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什麼是數控電火花

發布時間: 2021-01-08 15:55:55

數控電火花機床是什麼

數控電火花機床又稱電火花機床、電火花、火花機等是一種電加工設備。前蘇聯回拉扎答林科夫婦研究開關觸點受火花放電腐蝕損壞的現象和原因時,發現電火花的瞬時高溫可以使局部的金屬熔化、氧化而被腐蝕掉,從而開創和發明了電火花加工方法。國內數控電火花機床以寶瑪為佳。

② 數控電火花線切割的加工原理是什麼

數控電火花線切割加工原理

電火花數控線切割加工的過程中主要包含下列三部分內容:

(1)電極絲與工件之間的脈沖放電。

(2)電極絲沿其軸向(垂直或Z方向)作走絲運動。

(3)工件相對於電極絲在X、Y平面內作數控運動。

電火花線切割加工時電極絲和工件之間的脈沖放電

電火花線切割時電極絲接脈沖電源的負極,工件接脈沖電源的正極。在正負極之間加上脈沖電源,當來一個電脈沖時,在電極絲和工件之間產生一次火花放電,在放電通道的中心溫度瞬時可高達10000°C以上,高溫使工件金屬熔化,甚至有少量氣化,高溫也使電極絲和工件之間的工作液部分產生氣化,這些氣化後的工作液和金屬蒸氣瞬間迅速熱膨脹,並具有爆炸的特性。這種熱膨脹和局部微爆炸,將熔化和氣化了的金屬材料拋出而實現對工件材料進行電蝕切割加工。通常認為電極絲與工件之間的放電間隙在0.O1mm左右,若電脈沖的電壓高,放電間隙會大一些。

為了電火花加工的順利進行,必須創造條件保證每來一個電脈沖時在電極絲和工件之間產生的是火花放電而不是電弧放電。首先必須使兩個電脈沖之間有足夠的間隔時間,使放電間隙中的介質消電離,即使放電通道中的帶電粒子復合為中性粒子,恢復本次放電通道處間隙中介質的絕緣強度,以免總在同一處發生放電而導致電弧放電。一般脈沖間隔應為脈沖寬度的4倍以上。

為了保證火花放電時電極絲不被燒斷,必須向放電間隙注人大量工作液,以便電極絲得到充分冷卻。同時電極絲必須作高速軸向運動,以避免火花放電總在電極絲的局部位置而被燒斷,電極絲速度約在7~10m/s左右。高速運動的電極絲,還有利於不斷往放電間隙中帶入新的工作液,同時也有利於把電蝕產物從間隙中帶出去。

電火花線切割加工時,為了獲得比較好的表面粗糙度和高的尺寸精度,並保證電極絲不被燒斷,應選擇好相應的脈沖參數,並使工件和鉬絲之間的放電必須是火花放電,而不是電弧放電。

電火花線切割加工的走絲運動

為了避免火花放電總在電極絲的局部位置而被燒斷,影響加工質量和生產效率。在加工過程中電極絲沿軸向作走絲運動。走絲原理如圖b所示。鉬絲整齊地纏繞在儲絲筒上,並形成一個閉合狀態,走絲電機帶動儲絲筒轉動時,通過導絲輪使鉬絲作軸線運動。

X、Y坐標工作台運動

工件安裝在上下兩層的X、Y坐標工作台上,分別由步進電動機驅動作數控運動。工件相對於電極絲的運動軌跡,是由線切割編程所決定的。

③ 什麼是數控電火花線切割機床的編程,主要

主要採用ISO編程、3B編程、自動編程三重格式編寫。

數控電火花線切割版機床,權是一款切割加工機床,通過兩電極間的放電蝕除材料進行切割。數控電火花線切割機床是利用電火花原理,將工件與加工工具作為極性不同的兩個電極,作為工具電極的金屬絲(銅絲或鉬絲)穿過工件,由計算機按預定的軌跡控制工件的運動,通過兩電極間的放電蝕除材料來進行切割加工的一種新型機床。

