选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
(1)必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙,这一间隙随加工条件而定。如果间隙过大,极间电压不能击穿极间介质,因而不会产生火花放电;如果间隙过小,很容易形成短路接触,同样也不会产生火花放电。一般放电间隙应控制在1~100μm范围内,这与放电电流的脉冲大小有关。
(2)必须采用脉冲电源。脉冲电源能使放电所产生的热量来不及传导扩散到其余部分,把每一次的放电点分别局限在很小的范围内,否则会像持续电弧放电那样,使表面烧伤而无法用做模具电极加工。
(3)火花放电必须在绝缘的液体介质中进行。液体介质必须具有较高的绝缘强度,这样有利于产生脉冲性的火花放电。同时,液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中悬浮排除出去,并且对电极和工件表面有较好的冷却作用。通常采用煤油作为放电介质。
(4)放电点的功率密度足够高。唯有这样,放电时所产生的热量才足以使工件电极表面的金属瞬时熔化或气化。
进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电。
在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达一万摄氏度以上,压力也有急剧变化,从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的金属微粒,被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹,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。这样,虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较多的金属,具有一定的生产率。 在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下,一边蚀除工件金属,一边使工具电极不断地向工件进给,最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。因此,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型面。
工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料,如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中,工具电极也有损耗,但小于工件金属的蚀除量,甚至接近于无损耗。
工作液作为放电介质,在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质,如煤油、去离子水和乳化液等。
电火花加工中的电蚀现象早在19世纪末就被人们发现,如插头、开关启闭时产生的电火花对接触表面会产生损害。20世纪早期苏联的拉扎林科在研究开关触点遭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会使局部金属熔化、气化而被蚀除掉,从而开创和发明了电火花加工方法,并于1943年利用电蚀原理研制出世界上第一台实用化的电火花加工-装置,才真正将电蚀现象运用到实际生产加工中。中国在20世纪50年代初期开始研究电火花设备,并于60年代初研制出第一台靠模仿形电火花线切割机床。
电火花加工是一种利用电能和热能进行加工的新工艺,俗称放电加工。电火花加工与一般切削加工的区别在于,电火花加工时工具与工件并不接触,而是靠工具与工件间不断产生的脉冲性火花放电,利用放电时产生局部、瞬时的高温把金属材料逐步蚀除下来。由于在放电过程中有可见火花产生,故称电火花加工。
电火花加工主要用于模具生产中的型孔、型腔加工,已成为模具制造业的主导加工方法,推动了模具行业的技术进步。电火花加工零件的数量在3000件以下时,比模具冲压零件在经济上更加合理。按工艺过程中工具与工件相...
①能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件;②加工时无切削力;③不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷;④工具电极材料无须比工件材料硬;⑤直接使用电能加工,便于实现自动化;⑥加工后表面产生变质层,在某些...
电火花加工又称 ( )加工,可应用于()()()和其他加工。
电火花加工又称 ( 放电加工或电蚀加工)加工,可应用于(机械工程)(切削加工工艺与设备)(特种加工工艺)和其他加工
