聊城大学东昌学院本科毕业论文（设计）
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DM7140电火花加工机床工作液循环过滤系统设计
前 言
混粉电火花加工技术 ，作为改善大面积电火花加工表面粗糙度的一种工艺方法 ，日本最早进行了研究 ，并取得了很好的效果 ，已将混粉电火花加工方法广泛应用于模具制造中 ，国内在这一领域的研究起步较晚 ，技术水平低 ，尚处于研究阶段 。由于社会经济的高速发展和产品更新换代加快 ，模具的应用日益广泛 。而在模具制造特别是型腔模具的制造中 ，通常采用电火花加工方法进行模具的最终精加工 。
普通电火花加工方法的表面粗糙度较差 ，模具型腔表面还需进一步的手工抛光 ，劳动强度大 ，费用高 ，质量和精度难控制 。采用混粉电火花加工方法 ，可以进行大面积镜面加工 ，消除电加工表面变质层和电解作用软层 ，省掉抛光工序 ，提高模具加工精度 ，缩短生产周期 ，降低生产成本 。而且在加工表面粗糙度、加工速度 、表面硬度以及电极损耗等方面 ，皆比普通电火花加工方法有很大提高 。同时解决了模具加工中尖角 、窄缝 、深槽抛光等困难的技术问题 。并且能完成普通电火花加工方法尚无法做到的侧面精加工 。作为模具制造中一种新的电加工工艺方法 ，混粉电火花加工技术有着其他加工方法不可替代的作用和广阔的应用前景 。它对（1）材料的可加工性 ；（2）工艺路线的安排 ；（3）新产品的试制过程 ；（4）产品零件的设计的结构 ；（5）零件结构工艺性好 、坏的衡量标准等都产生很大的影响 。
模具工业的迅速发展,推动了模具制造技术的进步。电火花加工作为模具制造技术的一个重要分支,被赋予越来越高的加工要求。同时在数控加工技术发展新形势的影响下,促使电火花加工技术朝着更深层次、更高水平的数控化方向快速发展。虽然模具高速加工技术的迅猛发展使电加工面临着严峻的挑战,目前放电加工技术部分工序已被高速加工中心代替。但电火花加工仍旧有广阔的前景。如在模具的复杂、精密小型腔、窄缝、沟槽、拐角、冒孔、深度切削等加工领域仍被广泛应用。同时这项技术一直被改进和提升,使放电加工技术在模具工业中经久不衰。
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1.绪 论
1.1选题背景：
本次毕业设计的课题来自于校内科研课题。 1.2课题目的：
将普通电火花加工的工作液循环系统进行重新设计，使其能满足混粉工作液的加工要求 。整套装置自成体系 ，并可随意移动和安放 。与DM7140型电火花成型机床的工作液循环系统形成两套各自独立且用途不同的工作液循环系统 。
1.3课题意义：
电火花加工是特种加工中的重要组成部分 ，是传统切削加工的重要补充和扩延 。广泛应用于模具制造 ，复杂零件加工和超硬材料加工等领域 。它具有加工精度高 ，噪音小 ，易于实现数控操作的特点 。因此 ，在机械制造领域得到越来越广泛的应用 。
但是，要实现镜面加工（Ra值小于0.1um），只是局限于小面积（100mm2 ）的超精加工，而难以扩大面积，这样将使其实用意义不大，所以目前大面积电火花镜面加工以及三维曲面的竟面加工，仍然是世界各国研究方向。
1.4应解决的问题：
随着机械制造技术的发展，人类的进步，人们需求的提高，对机械制造技术提出更高的要求 ：（1）解决各种难切削材料的加工问题：如硬质合金、钛合金、耐热刚不锈钢淬火刚金刚石宝石石英以及锗硅等各种高硬度高强度高韧性高脆性的金属及非金属材料的加工。（2）解决各种特出复杂表面的加工问题：如喷气涡轮机叶片 、整体涡轮 、发动机匣和锻压模和镞射模的立体成型表面 ，各种琮模冷拔模上的特出断面上的型孔 ，炮管内堂线 、 喷油嘴等的加工 。（3）解决各种超精光整或具有特殊要求的零件的加工问题：如对表面质量和精度要求很高的航天 、 航空陀螺仪 、伺服阀 、以及细长轴薄壁零件 、弹性元件的加工等。要想解决以上问题，仅仅靠传统的切削加工元件很难实现甚至根本无法实现 。特种加工就是在这种情况下发展起来的 。特种加工与常规加工的不同点 ：（1）不是主要依靠机械能，而是主要用于其他能量（ 如电能 、化学能 、光 、声 、电热等 ）去除金属材料 。（2）工具硬度可以低与被加工材料硬度。（3）加工过程中工具和工件之间不存在显著机械切削力。
随着模具的精密化以及产品零件加工时电火花加工技术的发展起到促进作用.目前模具型腔和零件的抛光,大多还依赖手工,这与在复杂型腔加工有极大优越性的电火
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花成型加工相比,很不相称,可见发展电火花镜面加工是电火花加工技术的一个重要发展方向.