④ 電火花機床的工作原理是什麼

電火花機床又稱數控電火花機床、電火花、火花機等是一種電加工設備。其基本物專理原理是自屬由正離子和電子在場中積累,很快形成一個被電離的導電通道。在這個階段,兩板間形成電流。導致粒子間發生無數次碰撞,形成一個等離子區,並很快升高到8000到12000度的高溫,在兩導體表面瞬間熔化一些材料,同時,由於電極和電介液的汽化,形成一個氣泡,並且它的壓力規則上升直到非常高。然後電流中斷,溫度突然降低,引起氣泡內向爆炸,產生的動力把溶化的物質拋出彈坑,然後被腐蝕的材料在電介液中重新凝結成小的球體,並被電介液排走。然後通過NC控制的監測和管控,伺服機構執行,使這種放電現象均勻一致,從而達到加工物被加工,使之成為合乎要求之尺寸大小及形狀精度的產品。

⑤ 通常情況下數控電火花加工機床可以加工什麼

我們通常所說的電火花加工有時又稱線切割。其基本工作原理是利用連續移動的細金屬絲(稱為電極絲)作電極,對工件進行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。它主要用於加工各種形狀復雜和精密細小的工件,例如沖裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等,成形刀具、樣板、電火花成型加工用的金屬電極,各種微細孔槽、窄縫、任意曲線等。(參考網路)
希望能幫到您。

⑥ 數控電火花機床與傳統電火花機床有何區別

數控電火花線切割機床基本組與功能

目前我使用快速走絲電火花線切割機床由床身、坐標工作台、走絲機構、絲架、脈
沖電源、數控裝置工作液循環系統等幾部組
1.床身
床身支承固定工作台、走絲機構等基體其材料般鑄鐵要求床身應
定剛度強度般採用箱體式結構床身面安裝機床電氣系統、脈沖電源、工
作液循環系統等元器件
2.坐標工作台
目前電火花線切割機床採用坐標工作台X、y向線性運論哪種
控制式電火花線切割機床終都通坐標工作台與絲架相運完零件加工
坐標工作台應具高坐標精度運精度且要求運靈敏、輕巧般都採用
十字滑板、滾珠導軌傳絲杠螺母間必須消除間隙保證滑板運精度靈
敏度
3.走絲機構
快速走絲線切割加工電極絲需要斷往復運運由走絲機構完
見走絲機構單滾筒式電極絲繞儲絲筒並由絲筒作周期性反旋轉使
電極絲高速往復運
4.絲架
走絲機構除面所敘述內容外包括絲架絲架主要作用電極絲快速移
電極絲起支承作用並使電極絲工作部與工作台平面保持垂直獲良工藝
效、絲架間距離宜盡能
5.脈沖電源
電火花線切割加工脈沖電源與電火花形加工作用脈沖電源原理相同受加
工表面粗糙度電極絲允許承載電流限制線切割加工脈沖電源脈寬較窄(2~60 ys)
單脈沖能量、平均電流(1~5A) -般較所線切割總採用極性加工
6.數控裝置
數控裝置電火花線切割加工起著重要作用具體體現兩面
(1)軌跡控製作用 精確控制電極絲相於工件運軌跡使零件獲所需形
狀尺寸
(2)加工控制 能根據放電間隙與放電狀態控制進給速度使與工件材料蝕
除速度相平衡保持穩定切割加工
7.工作液循環系統
工作液循環與濾裝置電火花線切割機床缺少部其主要包括工作液箱、
工作液泵、流量控制閥、進液管、液管濾網罩等工作液作用及加工區域
排除電蝕產物並連續充供給清潔工作液保證脈沖放電程穩定順利進行
目前絕部快速走絲機床工作液專用乳化液乳化液種類繁根據相關資料
確選用

