电火花加工

2020/2/101第二章电火花加工此处插入7分钟视频材料。2020/2/1021、什么是电火花加工？EDM-----ElectricalDischargeMachining电火花加工是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把工件材料蚀除下来。2020/2/103§2-1电火花加工的基本原理及分类一、电火花加工的基本原理1、原理2、主要原因3、基本条件二、设备基本组成2020/2/104三、电火花加工的特点1.脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件，不受材料硬度影响不受热处理状况影响。2.脉冲放电持续时间极短，放电时产生的热量传导扩散范围小，材料受热影响范围小。3.加工时工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小，工具电极材料不需比工件材料硬，因此工具电极制造容易。4.直接利用电能加工，便于实现加工过程的自动化。5.可以改革工件结构，简化加工工艺，提高工件使用寿命，降低工人劳动强度。2020/2/105四、电火花加工的局限性五、电火花加工的应用2020/2/106六、电火花加工的工艺类型按照工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，大致可以分为以下几种：电火花穿孔成型加工电火花线切割电火花内外圆和成型磨削电火花同步共轭回转加工电火花高速小孔加工电火花表面强化和刻字工艺类型2020/2/107§2-2电火花加工的机理加工机理动画演示：电火花蚀除过程分以下四个阶段：一、极间介质的电离、击穿形成放电通道；二、介质热分解、电极材料熔化、气化、热膨胀；三、电极材料的抛出；四、极间介质的消电离。2020/2/108§2-3电火花加工中的一些基本规律一、影响材料放电腐蚀的主要因素：1、极性效应2、电参数对电蚀量的影响3、金属材料热学常数对电蚀量的影响4、工作液对电蚀量的影响5、其它因素2020/2/109二、电火花加工的加工速度和工具的损耗速度：1、加工速度2、工具相对损耗极性选择吸附效应传热效应材料选择2020/2/1010三、影响加工精度的主要因素四、电火花加工的表面质量1、表面粗糙度；2、表面变质层；3、表面力学性能（硬度、耐磨性、残余应力、耐疲劳性能）2020/2/1011§2-4电火花加工用的脉冲电源2020/2/10122020/2/1013一、电加工对脉冲电源的要求：总的要求：1、有较高的加工速度2、工具电极损耗低；3、加工过程稳定性好；4、工艺范围广2020/2/1014对脉冲电源的具体要求：1、单向脉冲；2、脉冲波形前后沿要陡；3、脉冲参数可调；4、节能。2020/2/1015二、脉冲电源的分类按主回路中主要元件种类：RC线路驰张式、晶体管式、大功率集成器件式按输出脉冲波形：矩形波、阶梯波、高低压复合波按间隙状态对脉冲参数的影响：独立式、非独立式按工作回路数：单回路、多回路2020/2/1016三、RC线路脉冲电源四、晶体管式脉冲电源五、各种派生脉冲电源1、高低压复合脉冲电源2、多回路脉冲电源3、等脉冲电源4、高频分组脉冲和梳形波脉冲电源5、智能脉冲电源2020/2/1017§2-5电火花加工的自动进给调节系统2020/2/10181、什么是自动进给调节系统？2、自动进给调节的作用、要求、分类。3、自动进给调节的基本组成部分。4、典型实例及应用。2020/2/1019一、自动进给调节系统的作用、要求、和分类1、什么是自动进给调节系统？2、自动进给调节的作用、要求、分类（1）作用（2）要求范围，灵活，稳定（3）分类：电液式、电-机械式2020/2/1020二、自动进给调节系统的基本组成部分放大驱动执行机构调节对象测量环节比较环节2020/2/10211、测量环节2、比较环节3、放大驱动环节4、执行环节5、调节对象2020/2/10222020/2/10232020/2/10242020/2/10252020/2/10262020/2/1027控制核心单元驱动单元间隙电压采样电路转换执行部件2020/2/10282020/2/1029标准外设PC机控制核心脉冲卡I/O卡A/D卡驱动和功放部分步进电机驱动模块电源步进电机机床工作台间隙