電火花成形機分類

一、按機床結(jié)構(gòu)分類

(1)固定立柱式數(shù)控電火花成型機床

固定立柱式數(shù)控電火花成型機床結(jié)構(gòu)簡單，一般用于中小型零件加工。

(2)滑枕式數(shù)控電火花成型機床

滑枕式數(shù)控電火花成型機床結(jié)構(gòu)緊湊，剛性好，一般只用于小型零件加工。

(3)龍門式數(shù)控電火花成型機床

龍門式數(shù)控電火花成型機床結(jié)構(gòu)較復雜，應用范圍廣，常用于大中型零件加工。

二、按控制方式分類

(1)普通數(shù)顯電火花成型機床

普通數(shù)顯電火花成型機床是在普通電火花成型機床上加以改進而來，它只能顯示運動部件的位置，而不能控制運動。

(2)單軸數(shù)控電火花成型機床

單軸數(shù)控電火花成型機床只能控制單個軸的運動，精度低，加工范圍小。

(3)多軸數(shù)控電火花成型機床。

多軸數(shù)控電火花成型機床能同時控制多軸運動，精度高，加工范圍廣。

③按電極交換方式分類。

(1)手動式。手動式，即普通數(shù)控電火花成型機床，

結(jié)構(gòu)簡單，價格低，工作效率低。

(2)自動式。自動式，即電火花加工中心，結(jié)構(gòu)復雜，價格高，工作效率高。

①由于放電通道中電流密度很大，局部區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的高溫足以熔化甚至氣化任何導電材料，因此能加工各種具有導電性能的硬、脆、軟、韌材料。

②加工時工具與電極不接觸，兩者之間無切削力，適于加工小孔、薄壁、窄腔槽及各種復雜的型孔、型腔和曲線孔等。

③加工時，脈沖寬度可以調(diào)節(jié)，在同一臺機床上能連續(xù)進行粗、中、精加工。

④直接利用電能加工，便于實現(xiàn)加工過程的自動控制和加工自動化。

其不足之處是加工效率低、工具電極也有損耗、影響尺寸加工的精度等。

電火花加工是基于工具和工件（正、負電極）之間脈沖性火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象以達到對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量預定的加工要求。如圖1所示工具電極4與工件1一起置于介質(zhì)5（煤油或其他液體）中，并分別與脈沖電源2的負極和正極相連接。加工時，自動進給調(diào)節(jié)裝置2移動工具電極使其逐漸趨近工件，當工具電極與工件之間的間隙小到一定程度時，介質(zhì)被擊穿，在間隙中發(fā)生脈沖放電。放電的持續(xù)時間極短，只有（

電火花成型機床安全操作規(guī)程如下：

1．操作人員必須站在耐壓20kV以上的絕緣板上進行工作，加工過程中不可觸碰電極工具，操作人員不得較長時間離開電火花成型機床。

2．常保持電氣設備清潔，防止受潮，以免降低絕緣強度而影響機床的正常工作。

3．工作液介質(zhì)不得混入類似汽油之類的易燃液體，防止火花引起火災。油箱要有足夠的循環(huán)油量，將油溫限制在安全范圍內(nèi)。

4．加工時，工作液面要高于工件一定距離（30～50mm），如果液面過低，加工電流大，很容易引起火災。同時必須避免侵入電極夾頭。

5．根據(jù)煤油的渾濁程度，及時更換過濾介質(zhì)，并保持油路暢通。

6．在電火花加工時間內(nèi)，應有排油霧、煙氣的排風換氣裝置，保持室內(nèi)空氣良好而不被污染。

7．機床周圍嚴禁吸煙，并應配備適于油類的二氧化碳滅火器，最好是自動滅火器。

8．在機床的允許規(guī)格范圍內(nèi)進行加工，不要超重或超行程工作。

9．避免長時間接觸工作液，應戴手套。接觸工作液后必須洗手。

10．防止工作液濺入眼睛。禁止吸入工作液。

11．不要在系統(tǒng)加工過程中，對系統(tǒng)進行維修或更換電極。

12．在加工過程中，電極及相連部件上所帶的高壓電會危急生命，嚴禁觸摸或?qū)⑹稚烊牍ぷ饕翰壑小?