⑦ 數控加工中電火花加工基於什麼原理

1、工具和電極分別接脈沖電源的兩極,並均浸泡在工作液中,電極在自動進給調節裝置的驅動下,與工件間保持一定的放電間隙。電極表面是凹凸不平的,當脈沖電壓加到兩極上時,某一相對間隙最小處或絕緣強度最低處的工作液將最先被電離為負電子和正電子而被擊穿,形成放電通道,電流隨即劇增,在該局部產生電火花放電,瞬時高溫使工件和工具表面都蝕除掉一小部分金屬。單個脈沖經過上述過程,完成一次脈沖放電,而在工件表面留下一個帶有凸邊的小凹坑。這樣以高頻率連續不斷的重復放電,工具電極不斷向工件進給,工件材料不斷被蝕除,最後使工件整個被加工表面形成無數個小放電凹坑。這樣,電極的輪廓形狀便被復制到工件上,便加工出了所需要的零件。
2、電火花加工時,脈沖電源的一極接工具電極,另一極接工件電極,兩極均浸入具有一定絕緣度的液體介質(常用煤油或礦物油或去離子水)中。工具電極由自動進給調節裝置控制,以保證工具與工件在正常加工時維持一很小的放電間隙(0.01~0.05mm)。當脈沖電壓加到兩極之間,便將當時條件下極間最近點的液體介質擊穿,形成放電通道。由於通道的截面積很小,放電時間極短,致使能量高度集中(10~107W/mm),放電區域產生的瞬時高溫足以使材料熔化甚至蒸發,以致形成一個小凹坑。第一次脈沖放電結束之後,經過很短的間隔時間,第二個脈沖又在另一極間最近點擊穿放電。如此周而復始高頻率地循環下去,工具電極不斷地向工件進給,它的形狀最終就復制在工件上,形成所需要的加工表面。與此同時,總能量的一小部分也釋放到工具電極上,從而造成工具損耗。 從上看出,進行電火花加工必須具備三個條件:必須採用脈沖電源;必須採用自動進給調節裝置,以保持工具電極與工件電極間微小的放電間隙;火花放電必須在具有一定絕緣強度(10~107Ω ·m)的液體介質中進行。 電火花加工具有如下特點:可以加工任何高強度、高硬度、高韌性、高脆性以及高純度的導電材料;加工時無明顯機械力,適用於低剛度工件和微細結構的加工:脈沖參數可依據需要調節,可在同一台機床上進行粗加工、半精加工和精加工;電火花加工後的表面呈現的凹坑,有利於貯油和降低雜訊;生產效率低於切削加工;放電過程有部分能量消耗在工具電極上,導致電極損耗,影響成形精度。 2應用 電火花加工主要用於模具生產中的型孔、型腔加工,已成為模具製造業的主導加工方法,推動了模具行業的技術進步。電火花加工零件的數量在3000件以下時,比模具沖壓零件在經濟上更加合理。按工藝過程中工具與工件相對運動的特點和用途不同,電火花加工可大體分為:電火花成形加工、電火花線切割加工、電火花磨削加工、電火花展成加工、非金屬電火花加工和電火花表面強化等。
(1)電火花成形加工 該方法是通過工具電極相對於工件作進給運動,將工件電極的形狀和尺寸復制在工件上,從而加工出所需要的零件。它包括電火花型腔加工和穿孔加工兩種。電火花型腔加工主要用於加工各類熱鍛模、壓鑄模、擠壓模、塑料模和膠木膜的型腔。電火花穿孔加工主要用於型孔(圓孔、方孔、多邊形孔、異形孔)、曲線孔(彎孔、螺旋孔)、小孔和微孔的加工。近年來,為了解決小孔加工中電極截面小、易變形、孔的深徑比大、排屑困難等問題,在電火花穿孔加工中發展了高速小孔加工,取得良好的社會經濟效益。
(2)電火花線切割加工 該方法是利用移動的細金屬絲作工具電極,按預定的軌跡進行脈沖放電切割。按金屬絲電極移動的速度大小分為高速走絲和低速走絲線切割。我國普通採用高速走絲線切割,近年來正在發展低速走絲線切割,高速走絲時,金屬絲電極是直徑為φ0.02~φ0.3mm的高強度鉬絲,往復運動速度為8~10m/s。低速走絲時,多採用銅絲,線電極以小於0.2m/s的速度作單方向低速運動。線切割時,電極絲不斷移動,其損耗很小,因而加工精度較高。其平均加工精度可達 0.0lmm,大大高於電火花成形加工。表面粗糙度Ra值可達1.6 或更小。 國內外數控電火花線切割機床都採用了不同水平的微機數控系統,實現了電火花線切割數控化。目前電火花線切割廣泛用於加工各種沖裁模(沖孔和落料用)、樣板以及各種形狀復雜型孔、型面和窄縫等。

