的主要特点如下。

(1)脉冲宽度可以调节,在同一台机床上能连续进行粗、中、精加工。

(2)加工时工具电极与工件不接触,两者之间不存在因切削力而产生的一系列设备和工艺问题,有利于加工用通常机械切削方法难以或无法加工的复杂形状工件和具有特殊工艺要求的工件,如薄壁、窄槽、各种型孔、立体曲面等。

(3)脉冲放电产生的高温通道足以熔化和汽化任何材料,因此,它适合加工用传统机械加工方法难以加工的特殊材料,包括各种淬火钢、硬质合金、耐热合金等硬、脆、韧、高熔点的导电材料。

(4)数控电火花成形加工能直接利用电能,便于实现自动控制。(www.xing528.com)

(5)数控电火花成形加工也有不足,如加工效率较低、工具电极损耗会影响尺寸加工的精度等。

3.电火花成形加工在模具制造中的应用

模具制造行业首先大量使用电火花加工技术,最初是冲裁模的加工,后来在成形模具的加工方面也广泛使用。例如,锻模70%的工作量可由电火花加工来完成。

电火花成形加工在模具制造中的应用主要有以下几个方面。

(1)加工各种模具零件的型孔,如冲裁模、复合模、连续模等模具中的型孔,及拉丝模、拉深模等模具中的复杂型孔等。

(2)加工复杂形状的型腔,如锻模、塑料模、压铸模、橡皮模等各种模具的型腔。

(3)电火花磨削,如对淬硬钢件、硬质合金件进行平面磨削、内外圆磨削、坐标孔磨削以及成形磨削等。

(4)强化金属表面,如对凸模和凹模进行电火花强化处理后,可提高耐用度。

(5)其他加工,如刻字、花纹,电火花攻螺纹等。

图9-6为SC400型数控电火花成形机床的外形。SC400型数控电火花成形机床是在消化和吸收国外先进技术和经验的基础上,根据我国实际情况而设计的,采用了工业计算机控制系统、键盘输入、彩色CRT显示等,大大提高了编程自动化程序,具有造型美观、结构新颖、操作方便等优点。SC400型精密数控电火花成形机床主要由主机、油箱、数控电源柜等部分组成。主机由床身、底座、滑枕、主轴箱、工作液槽等部分组成。机床采用滑枕式结构,滑枕式结构与十字滑台结构相比较,具有较好的刚性和较大的承载能力,并且加工精度高,稳定性能好。机床X、Y、Z三个坐标采用直流伺服电动机直接驱动滚珠丝杠的形式。三个坐标导轨采用滚动导轨,具有灵敏度高、伺服性能好、加工稳定、定位精度高等优点。

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