13．操作人員不能將手、工具或工件等物品放在機床護罩上，以防止各軸運動時發(fā)生碰撞。

14．在機床以自動方式移動軸時，切勿將手放入工作液槽。在緊急情況下，用電柜前面板或主機上的紅色急停開關(guān)停止軸的移動。

15．加工前所有安全保護蓋、板必須安裝就位，然后才能加工。 2100433B

本書系統(tǒng)而全面地論述了電火花成形原理及其工藝應用主要包括電火花成形加工原理與物理過程、工藝特點及應用范圍電火花成形設備及編程電火花成形加工工藝規(guī)律及其表面特性電火花成形加工工藝及典型應用石墨電極在電火花成形加工中的應用等內(nèi)容新穎結(jié)合實際易學易懂有較高的參考價值。本書適合于從事電火花成形加工工藝研究與應用的工程技術(shù)人員和操作人員閱讀也可供從事模具設計與制造的技術(shù)人員及大專院校機械制造及模具制造專業(yè)的師生學習參考。

第1章電火花成形加工原理1

1.1電火花加工的產(chǎn)生與發(fā)展1

1.1.1電火花加工的產(chǎn)生1

1.1.2電火花加工的發(fā)展2

1.1.3電火花加工常用專業(yè)名詞術(shù)語3

1.2電火花加工特點與應用范圍7

1.2.1電火花加工特點7

1.2.2電火花加工應用范圍8

1.2.3電火花成形加工的主要應用9

1.3電火花加工物理過程概述10

1.3.1介質(zhì)擊穿與放電通道形成11

1.3.2能量轉(zhuǎn)換、分配與傳遞11

1.3.3電極表面被蝕材料的拋出12

1.3.4消電離與極間介電性能的恢復12

1.4極間介質(zhì)擊穿規(guī)律13

1.4.1液體介質(zhì)的導電機理13

1.4.2電火花加工時的極間介質(zhì)擊穿規(guī)律16

1.5極間放電物理狀態(tài)23

1.5.1放電時的物理現(xiàn)象23

1.5.2放電通道磁流體模型27

1.5.3極間放電電壓特性32

1.5.4放電時的電磁輻射與聲輻射38

1.6電火花加工的熱過程42

1.6.1極間放電時的能量轉(zhuǎn)換42

1.6.2導熱微分方程50

1.6.3放電時的熱源模型51

1.6.4瞬時點熱源的熱傳導模型53

1.6.5連續(xù)點熱源的熱傳導模型55

1.6.6定半徑表面熱源的熱傳播模型56

1.6.7時變半徑表面熱源的熱傳導模型57

1.6.8存在相變時的熱傳導模型58

1.6.9運動熱源的熱傳播過程59

1.7電極材料拋出機理及其表面形態(tài)63

1.7.1關(guān)于拋出力的幾種學說63

1.7.2放電表面形態(tài)67

第2章電火花成形設備及數(shù)控編程71

2.1概述71

2.1.1電火花成形機工作原理71

2.1.2電火花成形機總體結(jié)構(gòu)的幾種類型71

2.1.3電火花成形機型號及主要參數(shù)74

2.1.4電火花成形機的主要分類75

2.2電火花成形機本體結(jié)構(gòu)75

2.2.1機床各組成部分及其作用75

2.2.2工作液循環(huán)過濾系統(tǒng) 79

2.2.3電極裝夾頭80

2.2.4其他機床附件82

2.3電氣控制系統(tǒng)86

2.3.1電氣控制系統(tǒng)方框原理圖及電控箱結(jié)構(gòu)86

2.3.2自動進給機構(gòu)88

2.3.3伺服控制系統(tǒng)的類型89

2.4脈沖電源91

2.4.1脈沖電源要求與分類91

2.4.2典型脈沖電源電路92

2.5機床精度標準及檢驗方法98

2.5.1機床精度標準及檢驗工具98

2.5.2電火花成形機床的精度檢驗99

