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什么是数控电火花

发布时间: 2021-01-08 15:55:55

数控电火花机床是什么

数控电火花机床又称电火花机床、电火花、火花机等是一种电加工设备。前苏联回拉扎答林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时,发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉,从而开创和发明了电火花加工方法。国内数控电火花机床以宝玛为佳。

② 数控电火花线切割的加工原理是什么

数控电火花线切割加工原理

电火花数控线切割加工的过程中主要包含下列三部分内容:

(1)电极丝与工件之间的脉冲放电。

(2)电极丝沿其轴向(垂直或Z方向)作走丝运动。

(3)工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动。

电火花线切割加工时电极丝和工件之间的脉冲放电

电火花线切割时电极丝接脉冲电源的负极,工件接脉冲电源的正极。在正负极之间加上脉冲电源,当来一个电脉冲时,在电极丝和工件之间产生一次火花放电,在放电通道的中心温度瞬时可高达10000°C以上,高温使工件金属熔化,甚至有少量气化,高温也使电极丝和工件之间的工作液部分产生气化,这些气化后的工作液和金属蒸气瞬间迅速热膨胀,并具有爆炸的特性。这种热膨胀和局部微爆炸,将熔化和气化了的金属材料抛出而实现对工件材料进行电蚀切割加工。通常认为电极丝与工件之间的放电间隙在0.O1mm左右,若电脉冲的电压高,放电间隙会大一些。

为了电火花加工的顺利进行,必须创造条件保证每来一个电脉冲时在电极丝和工件之间产生的是火花放电而不是电弧放电。首先必须使两个电脉冲之间有足够的间隔时间,使放电间隙中的介质消电离,即使放电通道中的带电粒子复合为中性粒子,恢复本次放电通道处间隙中介质的绝缘强度,以免总在同一处发生放电而导致电弧放电。一般脉冲间隔应为脉冲宽度的4倍以上。

为了保证火花放电时电极丝不被烧断,必须向放电间隙注人大量工作液,以便电极丝得到充分冷却。同时电极丝必须作高速轴向运动,以避免火花放电总在电极丝的局部位置而被烧断,电极丝速度约在7~10m/s左右。高速运动的电极丝,还有利于不断往放电间隙中带入新的工作液,同时也有利于把电蚀产物从间隙中带出去。

电火花线切割加工时,为了获得比较好的表面粗糙度和高的尺寸精度,并保证电极丝不被烧断,应选择好相应的脉冲参数,并使工件和钼丝之间的放电必须是火花放电,而不是电弧放电。

电火花线切割加工的走丝运动

为了避免火花放电总在电极丝的局部位置而被烧断,影响加工质量和生产效率。在加工过程中电极丝沿轴向作走丝运动。走丝原理如图b所示。钼丝整齐地缠绕在储丝筒上,并形成一个闭合状态,走丝电机带动储丝筒转动时,通过导丝轮使钼丝作轴线运动。

X、Y坐标工作台运动

工件安装在上下两层的X、Y坐标工作台上,分别由步进电动机驱动作数控运动。工件相对于电极丝的运动轨迹,是由线切割编程所决定的。

③ 什么是数控电火花线切割机床的编程,主要

主要采用ISO编程、3B编程、自动编程三重格式编写。

数控电火花线切割版机床,权是一款切割加工机床,通过两电极间的放电蚀除材料进行切割。数控电火花线切割机床是利用电火花原理,将工件与加工工具作为极性不同的两个电极,作为工具电极的金属丝(铜丝或钼丝)穿过工件,由计算机按预定的轨迹控制工件的运动,通过两电极间的放电蚀除材料来进行切割加工的一种新型机床。

④ 电火花机床的工作原理是什么

电火花机床又称数控电火花机床、电火花、火花机等是一种电加工设备。其基本物专理原理是自属由正离子和电子在场中积累,很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段,两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞,形成一个等离子区,并很快升高到8000到12000度的高温,在两导体表面瞬间熔化一些材料,同时,由于电极和电介液的汽化,形成一个气泡,并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流中断,温度突然降低,引起气泡内向爆炸,产生的动力把溶化的物质抛出弹坑,然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体,并被电介液排走。然后通过NC控制的监测和管控,伺服机构执行,使这种放电现象均匀一致,从而达到加工物被加工,使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。