1.5电火花加工的应用和发展趋势： 1）、混粉电火花加工
混粉电火花加工是电火花加工的一种新工艺 ，是在工作液中混入一定比例的导电微粉 （ 如硅粉 、铝粉 、铬粉 、钨粉等 ） ，粉末微粒使电极和工件的极间电场发生畸变 ，降低了放电电压 ，工作液的电阻率降低 ，放电间隙成倍增大 ，潜布 、寄生电容成倍减小 ，同时每次从工具电极到工件表面的放电通道 ，被微粉颗粒分割形成多个小的火花放电通道 ，使到达工件表面的脉冲能量“ 分散 ”成很小 ，相应的放电凹坑也就很小 ，并减少了局部集中放电 ，提高了加工稳定程度 ，从而能稳定获得大面积的光整加工表面 。
２）、电火花加工的发展趋势
电火花加工技术的发展趋势和新的进展有以下几个主要方面：
(1)CNC电火花加工的进展。自70年代以来，美国、西欧和日本都相继推出CNC电火花加工机床和加工中心。可以实现机床四轴、五轴连动，由于加工实现计算机控制，研制一批CAD/CAM软件，实现了复杂曲面的加工。
(2)高精度电火花加工技术的发展。 (3)细微电火花加工技术的开发。
(4)开拓应用范围，开发新的技术。能加工圆柱面、圆锥面、旋转曲面、渐开线、摆线、螺旋线、二次曲线等。
1.6设计的指导思想：
运用大学四年所学的专业知识，独立完成一次一般的机械设计过程。通过对电火花加工技术的学习研究，设计与DM7140型电火花成型机床原有的加工系统相配套的，能够实现混粉加工的工作液箱。
本次设计是在崔传辉老师的指导下 ，对课题进行了周密而细致的分析 ，经过广泛调研和查阅各种相关资料 ，制定了总体设计方案 。接下来 ，我们便对方案进行更为细致的分析和切实的修改 。结合加工机床工作台尺寸 ，确定工作油箱和储油箱的尺寸 ，选定工作液泵的型号 。
本设计涉及内容广泛 ，理论上虽不复杂 ，但却不失新颖 ，应用知识较多 ：机械设计，液压传动 ，材料力学 ，机械原理，金属工艺 ，机械制造 ，公差 ，机械制图 ，计
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算机等方面的知识综和应用 。 使我们在大学期间所学的书本知识在本次设计中进行了一次全面综合应用和更深刻的理解 ， 从而进一步巩固和提高了我们对所学知识的运用 。提高了对知识运用的能力和解决机械问题的能力 ，为我们以后发展打下良好基础！
2.电火花加工技术
电火花加工是在一定的加工介质中,利用两个电极之间产生火花放电时的电蚀效应来蚀除金属材料的加工方法。
2.1电火花加工的原理：
电火花加工的原理是基于工具和工件（ 正 、负电极 ）之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属 ，以达到对工件的尺寸 、形状及表面质量预定的加工要求 。电火花腐蚀的微观过程是电场力 、磁力 、热力 、流体动力 、电化学和胶体化学等综合作用的过程 。并可大致分为两极间介质的电离 、击穿 ，形成放电通道 ；介质热分解 、电极材料熔化 、气化热膨胀 ；电极材料的抛出 ；极间介质的消电离等几个阶段 。研究结果表明 ：电火花放电时火花通道内瞬时产生大量的热 ，达到很高的温度 ，足以使任何金属材料局部融化 、汽化而被蚀除掉形成放电坑[8]。
电火花加工的基本原理如图所示：
图2.1 基本原理图
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