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加工中心數(shù)控電火花成形加工原理


日期：2009年12月29　來源：沈陽第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：加工中心
    按工具電極和工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式和用途的不同，大致可分為電火花穿孔成形加工、電火花線切割加工、電火花磨削和鏜磨、電火花同步共軛回轉(zhuǎn)加工、加工中心電火花高速小孑LOD工、電火花表面強(qiáng)化與刻字六大類。搖臂鉆床前五類屬電火花成形、尺寸加工，是用于改變零件形狀或尺寸的加工方法；最后一類則屬表面加工方法，用于改善或改變零件表面性質(zhì)。以上以電火花穿孔成形加工和電火花線切割應(yīng)用最為廣泛。
    電火花成形加工也稱為放電加工、電蝕加工或電脈沖加工，是基于脈沖放電的蝕除原理，直接利用電能和熱能進(jìn)行加工的新工藝。圖5—1所示為電火花成形加工原理圖。電火花成形加工與傳統(tǒng)的機(jī)械切削加工原理完全不同，在加工過程中，工具電極與工件并不接觸。當(dāng)工具電極2(簡(jiǎn)稱電極)與工件電極4(簡(jiǎn)稱工件)在絕緣介質(zhì)中相互接近，達(dá)到某一小距離時(shí)，脈沖電源7施加的電壓把兩電極間距離最小處(大約為0．005—0．10mm)的介質(zhì)擊穿，搖臂鉆床加工中心形成脈沖放電，產(chǎn)生局部、瞬時(shí)高溫，將電極對(duì)的金屬材料蝕除。
    放電蝕除過程是一個(gè)復(fù)雜的物理過程，大致可分為電離、放電、高熱熔化、汽化、金屬拋出、消電離幾個(gè)階段。由于電極及工件的微觀表面是凹凸不平的，當(dāng)脈沖電壓加到兩極時(shí)，兩極間距離最靠近處的絕緣介質(zhì)(工作液，大多用煤油)被擊穿，形成放電通道，電流急劇增加，電子和離子在電場(chǎng)力作用下高速運(yùn)動(dòng)，相互碰撞，在放電通道內(nèi)瞬間產(chǎn)生大量的熱能，使放電部位(突出的尖點(diǎn))金屬局部熔化甚至汽化，并在放電爆炸力的作用下，將熔化的金屬拋出。
    被熔化和汽化的金屬在拋離電極表面時(shí)，搖臂鉆床絕大部分在工作液中冷凝成球狀微小顆粒，有些則可能飛濺或粘附到電極表面上，工作液(煤油)裂解后產(chǎn)生的炭也會(huì)附著到電極表面。放電加工后的電極表面經(jīng)�？梢钥吹矫黠@的炭的附著現(xiàn)象。單個(gè)脈沖經(jīng)過這樣一系列過程，加工中心完成一次脈沖放電，在工件表面便留下一個(gè)帶凸邊的小坑穴。搖臂鉆床電火花成形加工裝置通常由四大部分組成： 
    (1)脈沖電源。產(chǎn)生放電加工所需的間歇脈沖，是電火花加工的能量供給裝置。
    (2)機(jī)床主體。用來實(shí)現(xiàn)工件與電極的裝夾固定及調(diào)整兩者的相對(duì)位置，配合控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)定加工要求的機(jī)械系統(tǒng)。
    (3)控制系統(tǒng)。為了滿足放電間隙良好的保持要求及預(yù)定的形狀加工要求，加工中心對(duì)電極與工件間的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整與控制。數(shù)控電火花成形機(jī)床已有了五軸聯(lián)動(dòng)的控制系統(tǒng)，搖臂鉆床但在生產(chǎn)線上使用的大多是單軸數(shù)控或兩軸聯(lián)動(dòng)的控制系統(tǒng)。
    (4)工作液裝置。主要由儲(chǔ)液箱、泵、過濾器、管道閥門等組成，用于向放電區(qū)域不斷提供干凈的工作液，并將電蝕產(chǎn)物帶出放電區(qū)域，經(jīng)過濾器濾掉這些微粒。加工中心高精度電火花成形機(jī)床的工作液裝置除了過濾精度高(能濾掉大于或等于3-51xm的微粒)外，大多配有工作液溫控制及冷卻裝置。

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