第一章 绪 论
1.1电火花加工技术的的发展历程
电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象,对材料进行加工的方法。早在十九世纪,人们就发现了电器开关的触点开闭时,因为放电,使接触部位烧蚀,造成接触面的损坏。这种放电引起的电极烧蚀现象叫做电腐蚀。起初,电腐蚀被认为是有害的,为减少和避免这种有害的电腐蚀,人们一直在研究电腐蚀产生的原因和防止的办法。当人们掌握了它的规律之后,便创造条件,转害为益,把电腐蚀用于生产中。研究结果表明,当两极产生放电的过程中,放电通道瞬时产生大量的热,足以使电极材料表面局部熔化或汽化,并在一定条件下,熔化或汽化的部分能抛离电极表面,形成放电腐蚀的坑穴。
二十世纪四十年代初,人们进一步认识到,在液体介质中进行重复性脉冲放电时,能够对导电材料进行尺寸加工,因此,创立了“电火花加工法”。
电火花加工技术作为特种加工领域的重要技术之一,最早应用于二战时期折断丝锥取出时的加工。随着人类进入信息化时代,电加工技术取得了突飞猛进的发展,可控性更高,数字化程度更好。
电火花加工技术经历了手动电火花加工、液压伺服、直流电机、步进电机、交流伺服电机等一系列过程。控制系统也越来越复杂,从单轴数控到3轴数控、再到多轴联动。20世纪90年代初期,3轴电火花机在国内还是空白,主要是从日本和瑞士引进。直到90年代中期,北京市电加工研究所才和日本沙迪克公司合作开始制造3轴电火花加工机,也可以说开始步入国内电火花加工机的真正快速发展轨道,后来在此基础上又生产研发了4轴4联动电火花加工机。以该合作为例,可以看出北京市电加工研究所的消化吸收再创新的道路大概经历了以下几个阶段:首先制造主机,也就是机械部分,相对较为简单;此后是数控系统部分,可以理解为引进;之后是整个电源,是消化阶段。经历这三个阶段之后是吸收,最后是再创新。对电火花加工而言电火花成形机下一步的发展空间在精密微细和特殊材料两个方面。特殊材料(如航空航天领域用的材料)专机,窄槽窄缝、异型腔的加工,精密模具等领域都是发展重点。在精加工方面,曾经有过高速铣要代替电火花的传言,现在证明这是不现实的。现在粗加工、大电流的火花机又有回头的趋势,在家电、汽车很多行业中应用。人类新开发出来的导电的特殊材料都可进行放电加工,而高速铣通常很难实现。精密微细加工比如喷丝板等微小型零件都离不开电
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火花加工;航空航天领域中很多零部件需要多轴联动电火花加工。我们国家在专用机型上有创新的能力,有很大的空间。
1.2模具电火花的发展趋势
模具电火花加工技术正不断向精密化、自动化、智能化、高效化等方向发展。如今新型数控电火花机床层出不穷,如瑞士阿奇、瑞士夏米尔、日本沙迪克、日本牧野、日本三菱等机床在这方面技术都有了全面的提高。
1.2.1精密化
电火花加工的精密核心主要体现在对尺寸精度、仿形精度、表面质量的要求。时下数控电火花机床加工的精度已有全面提高,尺寸加工要求可达±2-3μm、底面拐角R值可小于0.03mm,最佳加工表面粗糙度可低于Ra0.3μm。通过采用一系列先进加工技术和工艺方法,可达到镜面加工效果且能够成功地完成微型接插件、IC塑封、手机、CD盒等高精密模具部位的电火花加工。从总体来看,现代模具企业在先进数控电火花机床的应用上,还没能很好地挖掘出机床的精密加工性能。因此有必要全面推动已有数控加工技术的进一步发展,不断提高模具加工精度。
1.2.2自动化
目前最先进的数控电火花机床在配有电极库和标准电极夹具的情况下,只要在加工前将电极装入刀库,编制好加工程序,整个电火花加工过程便能日以赴继地自动运转,几乎无需人工操作。机床的自动化运转降低了操作人员的劳动强度、提高生产效率。但自动装置配件的价格比较昂贵,大多模具企业的数控电火花机床的配置并不齐全。数控电火花机床具备的自动测量找正、自动定位、多工件的连续加工等功能已较好地发挥了它的自动化性能。自动操作过程不需人工干预,可以提高加工精度、效率。普及机床的自动化程度是当前数控电火花机床行业的发展趋
1.2.3 智能化
智能控制技术的出现把数控电火花加工推向了新的发展高度。新型数控电火花