2.6電火花成形機數(shù)控編程109

2.6.1程序編制的步驟與方法109

2.6.2ISO“G”代碼程序格式111

2.6.3加工參數(shù)代碼114

2.6.4搖（平）動加工115

2.6.5數(shù)控電火花成形加工編程技巧116

第3章電火花加工基本工藝規(guī)律119

3.1電火花加工主要工藝指標及測試方法119

3.1.1加工速度119

3.1.2加工精度120

3.1.3表面質(zhì)量120

3.1.4電極損耗121

3.2影響工藝指標的主要因素121

3.2.1影響加工速度的主要因素121

3.2.2影響加工精度的主要因素123

3.2.3影響加工表面質(zhì)量的主要因素125

3.2.4影響工具電極相對損耗的因素126

3.3基本工藝規(guī)律126

3.3.1脈寬、峰值電流與蝕除速度的關(guān)系126

3.3.2脈寬、峰值電流與表面粗糙度的關(guān)系127

3.3.3脈寬、峰值電流與電極損耗率的關(guān)系129

3.3.4非電參數(shù)與加工速度的關(guān)系130

3.4實現(xiàn)高效低損耗的幾個途徑132

3.4.1充分利用極性效應132

3.4.2建立炭黑保護層134

3.4.3電火花加工中的電噴鍍現(xiàn)象136

3.4.4弱電解質(zhì)中的電化學作用137

3.5電火花加工表面特性138

3.5.1電火花加工表面粗糙度138

3.5.2加工表面組織變化139

3.5.3電火花加工表面力學性能142

3.5.4電火花加工表面微觀裂紋145

第4章電火花成形工藝146

4.1電火花成形加工基本工藝路線及工藝分析146

4.1.1電火花成形基本工藝路線146

4.1.2電火花成形工藝分析146

4.2電火花加工前的工藝準備146

4.2.1加工前的準備147

4.2.2電極設計與制造148

4.2.3電極和工件裝夾與校正150

4.2.4加工參數(shù)設置與調(diào)整151

4.2.5工藝程序編制151

4.3電火花混粉鏡面加工153

4.3.1電火花混粉鏡面加工的產(chǎn)生153

4.3.2電火花混粉鏡面加工機理154

4.3.3電火花混粉鏡面加工工藝157

4.3.4電火花混粉鏡面加工表面性能161

4.3.5電火花混粉鏡面加工裝置及應用165

4.4電火花微細加工167

4.4.1微細電火花加工的特點與實現(xiàn)條件167

4.4.2微小型電火花加工裝置168

4.4.3微細電火花加工應用舉例170

4.5電火花深小孔加工173

4.5.1深小孔電火花加工的產(chǎn)生174

4.5.2電火花深小孔加工工藝174

4.5.3電火花高速深小孔加工176

4.5.4深小孔的超聲波電火花復合加工技術(shù)178

4.5.5氣體介質(zhì)中深小孔電火花加工179

4.6電火花加工中的質(zhì)量問題與異常現(xiàn)象180

4.6.1加工精度問題180

4.6.2加工表面積炭燒傷現(xiàn)象183

4.6.3加工表面粗糙度不符合要求184

4.6.4加工表面微觀缺陷185

4.6.5加工中的異?，F(xiàn)象188

第5章電火花成形工藝應用190

5.1電火花型腔加工中加工余量的分配190

5.1.1電火花放電間隙的概念190

5.1.2加工余量確定及分配的基本原則192

5.2電火花穿孔加工214

5.2.1穿孔加工工藝過程214

5.2.2滿足配合間隙的方法216

5.2.3SYL36孔電機轉(zhuǎn)子沖模穿孔加工217

5.3單軸數(shù)控電火花加工實例219