1)能加工任何导电材料。电火花加工中材料去除是靠放电时的电热作用实现的,材料的可加工性主要取决于材料的导电性及热学特性。
2)适合加工低刚度工件及微细加工。由于可以将工具电极的形状复制到工件上,因此特别适合复杂表面工件的加工。
3)电火花加工的表面由无数小坑和硬凸边组成,其硬度比机械加工表面硬度高,且有利于保护润滑油,在相同表面粗糙度下其表面润滑性和耐磨性也比机械加工表面好,特别适用于模具制造。
4)然而,一般电火花加工的速度较慢。
(1)电火花穿孔
穿孔加工是电火花加工中应用最广的一种,常用于加工型孔(圆孔、方孔、多边形孔、异形孔)、曲线孔、4qL、微孔等,例如冷冲模、拉丝模、挤压模、喷嘴、喷丝头上的各种型孔和小孔。
穿孔的尺寸精度主要靠工具电极的尺寸和火花放电的间隙来保证,电极的截面轮廓尺寸要比预定加工的型孔尺寸均匀缩小一个加工间隙,其尺寸精度要比工件高一级,一般不低于IT7级,表面粗糙度值要比工件小,且直线度、平面度和平行度在100 mm长度上不大于0.01mm。
(2)电火花型腔加工
电火花型腔加工包括锻模、压铸模、挤压模、胶木模、塑料模等。型腔加工比较困难,主要因为是不通孔加工,金属蚀除量大,工作液循环和电蚀产物排除条件差,工具电极损耗后无法靠进给补偿;其次是加工面积变化大,并且由于型腔复杂,电极损耗不均匀,对加工精度影响很大,因此型腔加工生产率低,质量难保证。为了提高型腔的加工精度,在电极方面,要使用耐蚀性高的纯铜和石墨作电极。此外,一些小型塑料模具的表面磨砂处理也使用电火花加工。 2100433B
深微孔电火花加工非电参数工艺规律研究
在深微孔电火花加工中,工作液及电极材料等非电参数的选择对加工效率及加工质量有极大的影响,揭示这些非电参数的工艺规律对提高深微孔电火花加工性能有重要的研究意义。利用煤油和去离子水两种工作液,以加工效率为目标,在不同条件下开展工艺试验,得出最适宜的工作液在加工45钢和紫铜材料工件时为去离子水,加工铝合金材料工件时为煤油;利用黄铜丝、钨丝及钼丝3种电极材料,同样以加工效率为目标开展工艺试验,得出最佳电极材料在加工45钢工件时为钨,加工紫铜材料工件时为钨和钼,加工铝合金材料工件时为黄铜。上述研究在深微孔电火花加工中合理选择工作液及电极材料方面做出了有益的探索,其研究成果为深微孔电火花加工高效率、高质量的开展提供了重要的借鉴。
微细电火花加工技术 (2)
微细电火花加工技术 (2)
淬硬的模具经电火花加工后,表面覆有熔化再凝固层(电加工白层)和未回火的再淬火层,两者都很脆,不利于模具寿命的提高。
电火花加工时,最后阶段建议采用“精放电”,如低电流,高频率。为获得最佳效果,模具经电火花加工后,必须采用研磨或油石抛光的方式完全去除电加工白层,再选用低于先前最高回火温度约25℃的温度再回火一次。
电火花加工工艺及应用
第一章 电火花加工基础知识……………………1
1.1 电火花加工的产生、发展及分布……………………1
1.2 电火花加工的特点……………………3
1.3 电火花加工应具备的条件……………………4
1.4 电火花加工的工艺类型及适用范围……………………5
1.5 电火花加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响……………………6
1.6 电火花放电的微观过程……………………7
1.7 电火花加工的极性效应……………………9
1.8 影响电火花加工蚀除速度的因素……………………10
1.9 蚀除(加工)速度和电极损耗的关系……………………13
1.9.1 加工速度……………………13
1.9.2 工具电极相对损耗速度和相对损耗比……………………13
1.10 影响电火花加工精度的主要因素……………………15
1.11 电火花加工的表面质量……………………16
1.11.1 表面粗糙度……………………16
1.11.2 表面变质层……………………17
1.11.3 表面力学性能……………………17
第二章 电火花成形加工设备……………………19
2.1 电火花成形加工机床的结构及组成……………………19
2.1.1 主机……………………19
2.1.2 脉冲电源……………………25
2.1.3 放电自动进给机构……………………29
2.1.4 工作液系统……………………33
2.2 电火花成形加工数控系统……………………36
2.2.1 电火花加工单轴数控系统……………………37
2.2.2 电火花成形加工多轴数控系统……………………38
2.2.3 数控摇动加工……………………38
2.2.4 电火花加工数控编程……………………38
2.3 电火花成形加工机床常用附件……………………40
2.3.1 电极夹具……………………40
2.3.2 平动头……………………43
2.3.3 油杯……………………44
2.3.4 电极自动交换装置……………………45
2.3.5 C 轴……………………45
2.4 数控电火花成形加工机床的工作精度(加工技术指标考核)……………………45