机床采用了智能控制技术。专家系统是数控电火花机床智能化的重要体现,它的智能性体现在精确的检测技术和模糊控制技术两方面。专家系统采用人机对话方式,根据加工的条件、要求,合理输入设定值后便能自动创建加工程序,选用最佳加工条件组合来进行加工。在线自动监测、调整加工过程,实现加工过程的最优化控制。专家系统在检测加工条件时,只要输入加工形状、电极与工件材质、加工位置、目标粗糙度值、电极缩放量、摇动方式、锥度值等指标,就可自动推算并配置最佳加工条件。模糊控制技术是由计算机监测来判定电火花加工间隙的状态,在保持稳定电弧的范围内自动选择使加工效率达到最高的加工条件;自动监控加工过程,实现最稳定的加工过程的控制技术。专
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家系统智能技术的应用使机床操作更容易,对操作人员的技术水平要求更低。目前智能化技术不断地升级,使得智能控制技术的应用范围更加的广泛。随着市场对电加工要求的提升,智能化技术将获得更为广阔的发展空间。势之一。
1.2.4高效化
现代加工的要求为数控电火花加工技术提供了最佳的加工模式,即要求在保证加工精度的前提下大幅提高粗、精加工效率。如手机外壳、家电制品、电器用品、电子仪表等领域,都要求将大面积(例如100×100mm)工件的放电时间大幅缩短,同时又要降低粗糙度。从原来的Ra0.8μm改进到Ra0.25μm,使放电后不必再进行手工抛光处理。这不但缩短了加工时间且省却后处理的麻烦,同时提升了模具品质,使用粉末加工设备可达到要求。另外减少辅助时间(如编程时间、电极与工件定位时间等),这就需要增强机床的自动编程功能,配置电极与工件定位的夹具、装置。若在大工件的粗加工中选用石墨电极材料也是提高加工效率的好方法。最佳的加工模式是企业扩大市场空间、提升市场竞争力的资本,其开发而成的新产品、新技术亦愈受欢迎。
电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象,对材料进行加工的方法。 早在十九世纪,人们就发现了电器开光的触点开闭时,以为放电,使接触部位烧蚀,造成接触面的损坏。这种放电引起的电极烧蚀现象叫做电腐蚀。起初,电腐蚀被认为是有害的,为减少和避免这种有害的电腐蚀,人们一直在研究电副食产生的原因和防止的办法。当人们掌握了它的规律之后,便创造条件,转害为益,把电腐蚀用于生产中。研究结果表明,当两极产生放电的过程中,放电通道瞬时产生大量的热,足以使电极材料表面局部熔化或汽化,并在一定条件下,熔化或汽化的部分能抛离电极表面,形成放电腐蚀的坑穴。
二十世纪四十年代初,人们进一步认识到,在液体介质中进行重复性脉冲放电时,能够对导电材料进行尺寸加工,因此,创立了“电火花加工法”。
电火花加工技术作为特种加工领域的重要技术之一,最早应用于二战时期折断丝锥取出时的加工。随着人类进入信息化时代,电加工技术取得了突飞猛进的发展,可控性更高,数字化程度更好。
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第二章 电火花加工基本原理
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。
2.1电火花加工条件
(1).工具电极和工件电极之间必须维持合理的距离在该距离范围内,既可以满足脉冲电压不断击穿介质,产生火花放电,又可以适应在火花通道熄灭后介质消电离以及排出蚀除产物的要求。若两电极距离过大,则脉冲电压不能击穿介质、不能产生火花放电,若两电极短路,则在两电极间没有脉冲能量消耗,也不可能实现电腐蚀加工。
(2).两电极之间必须充入介质在进行材料电火花尺寸加工时,两极间为液体介质(专用工作液或工业煤油);在进行材料电火花表面强化时,两极间为气体介质。
(3).输送到两电极间的脉冲能量密度应足够大在火花通道形成后,脉冲电压变化不大,因此,通道的电流密度可以表征通道的能量密度。能量密度足够大,才可以使被加工材料局部熔化或气化,从而在被加工材料表面形成一个腐蚀痕(凹坑),实现电火花加工。因而,通道一般必须有105-106A1em}电流密度。放电通道必须具有足够大的峰值电流,通道才可以在脉冲期间得到维持。一般情况下,维持通道的峰值电流不小于2A。
(4).放电必须是短时间的脉冲放电脉冲。放电持续时间一般为10-1^-10-3s。由于放电时间短,使放电时产生的热能来不及在被加工材料内部扩散,从而把能量作用局限在很小范围内,保持火花放电的冷极特性。