⑤ 通常情况下数控电火花加工机床可以加工什么

我们通常所说的电火花加工有时又称线切割。其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等,成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极,各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等。(参考网络)
希望能帮到您。

⑥ 数控电火花机床与传统电火花机床有何区别

数控电火花线切割机床基本组与功能

目前我使用快速走丝电火花线切割机床由床身、坐标工作台、走丝机构、丝架、脉
冲电源、数控装置工作液循环系统等几部组
1.床身
床身支承固定工作台、走丝机构等基体其材料般铸铁要求床身应
定刚度强度般采用箱体式结构床身面安装机床电气系统、脉冲电源、工
作液循环系统等元器件
2.坐标工作台
目前电火花线切割机床采用坐标工作台X、y向线性运论哪种
控制式电火花线切割机床终都通坐标工作台与丝架相运完零件加工
坐标工作台应具高坐标精度运精度且要求运灵敏、轻巧般都采用
十字滑板、滚珠导轨传丝杠螺母间必须消除间隙保证滑板运精度灵
敏度
3.走丝机构
快速走丝线切割加工电极丝需要断往复运运由走丝机构完
见走丝机构单滚筒式电极丝绕储丝筒并由丝筒作周期性反旋转使
电极丝高速往复运
4.丝架
走丝机构除面所叙述内容外包括丝架丝架主要作用电极丝快速移
电极丝起支承作用并使电极丝工作部与工作台平面保持垂直获良工艺
效、丝架间距离宜尽能
5.脉冲电源
电火花线切割加工脉冲电源与电火花形加工作用脉冲电源原理相同受加
工表面粗糙度电极丝允许承载电流限制线切割加工脉冲电源脉宽较窄(2~60 ys)
单脉冲能量、平均电流(1~5A) -般较所线切割总采用极性加工
6.数控装置
数控装置电火花线切割加工起着重要作用具体体现两面
(1)轨迹控制作用 精确控制电极丝相于工件运轨迹使零件获所需形
状尺寸
(2)加工控制 能根据放电间隙与放电状态控制进给速度使与工件材料蚀
除速度相平衡保持稳定切割加工
7.工作液循环系统
工作液循环与滤装置电火花线切割机床缺少部其主要包括工作液箱、
工作液泵、流量控制阀、进液管、液管滤网罩等工作液作用及加工区域
排除电蚀产物并连续充供给清洁工作液保证脉冲放电程稳定顺利进行
目前绝部快速走丝机床工作液专用乳化液乳化液种类繁根据相关资料
确选用