2.5 安全防护……………………46
2.5.1 电气安全……………………46
2.5.2 火灾的防止……………………46
2.5.3 有害气体的防护……………………47
第三章 数控电火花线切割设备……………………49
3.1 电火花线切割基本原理……………………49
3.2 电火花线切割加工特点……………………50
3.3 电火花线切割加工的应用范围……………………50
3.4 电火花线切割机床分类……………………51
3.4.1 高速往复走丝电火花线切割机床……………………51
3.4.2 低速单向走丝电火花线切割机床……………………52
3.5 数控电火花线切割机床主机……………………53
3.5.1 高速往复走丝电火花线切割机床基本组成……………………53
3.5.2 低速单向走丝电火花线切割机床……………………76
3.6 数控电火花线切割机床控制系统……………………90
3.6.1 高速往复走丝电火花线切割机床控制系统……………………90
3.6.2 低速单向走丝电火花线切割机床驱动系统……………………99
3.7 数控电火花线切割加工脉冲电源……………………101
3.7.1 高速往复走丝电火花线切割加工脉冲电源……………………101
3.7.2 低速单向走丝电火花线切割加工脉冲电源……………………105
3.8 典型高速往复走丝电火花线切割机控制系统……………………108
3.9 线切割编程方法及仿形编程……………………109
3.9.1 ISO代码……………………109
3.9.2 3B程序……………………112
3.9.3 自动编程系统……………………114
3.9.4 仿形编程系统……………………114
第四章 电火花成形加工的基本规律和特点……………………117
4.1 电火花成形加工的主要工艺指标及其影响因素……………………117
4.1.1 加工速度……………………117
4.1.2 电极损耗……………………118
4.1.3 表面粗糙度……………………119
4.1.4 加工精度……………………119
4.2 电火花成形加工脉冲参数选择原则……………………119
4.3 影响电火花成形加工精度和表面质量的因素……………………121
4.3.1 影响加工精度的主要因素……………………121
4.3.2 电火花加工的表面质量……………………122
4.4 加工过程中的参数控制……………………125
4.4.1 过程控制的目的……………………125
4.4.2 过程控制的难度……………………125
4.4.3 离线控制参数……………………125
4.4.4 在线控制参数……………………126
4.4.5 出现拉弧时的补救措施……………………126
4.4.6 适应控制系统……………………126
4.5 电火花成形加工中放电不稳定现象产生原因及改善……………………127
4.5.1 机床性能产生的放电不稳定现象……………………128
4.5.2 电参数调节对放电稳定性的影响……………………128
4.5.3 工作液对放电稳定性的影响……………………129
4.5.4 电极材料的种类、质量及与加工电参数匹配对放电稳定性的影响……………………129
4.5.5 工艺方法对放电稳定性的影响……………………129
4.5.6 难加工部位对加工稳定性的影响……………………130
4.5.7 加工操作的处理对加工稳定性的影响130
第五章 电火花成形加工工艺……………………132
5.1 电火花成形加工基本工艺过程……………………132
5.1.1 加工方法的选择……………………132
5.1.2 电极的准备……………………133
5.1.3 工件的准备……………………138
5.1.4 加工参数的选择……………………138
5.2 电火花穿孔加工方法……………………139
5.2.1 直接加工法……………………139
5.2.2 间接加工法……………………139
5.2.3 混合加工法……………………140
5.3 电火花型腔加工方法……………………140
5.3.1 单电极平动加工法140
5.3.2 多电极更换加工法140
5.3.3 分解电极加工法……………………141
5.3.4 电火花铣削加工……………………141
5.4 电火花成形加工的一些综合技巧……………………142
5.4.1 穿孔电极的反拷贝修正……………………142
5.4.2 电火花加工模具的后继抛光方法……………………143
5.5 电火花成形加工工艺发展与模具制造的相关性……………………143
5.6 电火花成形加工技术在模具制造中的应用……………………145
5.6.1 注塑模加工……………………145
5.6.2 冲模电火花穿孔加工……………………145
5.6.3 精密微细加工……………………145
5.7 电火花成形加工工艺分析与操作案例……………………146