5.3.1小機床加工大工件219

5.3.2單個工具電極直接成形220

5.4型腔電火花成形228

5.4.1型腔電火花加工特點與方法228

5.4.2大型模具電火花成形228

5.4.3螺紋電火花加工231

5.4.4風葉輪注塑模的電火花加工238

5.4.5精密注塑模電火花成形248

5.5大面積型腔電火花鏡面加工253

5.5.1問題的提出及解決方案253

5.5.2對導電粉體的技術(shù)要求255

5.5.3混粉工作液的配置及濃度檢測255

5.5.4混粉鏡面加工在模具電火花中的應用256

第6章石墨電極在電火花成形中的應用261

6.1石墨的特性261

6.1.1石墨簡介261

6.1.2人工石墨及生產(chǎn)流程262

6.1.3石墨的理化特性263

6.2電加工專用石墨的特點265

6.2.1電極材料的種類266

6.2.2常用電極材料的特點266

6.2.3電加工專用石墨的分類269

6.3放電加工專用石墨的應用270

6.3.1放電加工專用石墨的分類特點及選材要點270

6.3.2不同石墨材質(zhì)對電火花加工工藝效果的影響272

6.4石墨電極的放電參數(shù)結(jié)構(gòu)特點278

6.4.1石墨電極和銅電極在脈沖波形特征上的區(qū)別278

6.4.2石墨和銅在放電加工中的各自特點280

6.5石墨材質(zhì)的電加工工藝特點283

6.5.1石墨電極的放電加工應用要點283

6.5.2影響石墨電極放電工藝效果的因素286

6.5.3出現(xiàn)電弧（積炭）的主要原因及防范措施295

參考文獻298"

根據(jù)粉末成形特性，粉末成形壓力機一般應滿足壓制力（上模沖裝置）、送料系統(tǒng)（裝料機構(gòu)）、成形和脫出行程、脫出力（下模沖及芯棒動作裝置）等因素對沒備的要求，模具設計者應了解這些因素（裝置），以便確定模具結(jié)構(gòu)。粉末成形壓力機的各種基本裝置的說明見表4-1。

上模沖動作裝置：1.單動作時（單模沖），直接由上工作臺傳遞壓力機額定壓力，根據(jù)成形需要應可調(diào)整

加壓、成形、后壓，保壓等動作。2.多動作時（多模沖），可以通過增設的氣缸（液壓缸），進行驅(qū)動多個上沖頭，以達到不同形狀壓胚成形要求。3.在加壓過程中，為防止粉末中空氣引起的壓坯裂紋及變形，應有排除粉末中空氣的裝置。

裝料機構(gòu)：1.供料系統(tǒng)。一般由儲存料倉、輸送軟管、送料靴及驅(qū)動與振動裝置組成。2.過量裝料機構(gòu)。可以比正規(guī)填充量多填充一些粉末，壓制前能夠充填到模腔的各個部分。3.欠料裝料機構(gòu)。送料靴加料完畢退后，使陰模略微上升，防止開始加壓時模腔內(nèi)粉末泄漏影響壓坯密度。

陰模裝置：1.預壓裝置。用控制器控制陰模正確動作，加上預壓以（克服自身重量）阻攔空動。2.保持裝置。在加壓過程中，上模沖下壓時，使陰模在承受規(guī)定壓力之前不下降（稱壓坯上下密度調(diào)整裝置）。3.調(diào)節(jié)加壓裝置。上模沖下壓時，陰模可作同樣下浮動作。當需要時，可令陰模按需比例下降，并同時上，下加壓，以保證壓坯各部分密度均勻。

下模沖動作裝置：1.單模沖時，由下缸傳遞壓力機穩(wěn)定脫模壓力，確保壓坯脫模。2.多模沖時，由氣缸（或液壓缸），斜楔機構(gòu)來確保壓制多臺階面壓坯的成形及脫模。

芯棒動作裝置：1、通過氣缸（或液壓缸）來保證芯棒裝料后到位（對薄壁件時），以使模腔裝粉均勻。2、通過氣缸（或液壓缸）來保證芯棒浮動，使壓坯內(nèi)部密度均勻。3.通過氣缸（或液壓缸）來保證脫模時，芯棒后脫（或先脫）以防止壓坯裂紋。