(5).脉冲放电需重复多次进行,并且多次脉冲放电在时间上和空间上是分散的这里包含两个方面的意义:其一时间上相邻的两个脉冲不在同一点上形成通道;其二,若在一定时间范围内脉冲放电集中发生在某一区域,则在另一段时间内,脉冲放电应转移到另一区域。只有如此,才能避免积碳现象,进而避免发生电弧和局部烧伤。
(6).脉冲放电后的电蚀产物能及时排放至放电间隙之外,使重复性放电顺利进行在电火花加工的生产实际中,上述过程通过两个途径完成。一方面,火花放电以及电腐蚀过程本身具备将蚀除产物排离的固有特性;蚀除物以外的其余放电产物〔如介质的气化物)亦可以促进上述过程;另一方面,还必须利用一些人为的辅助工艺措施,例如工作液的循环过滤,加工中采用的冲、抽油措施等等。
2.2电火花加工原理
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以下是电火花加工原理图:
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。 按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征,可将电火花加工方式分为五类:利用成型工具电极,相对工件作简单进给运动的电火花成形加工;利用轴向移动的金属丝作工具电极,工件按所需形状和尺寸作轨迹运动,以切割导电材料的电火花线切割加工;利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极,进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削;用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工;小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。 电火花加工能加
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工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件;加工时无切削力;不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷;工具电极材料无须比工件材料硬;直接使用电能加工,便于实现自动化;加工后表面产生变质层,在某些应用中须进一步去除;工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。
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第三章 电火花加工的特点
3.1电弧火花加工的工艺特点
电火花加工是与机械加工完全不同的一种新工艺。随着工业生产的发展和科学技术的进步,具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性,高粘性和高纯度等性能的新材料不断出现。具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多,这就使得传统的机械加工方法不能加工或难于加工。因此,人们除了进一步发展和完善机械加工法之外,还努力寻求新的加工方法。电火花加工法能够适应生产发展的需要,并在应用中显示出很多优异性能,因此,得到了迅速发展和日益广泛的应用。
电火花加工的特点如下:
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,材料受热影响范围校
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校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.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。基于上述特点,电火花加工的主要用途有以下几项1)制造冲模、塑料模、锻模和压铸模。 2)加工小孔、畸形孔以及在硬质合金上加工螺纹螺孔。 3)在金属板材上切割出零件。 4)加工窄缝。 5)磨削平面和圆面。 6)其它(如强化金属表面,取出折断的工具,在淬火件上穿孔,直接加工型面复杂的零件等)。