5.7.1 工艺美术品凹模型腔电火花加工实例146
5.7.2 连杆锻模电火花加工实例……………………147
5.7.3 型腔模电火花加工实例……………………148
5.7.4 塑料叶轮注塑模电火花型腔加工实例……………………149
第六章 电火花高速小孔加工……………………151
6.1 电火花高速小孔加工原理……………………152
6.1.1 电火花高速小孔加工工艺特点……………………152
6.1.2 电火花高速小孔加工工艺规律……………………153
6.1.3 高速小孔加工极间正常放电状态的维持154
6.1.4 电极旋转移动放电通道避免电极烧伤……………………154
6.2 电火花高速小孔加工机床的组成……………………155
6.2.1 床身结构……………………155
6.2.2 主轴、密封旋转系统和导向器……………………155
6.2.3 工作液髙压供液系统……………………157
6.2.4 工作液系统使用操作……………………158
6.2.5 电气系统的组成与功能……………………158
6.3 电火花小孔加工工艺及故障处理……………………160
6.3.1 加工参数选择……………………160
6.3.2 非故障的异常情况处理……………………161
6.3.3 一般故障的处理……………………161
6.3.4 维护保养和检查……………………162
第七章 电火花线切割加工基本规律……………………164
7.1 切割速度……………………164
7.1.1 电参数的影响……………………164
7.1.2 非电参数的影响……………………168
7.2 表面粗糙度……………………173
7.3 加工精度……………………177
7.4 电极丝损耗及耐用度……………………180
第八章 数控电火花线切割机床操作及加工工艺……………………183
8.1 高速往复走丝电火花线切割机床搬运与安装要求……………………183
8.1.1 搬运要求……………………183
8.1.2 安装要求……………………183
8.2 高速走丝机安全操作规程……………………183
8.3 高速走丝机加工基本操作……………………184
8.3.1 上丝……………………184
8.3.2 紧丝……………………184
8.3.3 调整线臂高度……………………185
8.3.4 校正电极丝垂直……………………185
8.4 高速走丝加工应用及工艺……………………187
8.4.1 加工基本工艺路线187
8.4.2 零件图纸工艺分析187
8.4.3 工件备料……………………189
8.4.4 穿丝孔加工……………………190
8.4.5 加工路线的确定及切入点的选择……………………191
8.4.6 工件的一般装夹……………………192
8.4.7 维护与保养……………………196
8.4.8 常见故障排除……………………198
8.5 低速单向走丝电火花线切割机床操作……………………199
8.5.1 安全注意事项……………………199
8.5.2 影响机床加工的外界因素……………………200
8.5.3 机床的调整……………………203
8.5.4 加工前的检查……………………205
8.5.5 工件的安装……………………207
8.5.6 不同类型的夹具……………………208
8.5.7 典型零件的装夹方式……………………214
8.6 低速走丝加工水压、走丝速度及张力的调整……………………216
8.6.1 水压的调整……………………216
8.6.2 走丝速度的调整……………………217
8.6.3 电极丝张力大小的调整……………………217
8.7 低速走丝加工料芯的处理及无芯切割……………………217
8.8 低速走丝加工异常的处理……………………218
8.8.1 加工精度异常……………………218
8.8.2 频繁断丝……………………220
8.8.3 切割进给速度异常222
8.8.4 加工表面线痕过多222
8.8.5 加工表面粗糙度异常……………………223
第九章 高速往复走丝电火花线切割加工经验集锦……………………224
9.1 电火花线切割加工流程图……………………224
9.2 电火花线切割加工中应注意的事项……………………224
9.3 电火花线切割操作常用工具及使用方法……………………225
9.4 线切割加工跟踪最佳点的摸索……………………226
9.5 切割X 负方向(L3)时容易断丝的原因……………………227
9.6 延长电极丝使用寿命的方法……………………227
9.7 延长导轮和导轮轴承寿命的方法……………………228
9.8 断丝原因及处理方法……………………228
9.9 避免断丝后退回原点加工的方法……………………229
9.10 断丝后原地穿丝的方法……………………230
9.11 线切割加工中短路处理方法……………………230
9.12 切割表面发黑及工作液泡沫太多的处理方法……………………230
