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《數(shù)控機(jī)床第九章 電火花加工機(jī)床ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、學(xué)習(xí)導(dǎo)論本章主要介紹電火花加工的原理、電火花加工機(jī)床的常見類型、電火花加工機(jī)床的基本構(gòu)成、電火花加工設(shè)備的主要部件結(jié)構(gòu)。了解影響電火花加工的工藝因素。掌握電火花加工機(jī)床典型部件：主軸頭、平動(dòng)頭、油杯以及工作液系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)及工作原理。簡介隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，許多零部件所使用的材料越來越難加工，零件的形狀越來越復(fù)雜，尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求也越來越高。傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法難以滿足這些加工要求，于是出現(xiàn)了采用電、化學(xué)、光、聲能量等對(duì)工件進(jìn)行加工的方法，如電火花、線切割加工方法等，我們把這類加工方法稱為特種加工方法。這些加工方法具有不依靠機(jī)械能，采用其它能量加工工件、工具硬度可
2、以低于被加工材料的硬度、加工過程中工具和工件之間不存在顯著的機(jī)械切削力等特點(diǎn)。電火花加工原理一、電火花加工原理（1）如圖所示是一種簡單的電火花加工原理圖。要完成電火花加工，必須具備下面的基本構(gòu)成：工具電極和待加工工件、脈沖電源、工作液、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。工具電極2和工件3相對(duì)置于具有絕緣性能的工作液體介質(zhì)8中，并分別與脈沖電源的兩極（正極和負(fù)極）相連接。脈沖電源的作用是將直流電流轉(zhuǎn)換成一定頻率的單向脈沖電流供電極使用。最簡單的脈沖電源是RC線路脈沖電源，除此以外還有閘流管式、電子管式、晶閘管式和晶體管式等多種脈沖電源。液體供給箱7的作用是將工作箱9中的液體過濾與更換。電火花加工原理圖
3、圖例一、電火花加工原理（2）利用電火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬，以達(dá)到對(duì)零件的尺寸、形狀和表面質(zhì)量的要求，必須滿足以下條件（1）：必須使兩極（工具電極和工件）表面之間經(jīng)常保持一定的放電間隙其間隙大小視加工電壓、工作液介質(zhì)等因素而定，通常約為幾微米至幾百微米之間。間隙過大，工作電壓無法擊穿介質(zhì)，電流接近于零；間隙過小，形成短路接觸，極間電壓也接近于零。這兩種情況都不能形成電火花放電條件。為此，在加工過程中，必須靠工具電極的進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置來保證這一放電間隙，使脈沖放電能持續(xù)進(jìn)行。一、電火花加工原理（3）利用電火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬，以達(dá)到對(duì)零件的尺寸、形狀和
4、表面質(zhì)量的要求，必須滿足以下條件（2）：脈沖電源必須具有脈沖性、間歇性如圖所示為脈沖電壓波形圖，脈沖寬度ti表示加到工具和工件放電間隙兩端的脈沖電壓持續(xù)時(shí)間，一般應(yīng)小于10-3s，時(shí)間長短應(yīng)使得放電所產(chǎn)生的熱量來不及從放電點(diǎn)過多傳導(dǎo)擴(kuò)散到工件其它部位為宜；脈沖間隔to是指兩個(gè)電壓脈沖之間的間隔時(shí)間。間隔時(shí)間過短，放電間隙來不及消電離和恢復(fù)絕緣，容易產(chǎn)生電弧放電，燒傷工具和工件；脈沖間隔選得過長，將降低生產(chǎn)效率。通常，加工面積、加工深度較大時(shí)，脈沖間隔也應(yīng)稍大。脈沖電壓波形及參數(shù)圖例一、電火花加工原理（4）利用電火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬，以達(dá)到對(duì)零件的尺寸、形狀和表
5、面質(zhì)量的要求，必須滿足以下條件（3）：脈沖放電必須在有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行常用的液體介質(zhì)有煤油、機(jī)油、皂化液等。液體介質(zhì)的作用是將加工后的電蝕產(chǎn)物（小顆粒狀金屬）從放電間隙中排除出去，同時(shí)也起到冷卻電極表面的作用。一、電火花加工原理（5）在電火花放電過程中，電、磁、熱、力、光、聲等現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生在一個(gè)極狹窄的空間，而且持續(xù)時(shí)間極短，其物理本質(zhì)是相當(dāng)復(fù)雜的。一次放電過程可大致分為電離、放電與熱膨脹、拋出電蝕物及消電離等四個(gè)階段。如圖所示表示了單個(gè)脈沖放電的四個(gè)階段。一次脈沖放電過程圖例一、電火花加工原理（6）電離由于工件和工具電極表面存在著微觀表面的凸凹不平，兩表面間距離最
6、近的兩點(diǎn)間電場強(qiáng)度最高，使其間的絕緣介質(zhì)首先電離分解成電子和正離子。一、電火花加工原理（7）放電與熱膨脹在電場力的作用下，電子高速奔向陽極，正離子奔向陰極，在極短的時(shí)間內(nèi)（10-7~10-5s）介質(zhì)被擊穿，產(chǎn)生火花放電，并形成電流通道。在此過程中，兩極間的液體介質(zhì)電阻從絕緣狀態(tài)驟降至幾分之一歐姆。與此同時(shí)，通道電流迅速上升（其密度高達(dá)105~106A/cm2）。帶電離子在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生劇烈碰撞，產(chǎn)生大量的熱，使通道溫度迅速上升（高達(dá)10000~12000℃）。在這種瞬時(shí)高溫?zé)嵩吹淖饔孟?，其作用區(qū)的工件和工具電極表面層金屬會(huì)很快熔化，甚至汽化，即產(chǎn)生電腐蝕現(xiàn)象。同時(shí)，通道周圍的液
7、體介質(zhì)，除一部分氣化外，另一部分被瞬時(shí)高溫分解為游離的碳黑和H2、C2H2、C2H4、CnH2n等氣體，使工作液變黑，并冒出小氣泡。由于上述過程是在非常短促的時(shí)間內(nèi)完成的，因此金屬的熔化和汽化以及液體介質(zhì)的汽化都具有突然膨脹而爆炸的特性（可聽到噼啪聲）。一、電火花加工原理（8）拋出電蝕物在熱膨脹產(chǎn)生的爆炸力作用下，將熔化和汽化了的金屬蝕物拋入周圍的工作液中冷卻，凝固成細(xì)小的圓球狀顆粒（直徑約為0.1~500μm），而工件表面則形成一個(gè)周圍凸起的微圓形凹坑。一、電火花加工原理（9）消電離脈沖放