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第四章 电火花加工工艺流程
数控电火花加工是一门重要的特种加工技术,它在模具制造、航空、电子、核能、仪器、轻工等部门用来解决各种复杂形状零件和难加工材料的加工问题。电火花加工可以说是一种不可替代的工艺方法,发挥着重要的作用。
4.1 模具电火花加工的工艺确定
模具零件在制造前,根据本身的特点、加工要求来确定合理的加工工艺。一般来说,为了使模具零件在尽量短的时间内加工出来,减少加工成本,提高加工效率,应尽量选用铣削加工、线切割加工等工艺来加工零件。当在铣削加工、线切割加工等加工不到或工件有特殊要求的情况下才进行电火花加工,如刀具难以够到的复杂表面,需要深度切削的地方,长径比特别大的地方,精密小型腔、窄缝、沟槽、拐角,不便于切削加工装夹,材料硬度很高,规定了要提供火花纹表面等的加工场合。
电火花加工前要对零件图进行分析,了解工件的结构特点、材料,明确加工要求。根据加工对象、精度及表面粗糙度等要求和机床功能选择采用合适的电火花成形工艺方法。
4.2 对工件轮廓进行预加工
一般在电火花加工前,需要对工件轮廓进行预加如上图所示。预加工一般使用机械加工的方法,如加中心、普通铣床等。预加工的目的是为了减少电 火花加工中的材料去除量,可以大幅度提高电火花加速度,电极的损耗减少,使得电极的数目减少。粗加电流可以较小,从而使加工表面受影响小。
工工工,工
4.3 电极的设计与制造
电火花加工首先要进行电极的设计、制造。当前计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术已广泛应用于模具制造行业。那些高端的CAD/CAM软件,像UG、Pro/E、CimatronE、MasterCAM等都提供了强大的电极设计、编程功能,减少了手工拆电极的繁琐工作,与传统的电极设计、制造相比,提高效率十几倍甚至几十倍。
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根据企业的工艺水平,考虑电极加工精度要求、加工成本等工艺要点来安排电极的制造工艺。目前模具企业已广泛使用加工中心来制造各种型面复杂的电极。加工中心比传统铣削加工速度快,全自动,重复生产的精度很高,可得到较复杂的形状。最近推出的高速加工中心,能胜任形状更复杂、精度要求更高类电极的制造,为制造电极提供了完美的技术解决方案。线切割加工也是很常用的一种电极加工方法,非常适合2D电极的制造,可用来单独完成整个电极的制造,或者用于铣削制造电极的清角加工。另外,薄片类电极用机械切削加工很难进行,而使用线切割加工可以获得很高的加工效率和加工精度;使用慢走丝线切割机床,可以加工有斜度、上下异形的复杂电极,获得很高的加工精度、表面质量。
一般使用的电极材料有石墨和纯铜。一般精密、小电极选用纯铜材料,而大的电极选用石墨材料。
采用快速装夹定位系统来制造电极是电火花加工的一种先进工艺方法,它是将电极坯料装夹在加工机床的装夹系统上来制造,制造完成后,可直接将电极装于电火花加工机床的快速装夹系统上进行放电加工,给加工操作带来了很大的方便,提高了电极的制造效率,也保证了电极的装夹、定位精度。
4.4 工件、电极的装夹与校正
电火花加工将工件安装于工作台,并要对工件进行校正。由于电火花加工中电极与
工件并不接触,宏观作用力很小,所以工件装夹一般都比较简单。通常用永磁吸盘来装夹工件,为了适应各种不同工件加工的需求,还可以使用其他工具来进行装夹,如平口钳、导磁块、正弦磁台、角度导磁块等。工件装夹后要对其进行校正,以保证工件的坐标系方向与机床的坐标系方向一致。在实际加工中常用校表来校正工件。
电极安装在机床主轴上,应使电极轴线与主轴轴线方向一致,保证电极与工件在垂直的情况下进行加工。电极的装夹方式有自动装夹和手动装夹两种。自动装夹电极是先进数控电火花加工机床的一项自动功能。它是通过机床的电极自动交换装置(ATC)和配套使用电极专用夹具(EROWA、3R)来完成电极换装的,使用电极专用夹具可实现电极的自然校正,无需对电极进行校正或调整,能够保证电极与机床的正确位置关系,大大减少了电火花加工过程中装夹、重复调整的时间。手动装夹电极是指使用通用的电极夹具,通过可调节电极角度的夹头来校正电极,由人工完成电极装夹、校正操作。如下图4.1