⑧ 數控電火花加工機床可以加工什麼

我們通常所說的來電火源花加工有時又稱線切割。其基本工作原理是利用連續移動的細金屬絲(稱為電極絲)作電極,對工件進行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。它主要用於加工各種形狀復雜和精密細小的工件,例如沖裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等,成形刀具、樣板、電火花成型加工用的金屬電極,各種微細孔槽、窄縫、任意曲線等。

⑨ 數控電火花線切割加工的特點是什麼,主要應用於何處

特點:電火花線切抄割襲技術是特種加工的一種,它不同於傳統加工技術需要用機械力和機械能來切除,主要利用電能來實現對材料的加工。所以,電火花線切割技術不受材料性能的限制,可以加工任何硬度、強度、脆性的材料,在現階段的機械加工中佔有很重要的地位。

電火花線切割加工廣泛應用於汽車、機床生產、航天等工業領域。線切割技術通過對加工參數的合理優化和進行誤差補償,能夠完成高精度的加工,在機械加工領域占據了重要的地位。

(9)什麼是數控電火花擴展閱讀:

電火花線切割分類,區分快走絲線切割,中走絲線切割,慢走絲線切割。

1:快走絲電火花線切割的走絲速度為6~12 mm/s,電極絲作高速往返運動,切割精度較差。

2:中走絲電火花線切割是在快走絲線切割的基礎上實現變頻多次切割功能,是近幾年發展的新工藝。

3:慢走絲電火花線切割的走絲速度為0.2mm/s,電極絲做低速單向運動,切割精度很高。

⑩ 數控電火花機床加工常見技術指標有什麼特性

由於數控電火花加工機床市場競爭日益激烈,故越來越多的廠家都在宣傳「鏡面電火花加工」、「高效率加工」、「專家系統」等高性能指標。從表面上來看,似乎大多數控電火花加工機床的加工性能已經同質化,具有很高水平。而事實上,一些數控電火花加工機床用戶的使用效果並不理想,甚至有些用戶感覺上當了。造成這種情況的原因是:電火花加工行業通常是用一些技術指標來衡量機床的加工性能,如最佳表面粗糙度、最大加工效率、最小電極損耗、是否具有專家系統等。正是由於這些技術指標的局限性,一些廠商利用其進行宣傳而誤導了用戶的真實需求。本文從最佳表面粗糙度、最大加工效率、專家系統3個方面,談談這幾個常用技術指標與數控電火花加工機床真實加工性能的關系,希望對引導用戶的理性需求有所幫助。
1、最佳表面粗糙度
當前電加工機床行業出現了眾多的「數控鏡面電火花加工機床」,這些機床標注的最佳表面粗糙度通常是Ra0.2μm或者Ra0.1μm。
眾所周知,表面粗糙度是電火花加工機床的一項主要工藝指標。影響加工表面粗糙度的因素除機床加工性能外,加工面積、加工形狀、工件材料是3項最主要的因素。加工面積越大,加工形狀越復雜,深度越深,就越難達到精細的表面。對於工件材料而言,要進行鏡面加工必須選用鏡面鋼,如:S136、SKD61等鋼材,有些材料是不能達到鏡面加工效果的,如:SKD11鋼材。
