辅助工序的安排
辅助工序的包括检验、去毛刺、倒棱、清洗、防锈、去磁和平衡等。 三、工步顺序和进给路线的确定
1.工步顺序安排的一般原则 1)先粗后精 2)先近后远 3)内外交叉
学时:2 时间:90分钟 教学课题:数控电加工工艺
教学目的:使学生掌握机电加工的定义、数控电火花成形机床的加工原理 教学重点:数控电火花成形机床的加工原理 教学难点:数控电火花成形机床的必须具备条件 教学过程: 一、电加工的产生
电火花加工又称放电加工或电蚀加工。它是利用在一定介质中,通过工具电极和工件电极之间脉冲放电时的电腐蚀作用对工件进行加工的一种工艺方法。在现代机械制造中,由于高强度、高硬度、高韧性、高脆性、耐高温等特殊性能材料的不断出现,传统的机械切削加工已不能满足要求。因而,直接利用电能、电化学能、声能等特种加工方法进行加工的工艺方法相继得到了很快的发展,如电火花、电解、超声和化学加工等。 电火花加工又称放电加工或电蚀加工,它包括电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花成形磨削、电火花同步回转加工、电火花表面强化和刻字等工艺方法。在机械加工中主要用电火花成形加工和电火花线切割加工。本章介绍电火花成型加工。
二、电加工的定义与特点
定义;利用电的各种效应进行金属材料加工的一种方式
特点:无明显切削力 低于工件的硬度 必须是金属材料 三、机床的类型简介
(一)数控电火花成形加工原理
国产电火花成形加工机床型号 D(K) 71 32
机床工作台宽度
电火花穿孔、成形加工机床 电加工机床
如图6-1所示,电火花成形加工的原理是基于工件与工具电极(简称电极)之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属,以达到零件的加工要求。
自动进给调节装置能使工件和工具电极保持给定的放电间隙。脉冲电源输出的电压加在液体介质中的工件和工具电极(以下简称电极)上,当电压升高到液体介质的击穿电压时,会使液体介质在绝缘强度最低处被击穿,产生火花放电。瞬间高温使工件和电极表面都被蚀除掉一小块材料,形成小的凹坑。
一次脉冲放电之后,两极间的电压急剧下降到接近于零,间隙中的电介质立即恢复到绝缘状态。此后,两极间的电压再次升高,又在另一处绝缘强度最小的地方重复上述放电过程。多次脉冲放电的结果,使整个被加工表面由无数小的放电凹坑构成
二、电火花成形加工须具备以下条件:
(1)自动进给调节系统保证工件与电极之间经常保持一定距离以形成放电间隙。 (2)加工中工件和电极浸泡在液体介质中,这种液体介质称为工作液。
(3)脉冲电源输出单向脉冲电压加在工件和电极上。当电压升高到间隙中工作液的击
穿电压时,会使介质在绝缘强度最低处被击穿,产生火花放电,如图6-2(a)所示,瞬间高温使工件和电极表面都被蚀除掉一小块材料形成小的凹坑,如图6-2(b)。脉冲电源提供的脉冲电流波形如图6-3所示。
一、数控电火花成形机床的主要组成 电火花成形加工机床按数控程度分为普通(非数控)电火花成形加工机床和数控电火花成形加工机床。
见图6-1,数控电火花成形加工机床主要由主机、脉冲电源和机床电气系统、数控系统和工作液循环过滤系统等部分组成。
1.主机及附件 机床主机由床身、立柱、主轴头、工作台等组成。附件包括用以实现工件和电极的装夹、固定和调整其相对位置的机械装置,电极自动交换装置(ATC或AEC)等。
可调节工具电极角度的夹头属机床附件。
平动头也属机床附件,如图6-4所示。
2.脉冲电源
脉冲电源的作用是将工频交流电转变成一定频率的定向脉冲电流,提供电火花成形加工所需能量。
3.数控系统
(1)自动进给调节系统 它的任务是通过改变、调节主轴头(电极)进给速度,使进给速度接近并等于蚀除速度,以维持一定的“平均”放电间隙,保证电火花加工正常而稳定进行,以获得较好的加工效果。
常用自动进给调节系统有电液自动控制系统和电—机械式自动进给调节系统,数控电火花机床普遍采用电—机械式自动进给调节系统。
(2) (3)
伺服进给系统:使主轴作伺服运动。
工作液循环过滤系统:提供清洁的、有一定压力的工作
二、数控电火花成形加工的特点及应用
数控电火花成形加工的特点与应用有如下方面:
(1)优点:适合于难切削材料的加工
① 适合于机械加工方法难于加工的材料的加工,如淬火钢、硬质合金、耐热合金
②可加工特小孔、深孔、窄缝及复杂形状的零件,如各种型孔、立体曲面、复杂形状的工件 ,小孔、深孔、窄缝等 。 (2)缺点
①只能加工导电工件; ②加工速度慢;
③由于存在电极损耗,加工精度受限制。
2)可加工特殊及复杂形状的零件
(3)直接利用电能、热能进行加工,便于实现加工过程自动控制。
(4)主要加工金属等导电材料,但在一定条件下也可加工半导体和非导体材料。 (5)加工效率一般较低,电极存在损耗,加工的最小角部半径受限制。
电火花成形加工主要用于电火花穿孔(用电火花成形加工方法加工通孔)和电火花型腔加工。
电火花穿孔加工主要用于加工冲模和异形孔,电火花型腔加工主要用于加工各类型腔模和各类复杂的型腔零件。
由于电火花加工有其独特的优点,加上电火花加工工艺技术水平的不断提高,数控电火花成形加工机床的普及,其应用领域日益扩大,已在模具制造、机械、航空、电子、仪表、轻工业等部门用来解决各种难加工的材料和复杂形状零件的加工问题。
三、电极
在电火花成形加工过程中,电极是十分重要的部件,对其工艺影响甚大。 1.电极损耗
电火花成形加工时,电极和工件一样会受到电腐蚀而损耗。电极的损耗是影响加工精度的一个重要因素。减少电极损耗的措施有:
(1)正确选择极性 一般说来,在短脉冲精加工时采用正极性加工,而在长脉冲粗加工时则采用负极加工。
(2)利用吸附效应。 2.电极材料
根据电火花加工原理,可以说任何导电材料都可以用来制作电极,但在生产中应选择损耗小,加工过程稳定,生产率高,机械加工性能良好,来源丰富,价格低廉的材料作电极材料。