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图4.1电极的校正
4.5加工的定位
当工件和电极装夹、校正完成后,就需要将电极对准工件的加工位置,才能在工件上加工出准确的型腔。模具制造电火花加工最常用的定位方式是利用电极基准中心与工件基准中心之间的距离来确定加工位置,称之为“四面分中”。利用电极基准中心与工件单侧之间的距离确定加工位置的定位方式也比较常用,称之为“单侧分中”。另外,还有一些其他的定位方式。
各种定位方式都是通过一定的方法来实现的,通常运用电火花加工机床的接触感知功能来获得正确的加工位置,它可以直接利用电极的基准面与工件的基准面进行接触感知实现定位;精密模具电火花加工采用基准球进行接触感知定位,点接触减少了误差,可实现较高精度的定位;另外,还有千分表比较、放电定位等定位方法。使用快速装夹定位系统,可省去重复的定位操作,当配备ATC装置时,则完全可以实现长时间无人操作的自动化加工,可有效地提升企业的竞争力。
目前的数控电火花加工机床都具有自动找内中心、找外中心、找角、找单侧等功能,这些功能只要输入相关的测量数值,即可方便地实现加工的定位,比手动定位要方便得多。
4.6 电参数的配置
在完成校正、定位等基本操作以后,就要根据加工要求选择合理的电参数。电参数选择的好坏,直接影响加工的各项工艺指标。选用电参数最终目的是为了达到预定的加工尺寸和表面粗糙度要
求。选用电参数时,基本上要考虑:电极数目、电极损耗、工作液处理、加工表面粗糙度要求、电极缩放量、加工面积、加工深度等因素。粗加工参数选择的主要依据是电极缩放尺寸的大小。粗加工电极的缩放尺寸一般都比较大,可以选用其安全间隙接近电极
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缩放尺寸的电参数。精加工参数选择的主要依据是最终的表面粗糙度要求,选用多组电参数,放电能量从大到小进行平动加工,达到表面粗糙度和加工尺寸的要求。
数控电火花加工机床有许多配置好的最佳成套电参数,自动选择电参数时;只要把所需要输入的条件准确输入,即可自动配置好电参数。机床配置的电参数一般能满足加工要求,操作简单,避免了加工过程中人为的干预。而传统电火花加工机床要求操作者具有丰富的工作经验,能够根据加工要求灵活配置电参数。加工参数如表4.2
表4.2加工参数
4.7 加工过程的监控
电火花加工一切准备就绪时,就可以起动机床开始进行加工。在加工过程中,要随时监控加工状态,对加工中不正常的放电状态及时采取相应的处理方法,保证加工的顺利进行。主要是防止发生拉弧现象,一般可通过修改抬刀参数、清理电极和工件、调整电规准参数等措施来改善放电状况。
目前的数控电火花加工机床的加工性能已经有了全面的提高,一些先进数控电火花加工机床的智能化控制技术几乎可以代替人工监控。加工中由计算机监测、判断电火花加工间隙的状态,在保持稳定电弧的范围内自动选择使加工效率达到最高的加工条件;但机床的智能控制技术不是万能的,还是不能忽视人工监控的作用,尤其像在深孔加工、大锥度加工、大面积加工等一些比较特殊的加工场合,人工监控就有它的意义了。
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第五章 电火花加工的基本规律
5.1影响材料放电腐蚀的主要因素
1.极性效应对电蚀量的影响
在电火花加工时,相同材料(如用钢电极加工钢)两电极的被腐蚀量是不同的。其中一个电极比另一个电极的蚀除量大,这种现象叫做极性效应。如果两电极材料不同,则极性效应更加明显。分正极性加工和负极性加工。在实际加工中,极性效应受到电极及电极材料、
加工介质、电源种类、单个脉冲能量等多种因素的影响,其中主要原因是脉冲宽度。在窄脉宽度加工时,应采用正极性加工。在宽脉冲宽度加工时,采用负极性加工。
2.覆盖效应对电蚀量的影响