9.13 线切割“花丝”现象分析与解决……………………231
9.14 提高电火花线切割的自动对中心精度注意的问题……………………231
9.15 线切割加工中要注意保持穿丝孔的完整性……………………232
9.16 提高断丝保护功能的可靠性的方法……………………232
9.17 电火花线切割脉冲电源参数的设置……………………232
9.18 分析电火花线切割的加工误差……………………233
9.19 运丝及走丝系统异响问题的判断……………………233
9.20 机床电气故障检修的一般方法……………………233
9.21 精密模具切割时线切割程序补偿量的确定……………………234
9.22 电极丝换向条纹的处理及表面亮泽度的提高……………………234
9.23 改善线切割加工表面粗糙度的措施……………………234
9.24 大厚度工件的切割工艺……………………235
9.25 大厚度“紫铜件”切割问题……………………235
9.26 铝合金电火花线切割加工236
9.27 对于局部淬裂或加工走错模具的修补……………………237
9.28 克服切割件变形、不易装夹、裂纹的几点措施……………………238
9.29 在线切割机床上实现接刀加工的方法……………………240
9.30 超长工件加工方法……………………242
9.31 改变工件定位方式,扩大机床加工范围……………………242
9.32 一种简易线切割夹具的设计……………………243
9.33 电火花线切割用于单件、小批的薄板加工……………………244
9.34 电火花线切割用于薄带加工……………………245
9.35 电火花线切割在凸模加工中的接痕处理……………………245
9.36 小凸模在终点产生凹痕的处理方法……………………246
9.37 线切割加工对称度要求高的零件……………………246
9.38 解决线切割加工圆柱体同心度及对称度的方法……………………247
9.39 线切割表面产生沟痕及解决方法……………………247
9.40 精密冲压模线切割加工变形影响及对策……………………248
9.41 线切割加工长条形零件的工艺……………………249
9.42 多次切割预留段切割的处理方法与技巧……………………250
9.43 易变形细长凸模的多次切割方法……………………251
9.44 电火花线切割机床精度检测标准……………………253
9.45 高速走丝电火花线切割机床选择比较……………………254
9.46 国内主要电火花加工机床的生产厂……………………255
第十章 电火花线切割技术的最新进展……………………257
10.1 高效及智能型切割……………………257
10.1.1 高效切割……………………257
10.1.2 智能型高频脉冲电源……………………261
10.2 一次切割……………………262
10.3 多次切割……………………263
10.4 高速走丝机实现多次切割的基本条件……………………264
10.5 切割精度……………………266
10.5.1 实际修整量与理论修整量关系问题266
10.5.2 基于复合工作液的切割精度提高方式……………………267
10.5.3 智能电极丝张力控制系统……………………269
10.5.4 电机内置式储丝筒运丝系统……………………269
10.6 切割表面完整性的研究……………………270
10.7 高阻半导体材料的电火花加工……………………272
10.7.1 半导体电火花线切割意义与必要性……………………272
10.7.2 半导体放电模型272
10.7.3 半导体进电特性273
10.7.4 半导体体电阻的影响……………………274
10.7.5 半导体蚀除机理275
10.7.6 半导体切割实例276
10.8 工作液改进及应用导致的线切割发展……………………278
参考文献……………………280
电火花加工技术问答作者为郭洁民,本书按章节以问答的形式解答各种电火花加工的技术问题,包括电火花加工技术基础知识;电火花加工机床设备;电火花加工工艺;电火花加工相关技能;电火花加工的综合技巧;电火花加I的疑点难点;电火花加工的新设备、新技术、新工艺、新材料及其他电火花加工的若干问题。
本书按章节以问答的形式解答各种电火花加工的技术问题,包括电火花加工技术基础知识;电火花加工机床设备;电火花加工工艺;电火花加工相关技能;电火花加工的综合技巧;电火花加I的疑点难点;电火花加工的新设备、新技术、新工艺、新材料及其他电火花加工的若干问题。力求简单明了,通俗易懂、回答明白透彻、论述清楚、特别是电火花加工技术的基本概念、基本常识、说明较详细,既有一定的理论深度,又有丰富的实践内容,同时列举大量典型加工实例,是从事电火花加工的工程技术人员的必读参考书籍,对在实际工作中遇到的具体问题,可从中获得帮助;该书还可供从事模具设计人员和模具工艺编制人员参考;并可作为从事电火花加工设备操作工人的培训用书。