电压采样电路机床部分控制专用板卡2020/2/1030加工参数数据库初始化模块动态联接库文件故障诊断处理模块辅助功能模块平面加工模块外圆加工模块螺旋加工模块其它加工模块控制核心模块2020/2/1031PC机ISA总线脉冲卡I/O卡A/D卡驱动模块步进电机负载间隙电压采样电路2020/2/10322020/2/1033正常放电过渡放电稳定电弧2020/2/1034§2-6电火花加工机床2020/2/1035电火花成形加工机床组成部分：床身、立柱、主轴头、工作液循环系统、电源、控制系统等2020/2/1036§2-7电火花穿孔成形加工1、电火花穿孔加工2、电火花型腔加工3、小孔电火花加工4、异形孔的电火花加工5、工艺扩展2020/2/1037一、电火花穿孔加工冲模的电火花加工（已经被线切割所代替）2020/2/1038二、电火花型腔加工1、加工工艺2、电极设计2020/2/1039三、小孔电火花加工四、异形孔的电火花加工五、工艺扩展电火花展成加工2020/2/10402020/2/10412020/2/1042§2-7电火花穿孔成形加工1、电火花穿孔加工2、电火花型腔加工3、小孔电火花加工4、异形孔的电火花加工5、工艺扩展2020/2/10432020/2/10442020/2/1045问题：1、电火花穿孔成型加工中，工具电极和工件的相对运动方式怎样？2、高阻抗材料如何用电火花加工？3、你所见过的内孔磨削加工，最小孔径可以小到多少？如果是Φ1.5mm的内孔，砂轮外径为Φ1.0mm,磨削需要的线速度为15m/s,则砂轮的转速为30万转/min，普通的磨床可以实现吗？2020/2/1046§2-8其它电火花加工1、工具电极相对工件采用不同组合运动方式的电火花加工。2、工具电极和工件在气体介质中进行放电的电火花加工。3、工件为非金属材料的加工。2020/2/1047一、电火花磨削加工1、磨削的运动方式。2、磨削的加工工艺。3、小孔电火花磨削加工。2020/2/10481、磨削的运动方式。2020/2/10492020/2/10502020/2/1051问题：电火花磨外圆时，会出现什么问题？2020/2/10522、磨削的加工工艺。2020/2/1053石墨电极工件Sa)S石墨电极工件b)2020/2/10543、小孔电火花磨削加工。图2-42020/2/1055二、电火花同向同步回转加工螺纹。三、高阻抗材料的电火花加工四、表面处理、刻字等。五、五轴联动简单棒状电极电火花加工。2020/2/1056混粉电火花加工机理及应用2020/2/1057§3电火花线切割加工2020/2/1058§3-1电火花线切割加工原理、特点及应用一、加工原理：1、原理2、分类3、控制方式2020/2/1059二、特点：1、与成型加工的共同点加工原理、机理、工艺、适应材料等相同。2、与成型加工的不同点加工极性、工作液、放电状态、接触方式、电极形式、电极丝的加工特点、工具损耗等2020/2/1060§3-2电火花线切割加工设备一、机床本体床身、工作台、走丝机构、锥度切割装置二、脉冲电源三、工作液循环系统2020/2/10611、电火花线切割加工的原理、特点、应用；2、电火花线切割加工设备组成；3、电火花线切割加工控制系统；4、电火花线切割加工编程技术；5、影响加工质量的因素（什么影响线切割加工质量）；6、线切割加工工艺及扩展应用。2020/2/1062电极丝材质·直径·张力材质，直径张力恒张力系统恒定2020/2/1063§3-3电火花线切割控制系统和编程技术一、线切割控制系统：标准外设PC机控制核心脉冲卡I/O卡A/D卡驱动和功放部分步进电机驱动模块电源步进电机机床工作台间隙电压采样电路机床部分控制专用板卡2020/2/1064电火花线切割机床控制系统的控制功能：1、轨迹控制2、加工控制2020/2/10651、轨迹控制偏差判断进给偏差计算终点判断2020/2/1066§3-3电火花线切割控制系统和编程技术0xyB2020/2/1067oxy2020/2/10682、加工控制（1）进给速度控制（2）短路控制（3）间隙补偿（4）图形位置控制（5）适应控制（6）自动找中心（7）信息显示2020/2/1069二、线切割数控编程1、程序格式：BxByBjGZ2020/2/10702、直线编程3、圆弧编程三、自动编程2020/2/10712020/2/1072