在材料放电腐蚀过程中,一个电极的电蚀产物转移到另一个电极表面上,形成一定厚度的覆盖层,这种现象叫做覆盖效应。在电火花加工中,覆盖层不断形成,又不断被破坏。为了实现电极低损耗,达到提高加工精度的目的,最好使覆盖层形成与破坏的程度达到动态平衡。在实际加工中,要充分利用极性效应,正确选择极性,最大限度地提高工件的蚀除量,降低工具电极的损耗。 3.电参数对电蚀量的影响
电火花加工过程中腐蚀金属的量(即电蚀量)与单个脉冲能量、脉冲效率等电参数密切相关。要提高电蚀量,应增加平均放电电流、脉冲宽度及提高脉冲频率。 4.金属材料对电蚀量的影响
当脉冲放电能量相同时,金属工件的熔点、沸点、比热容、熔化热、气化热等愈高,电蚀量将愈少,愈难加工;导热系数愈大的金属能降低了本身的蚀除量。因此,电极的蚀除量与电极材料的导热系数及其它热学常数等有密切的关系。
5.工作液对电蚀量的影响
在粗加工时,要求速度快,放电能量大,放电间隙大,故常选用机油等粘度大的工作液;在中、精加工时,放电间隙小,往往采用煤油等粘度小的工作液。电火花加工一般在液体介质中进行。液体介质通常叫做工作液,其作用主要是:(1) 压缩放电通道,并其扩展。(2) 加速电极间隙的冷却和消电离过程。(3) 加速电蚀产物的排除。(4) 加剧放电的流体动力过程。
5.2影响电火花加工精度的主要因素
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与传统的机械加工一样,机床本身的各种误差,工件和工具电极的定位、安装误差都会影响到电火花加工的精度。另外,与电火花加工工艺有关的主要因素是放电间隙的大小及其一致性、工具电极的损耗及其稳定等。电火花加工时工具电极与工件之间放电间隙大小实际上是变化的,电参数对放电间隙的影响非常显着,精加工放电间隙一般只有0.01mm(单面),而粗加工时则可达0.5mm以上。目前,电火花加工的精度为0.01~0.05mm。
电火花加工时,可以通过修正电极的尺寸对放电间隙进行补偿,以获得较高的加工精度。然而,放电间隙的大小实际上是变化的,影响着加工精度。
1.表面粗糙度
电火花加工表面的粗糙度取决于放电蚀坑的深度及其分布的均匀程度,只有在加工表面产生浅而分布均匀的放电蚀坑,才能保证加工表面有较小的粗糙度值。为了控制放电凹坑的均匀性,需要采用等能量放电脉冲控制技术,即检测间隙电压击穿下降沿,控制放电脉冲电流宽度相等,用相同的脉冲能量进行加工,从而使加工表面粗糙度微观上均匀一致。
2.加工间隙(侧面间隙)的影响
加工间隙的大小及其一致性直接影响电火花成形加工的加工精度。只有掌握每个规准的加工间隙和表面粗糙度的数值,才能正确设计电极的尺寸,决定收缩量,确定加工过程中的规准转换。
3.加工斜度的影响
在加工中,不论型孔还是型腔,侧壁都有斜度,形成斜度的原因,除电极侧壁本身在技术要求或制造中原有的斜度外,一般都是由电极的损耗不均匀,以及“二次放电”等因素造成的。
(1)电极损耗的影响。电极由于损耗而形成锥度,这种锥度反映到工件上,就形成了加工斜度。
(2)工作液脏污程度的影响。工作液越脏,“二次放电”的机会就越多,同时由于间隙状态恶劣,电极回升的次数必然增多。这两种情况都将使加工斜度增大。
(3)冲油或抽油的影响。采用冲油或抽油对加工斜度的影响是不同的。用冲油加工时,电蚀产物由已加工面流出,增加了“二次放电”的机会,使加工斜度增大。而用抽油加工时,电蚀产物是由抽吸管排出去,干净的工作液从电极周边进入,所以在已加工面出现“二次放电”的机会较少,加工斜度也就小。
(4)加工深度的影响。随着加工深度的增加,加工斜度也随着增加,但不是成比例关系。当加工深度超过一定数值后,被加工件的上口尺寸就不再扩大了,即加工斜度不再增加。不同的加工对象对加工斜度的要求也不同。在型腔加工中,由于本身要求有
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一定的拔模斜度,则对加工斜度的要求并不严格。对于直壁冲模,则要求加工斜度比较严格。只要掌握影响加工斜度的规律,即可达到预定的要求。
4.楞角倒圆的原因及规律
电极尖角和楞边的损耗,比端面和侧面的损耗严重,所以随着电极楞角的损耗导致楞角倒圆,加工出的工件不可能得到清楞。而且,随着加工深度的增加,电极楞角倒圆的半径增大。但超过一定加工深度,其增大的趋势逐渐缓慢,最后停留在某一最大值上。楞角倒圆的原因除电极的损耗外,还有放电间隙的等距离性。凸尖楞电极由于尖角放电的等距离性,必然使工件产生圆角;凹尖楞电极的尖点根本不起放电作用,但由于积屑也会使工件凸楞倒圆。因此,既使电极完全没有损耗,由于间隙放电的等距离性仍然不可能得到完全的清楞。如果要求倒圆半径很小,必须要缩小放电间隙