所謂的「最佳表面粗糙度Ra0.2μm」,通常是指用直徑10mm的圓棒電極,在S136鏡面鋼料上加工一個淺表面,最終加工表面粗糙度Ra<0.2μm。也就是說,最佳表面粗糙度是在加工面積合適、形狀簡單、使用鏡面鋼的特殊情況下完成的。一些廠家在這項測試中甚至是不計加工精度與加工效率的。而實際生產中的電火花加工需求與這種測試條件相比往往要復雜得多。一旦加工面積變大,形狀變得復雜,加工不出鏡面效果便是必然的事。這里提供一個數控鏡面電火花加工機床的測試基準:使用粗、精二個電極,加工一個50mm×50mm×5mm的方形型腔,底面與側面都要求達到均勻的鏡面效果,精度控制在0.01mm內,總加工時間不能超過15h,這個加工測試綜合反映了機床的鏡面加工能力。如果機床的加工水準接近這個測試基準,才可以說能勝任實際的鏡面電火花加工需求。
另外,也不能單憑鏡面加工測試來判定數控電火花加工機床的精加工性能。這里列舉一個應用實例:使用邊長20mm的方形電極進行淺表面的鏡面加工測試,只要參數配置合理,大多數的數控電火花加工機床都能達到較好的鏡面加工效果,通常Ra<0.2μm。可以發現加工過程中放電非常穩定,氣泡連續均勻,加工出的鏡面表面均勻,具有光澤效果。事實上,達到這個加工指標,並不能說明數控電火花加工機床的精加工性能就已經很好了。在這項加工測試中,如果要求加工Ra0.22μm(VDI07)或Ra0.4μm(VDI12)的亞光表面,就加工指標而言,沒有加工經驗的技術人員會認為表面粗糙度值大了,更容易加工了。實際上,這種亞光表面的電火花加工難度比鏡面加工更大。亞光表面的電火花加工通常使用負極性、小電流、小脈寬、大脈間、加電容的參數匹配,如果機床的精加工性能不穩定,加工後的表面會有積碳、黑斑,表面效果很難達到均勻一致。因此,考查數控電火花加工機床能否實現均勻一致的亞光面加工,比進行鏡面加工測試更能反映出脈沖電源的精加工性能。
事實上,很多用戶對電火花加工表面的要求不需要那麼精細,通常為Ra0.8~2.5μm。對於這些加工要求,似乎所有的電火花加工機床都能達到。這也是一種片面的認識。我們可以從兩種不同的加工要求來進行認識:一種是加工要求的確不高,考慮到電火花精加工效率較低,在電火花加工完成後再使用拋光工序來改善加工表面,對於這類加工,一般使用普通的數控電火花加工機床是能達到要求的;另一種是加工指定的火花紋面,加工要求較高。像有些外觀要求火花紋面的塑膠模具,表面要求是Ra1.6μm(VDI24)的紋面,在微觀狀態下觀察加工表面顆粒形態均勻。高品質的電火花加工表面在將局部放大100倍以上時,微觀狀態下的表面凹坑均勻一致,顆粒分明,沒有放電缺陷;而一些機床加工的表面雖然用粗糙度測量儀進行測量是合格的,但檢查其微觀表面時卻能發現放電凹坑形態各異,顆粒有粗有細,並伴隨一些局部缺陷,這就不能滿足高要求的紋面加工。
綜上所述,數控電火花加工機床的最佳表面粗糙度指標只是一個片面的參考指標,要考查機床的表面加工性能,需要從機床能否實現實用的鏡面加工、能否實現均勻的亞光表面加工、能否實現高品質的紋面加工3個方面進行綜合評價。
2、最大加工效率
不同的數控電火花加工機床標注的最大加工效率不同,有些機床標注的300mm3/min,有些機床標注的是500mm3/min。用戶往往會認為標注500mm3/min的機床加工速度更快。
事實上,最大加工效率主要與機床的最大加工電流有關,機床的加工電流越大,最大加工效率就越高。在最大加工效率的加工情況下,反映的是粗加工效率,加工後的表面很粗糙。而實際加工中,很少需要用到這種大電流加工。因此可以說這種所謂的最大加工效率對於評價數控電火花加工機床的加工效率意義不大。