工作介质是产生放电的基本条件,目前主要采用液体介质。它形成火花击穿放电通道,对放电通道产生压缩作用,并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态,帮助电蚀产物的抛出和排除,并使工具冷却。所以说介质对于电火花加工有很大的作用。
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总 结
时间总是在我们不经意间已流过指尖,随着2011年夏季的到来,我的大学二年时间即将结束,同时将近半年的实习也临近尾声了。时间过得很快,相比起别人四年甚至更久的大学生活,我的三年略显匆匆了,不过正是这三年,我所得到的成长却是长足的,我从当初一个刚高考结束迷失在不知未来的孩子,已经成长为一个对生活有了明确目标的人。顶岗实习是教学与生产实际相结合的重要实践性教学环节。时间飞逝,转眼间离开学校顶岗实习已有半年了。
这半年来的实习,让我真真正感受到了理论和实践之间的距离,体会到了理论联系实践的真谛。实习中的所见所闻让我倍感自己的知识面还很窄很有限,需要更多的实践锻炼。通过实习,培养了我观察问题和解决实际问题的能力;培养了团结合作精神,提高了组织观念。
如果说,大学二年是心理成熟的发芽,开花期,那么这多个月来的实习便是定性成熟的结果期。
这几个月来的实习,虽然一直在数控操作岗位上,但收获却不少。作为一个操作者,时刻得为产品的质量负责,因此每天上班都会比较紧张,而下班后却是少许的放松,产品的质量是企业的生存的灵魂,因此质检的工作是重中之重,任何疏忽都会造成严重的质量后果,要想做一个合格的产品必须有一颗负责人的心,更需要一套熟练地加工技术和对加工工序的合理规划、安排。一套熟练地加工技术包括对各种加工刀具了解使用。作为一个合格的操作工需要一个良好的心态,工作不能受情绪影响,否则将会严重影响工作质量,从而发生质量事故。
几个月来的实习,自己所接触的是真正的工作坏境,与在学校上课在电视里所见到的截然不同,这里有的更为丰富,所以这里也是人际关系的学堂,人际关系的复杂远不是以前所能比拟的。当然,对于人际交往始终是要接触学习的,只有接触了才能真正的成长,善于交际也是我们每个即将毕业的学生所要奋斗的目标之一。
再长的路,一步步也能走完,再短的路,不迈开双脚也无法到达。相信自己以后一定能走好每步。
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沧州职业技术学院毕业论文
参考文献
[1]赵万生《特种加工技术》北京:高等教育出版社,2001. [2]张辽远《现代加工技术》北京:机械工业出版社,2008.7
[3]张学仁《数控电火花线切割加工技术》 哈尔滨工业大学出版社,2000. [4] 金涤尘、宋放之《现代模具制造技术》机械工业出版社,2001.02
[5] 狄士春、王弢、赵万生、于滨,《等航空精密制造技术》 哈尔滨工业大学出版社,2002
[6]王先逵《机械制造工业学》.北京:机械工业出版社,2004
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致 谢
转眼三年已经过去了,我的大学生活也已近尾声。三个多月的实习生活中每一个零件的加工之中都有我辛勤的汗水,时间虽然短暂,我却从中学到了很多的东西。我由衷地感谢三年来关怀、教诲、帮助、支持和鼓励我完成学业的老师、朋友和亲人。
特别感谢曹风江老师老师对我辛勤的指导,这几年在学习、科研上对我悉心指导,严格要求、热情鼓励,为我创造了很多锻炼提高的机会。曹风江老师渊博的知识、宽广无私的胸怀、夜以继日的工作态度、对事业的执著追求、诲人不倦的教师风范和对问题的敏锐观察力,都将使我毕生受益。。
在此我谨向我的导师以及给予我很大帮助的老师、同学们致以最诚挚的谢意。感谢机械程系的老师对我的教诲和帮助,感谢各位专家的批评和指正。也感谢我的家人长期对我的学习和生活所给予的默默关心与支持,感谢所有关心和支持过我的亲人和朋友。
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