通常來講,數控電火花加工機床的粗加工效率相差都不大,加工效率的差異主要體現在精加工。精加工需要使用多段加工條件,其加工效率與加工條件、加工餘量、工藝等眾多復雜因素相關。各種不同的加工類型,其效率會有較大差異,所以很難用具體的指標對精加工效率做出准確評價。
我們通常用多個具體的應用實例去作對比,也就是在同等的加工條件下,加工要求相同,最終對比加工的總時間。值得一提的是,這種比較只有在客觀的情況下,使用數控電火花加工機床本身的工藝方法與電參數進行加工,不能有人為的干預,這樣才能反映機床加工效率的差異。因為加工效率與人為調整有很大的關系,如加工一個型腔,使用機床默認的程序進行加工需用時20h,而通過調整程序能將加工時間控制到8h,這是很常見的。但越是高端的機床,這種可調整的空間就越小,其加工的適應性就更強。對復雜多變的加工類型,其整體的加工效率就會體現出明顯的優勢。「最大加工效率」這個指標只能用於評價機床的最大粗加工效率。實際生產中,加工效率的高低往往取決於機床的精加工效率,精加工效率可通過客觀的應用對比來評測。
3、專家系統
目前數控電火花加工機床的智能化程度有了很大的提高。很多廠商都宣傳機床配有「專家系統」,只需輸入加工面積,選擇電極材料、工件材料及加工要求,機床即可自動產生程序與放電參數,在無需經驗的情況下實現優化加工。
這樣一來,很多用戶都認為操作數控電火花加工機床是很簡單的事情。正是基於這樣的認識,一些企業的操作人員完全依賴這些所謂的「專家系統」,導致電火花加工效率極其低下,加工不能滿足要求。
其實,電火花加工的類型很復雜:加工面積不一樣,小到尖點,大到大面積;深度不一樣,有淺表面,有深型腔;形狀不一樣,有尖點、窄縫、通孔、盲孔,有簡單的方、圓形狀,也有形狀復雜的型腔;加工表面要求不一樣,從粗到細有不同的VDI級別;電極材料不一樣,有紫銅、石墨、硬質合金等;工件材料不一樣,有鋼、硬質合金、鋁、銅、鈦合金等;加工要求不一樣,有追求加工效率的,有追求低損耗的,有追求表面效果的……。這些眾多的不一樣,在加工過程中需使用不同類型的放電參數,並要進行相應的優化。
先進的數控電火花加工機床,針對上述不同的加工類型制定了上萬條加工參數,經過長期的沉澱形成了一個完善、實用的加工參數庫,且在加工過程中,機床系統能自動進行優化加工,這樣的機床才稱得上具有「專家系統」,才能滿足使用全自動化數控電火花加工的運行要求,才能極大地降低機床對操作人員的技能要求。
一些普通的數控電火花加工機床只有幾十條簡單的加工參數,只是在系統界面中設計了能搜索這些加工條件的一款工具,其中有些選項只是形式,這樣的工具是不能被稱為「專家系統」的。這些數控電火花加工機床要求操作者必須具有豐富的工作經驗,能根據加工要求靈活配置電參數,其操作方式與傳統機床沒有多大差異。
評價數控電火花加工機床的「專家系統」,要從工藝參數是否完善、工藝參數能否滿足生產加工要求、適應性是否強等方面來進行評價。
以上針對數控電火花加工機床的幾個常見指標進行了分析,指出了其片面性。建議電火花加工機床用戶應根據具體要求,理性地選擇合適的數控電火花加工機床,不要被一些表面的宣傳指標與應用案例所蒙蔽。

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