⑦ 数控加工中电火花加工基于什么原理

1、工具和电极分别接脉冲电源的两极,并均浸泡在工作液中,电极在自动进给调节装置的驱动下,与工件间保持一定的放电间隙。电极表面是凹凸不平的,当脉冲电压加到两极上时,某一相对间隙最小处或绝缘强度最低处的工作液将最先被电离为负电子和正电子而被击穿,形成放电通道,电流随即剧增,在该局部产生电火花放电,瞬时高温使工件和工具表面都蚀除掉一小部分金属。单个脉冲经过上述过程,完成一次脉冲放电,而在工件表面留下一个带有凸边的小凹坑。这样以高频率连续不断的重复放电,工具电极不断向工件进给,工件材料不断被蚀除,最后使工件整个被加工表面形成无数个小放电凹坑。这样,电极的轮廓形状便被复制到工件上,便加工出了所需要的零件。
2、电火花加工时,脉冲电源的一极接工具电极,另一极接工件电极,两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质(常用煤油或矿物油或去离子水)中。工具电极由自动进给调节装置控制,以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙(0.01~0.05mm)。当脉冲电压加到两极之间,便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿,形成放电通道。由于通道的截面积很小,放电时间极短,致使能量高度集中(10~107W/mm),放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发,以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后,经过很短的间隔时间,第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去,工具电极不断地向工件进给,它的形状最终就复制在工件上,形成所需要的加工表面。与此同时,总能量的一小部分也释放到工具电极上,从而造成工具损耗。 从上看出,进行电火花加工必须具备三个条件:必须采用脉冲电源;必须采用自动进给调节装置,以保持工具电极与工件电极间微小的放电间隙;火花放电必须在具有一定绝缘强度(10~107Ω ·m)的液体介质中进行。 电火花加工具有如下特点:可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的导电材料;加工时无明显机械力,适用于低刚度工件和微细结构的加工:脉冲参数可依据需要调节,可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工;电火花加工后的表面呈现的凹坑,有利于贮油和降低噪声;生产效率低于切削加工;放电过程有部分能量消耗在工具电极上,导致电极损耗,影响成形精度。 2应用 电火花加工主要用于模具生产中的型孔、型腔加工,已成为模具制造业的主导加工方法,推动了模具行业的技术进步。电火花加工零件的数量在3000件以下时,比模具冲压零件在经济上更加合理。按工艺过程中工具与工件相对运动的特点和用途不同,电火花加工可大体分为:电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花展成加工、非金属电火花加工和电火花表面强化等。
(1)电火花成形加工 该方法是通过工具电极相对于工件作进给运动,将工件电极的形状和尺寸复制在工件上,从而加工出所需要的零件。它包括电火花型腔加工和穿孔加工两种。电火花型腔加工主要用于加工各类热锻模、压铸模、挤压模、塑料模和胶木膜的型腔。电火花穿孔加工主要用于型孔(圆孔、方孔、多边形孔、异形孔)、曲线孔(弯孔、螺旋孔)、小孔和微孔的加工。近年来,为了解决小孔加工中电极截面小、易变形、孔的深径比大、排屑困难等问题,在电火花穿孔加工中发展了高速小孔加工,取得良好的社会经济效益。
(2)电火花线切割加工 该方法是利用移动的细金属丝作工具电极,按预定的轨迹进行脉冲放电切割。按金属丝电极移动的速度大小分为高速走丝和低速走丝线切割。我国普通采用高速走丝线切割,近年来正在发展低速走丝线切割,高速走丝时,金属丝电极是直径为φ0.02~φ0.3mm的高强度钼丝,往复运动速度为8~10m/s。低速走丝时,多采用铜丝,线电极以小于0.2m/s的速度作单方向低速运动。线切割时,电极丝不断移动,其损耗很小,因而加工精度较高。其平均加工精度可达 0.0lmm,大大高于电火花成形加工。表面粗糙度Ra值可达1.6 或更小。 国内外数控电火花线切割机床都采用了不同水平的微机数控系统,实现了电火花线切割数控化。目前电火花线切割广泛用于加工各种冲裁模(冲孔和落料用)、样板以及各种形状复杂型孔、型面和窄缝等。

⑧ 数控电火花加工机床可以加工什么

我们通常所说的来电火源花加工有时又称线切割。其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等,成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极,各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等。

⑨ 数控电火花线切割加工的特点是什么,主要应用于何处

特点:电火花线切抄割袭技术是特种加工的一种,它不同于传统加工技术需要用机械力和机械能来切除,主要利用电能来实现对材料的加工。所以,电火花线切割技术不受材料性能的限制,可以加工任何硬度、强度、脆性的材料,在现阶段的机械加工中占有很重要的地位。

电火花线切割加工广泛应用于汽车、机床生产、航天等工业领域。线切割技术通过对加工参数的合理优化和进行误差补偿,能够完成高精度的加工,在机械加工领域占据了重要的地位。

(9)什么是数控电火花扩展阅读:

电火花线切割分类,区分快走丝线切割,中走丝线切割,慢走丝线切割。

1:快走丝电火花线切割的走丝速度为6~12 mm/s,电极丝作高速往返运动,切割精度较差。

2:中走丝电火花线切割是在快走丝线切割的基础上实现变频多次切割功能,是近几年发展的新工艺。

3:慢走丝电火花线切割的走丝速度为0.2mm/s,电极丝做低速单向运动,切割精度很高。

⑩ 数控电火花机床加工常见技术指标有什么特性

由于数控电火花加工机床市场竞争日益激烈,故越来越多的厂家都在宣传“镜面电火花加工”、“高效率加工”、“专家系统”等高性能指标。从表面上来看,似乎大多数控电火花加工机床的加工性能已经同质化,具有很高水平。而事实上,一些数控电火花加工机床用户的使用效果并不理想,甚至有些用户感觉上当了。造成这种情况的原因是:电火花加工行业通常是用一些技术指标来衡量机床的加工性能,如最佳表面粗糙度、最大加工效率、最小电极损耗、是否具有专家系统等。正是由于这些技术指标的局限性,一些厂商利用其进行宣传而误导了用户的真实需求。本文从最佳表面粗糙度、最大加工效率、专家系统3个方面,谈谈这几个常用技术指标与数控电火花加工机床真实加工性能的关系,希望对引导用户的理性需求有所帮助。
1、最佳表面粗糙度
当前电加工机床行业出现了众多的“数控镜面电火花加工机床”,这些机床标注的最佳表面粗糙度通常是Ra0.2μm或者Ra0.1μm。
众所周知,表面粗糙度是电火花加工机床的一项主要工艺指标。影响加工表面粗糙度的因素除机床加工性能外,加工面积、加工形状、工件材料是3项最主要的因素。加工面积越大,加工形状越复杂,深度越深,就越难达到精细的表面。对于工件材料而言,要进行镜面加工必须选用镜面钢,如:S136、SKD61等钢材,有些材料是不能达到镜面加工效果的,如:SKD11钢材。
所谓的“最佳表面粗糙度Ra0.2μm”,通常是指用直径10mm的圆棒电极,在S136镜面钢料上加工一个浅表面,最终加工表面粗糙度Ra<0.2μm。也就是说,最佳表面粗糙度是在加工面积合适、形状简单、使用镜面钢的特殊情况下完成的。一些厂家在这项测试中甚至是不计加工精度与加工效率的。而实际生产中的电火花加工需求与这种测试条件相比往往要复杂得多。一旦加工面积变大,形状变得复杂,加工不出镜面效果便是必然的事。这里提供一个数控镜面电火花加工机床的测试基准:使用粗、精二个电极,加工一个50mm×50mm×5mm的方形型腔,底面与侧面都要求达到均匀的镜面效果,精度控制在0.01mm内,总加工时间不能超过15h,这个加工测试综合反映了机床的镜面加工能力。如果机床的加工水准接近这个测试基准,才可以说能胜任实际的镜面电火花加工需求。
另外,也不能单凭镜面加工测试来判定数控电火花加工机床的精加工性能。这里列举一个应用实例:使用边长20mm的方形电极进行浅表面的镜面加工测试,只要参数配置合理,大多数的数控电火花加工机床都能达到较好的镜面加工效果,通常Ra<0.2μm。可以发现加工过程中放电非常稳定,气泡连续均匀,加工出的镜面表面均匀,具有光泽效果。事实上,达到这个加工指标,并不能说明数控电火花加工机床的精加工性能就已经很好了。在这项加工测试中,如果要求加工Ra0.22μm(VDI07)或Ra0.4μm(VDI12)的亚光表面,就加工指标而言,没有加工经验的技术人员会认为表面粗糙度值大了,更容易加工了。实际上,这种亚光表面的电火花加工难度比镜面加工更大。亚光表面的电火花加工通常使用负极性、小电流、小脉宽、大脉间、加电容的参数匹配,如果机床的精加工性能不稳定,加工后的表面会有积碳、黑斑,表面效果很难达到均匀一致。因此,考查数控电火花加工机床能否实现均匀一致的亚光面加工,比进行镜面加工测试更能反映出脉冲电源的精加工性能。
事实上,很多用户对电火花加工表面的要求不需要那么精细,通常为Ra0.8~2.5μm。对于这些加工要求,似乎所有的电火花加工机床都能达到。这也是一种片面的认识。我们可以从两种不同的加工要求来进行认识:一种是加工要求的确不高,考虑到电火花精加工效率较低,在电火花加工完成后再使用抛光工序来改善加工表面,对于这类加工,一般使用普通的数控电火花加工机床是能达到要求的;另一种是加工指定的火花纹面,加工要求较高。像有些外观要求火花纹面的塑胶模具,表面要求是Ra1.6μm(VDI24)的纹面,在微观状态下观察加工表面颗粒形态均匀。高品质的电火花加工表面在将局部放大100倍以上时,微观状态下的表面凹坑均匀一致,颗粒分明,没有放电缺陷;而一些机床加工的表面虽然用粗糙度测量仪进行测量是合格的,但检查其微观表面时却能发现放电凹坑形态各异,颗粒有粗有细,并伴随一些局部缺陷,这就不能满足高要求的纹面加工。
综上所述,数控电火花加工机床的最佳表面粗糙度指标只是一个片面的参考指标,要考查机床的表面加工性能,需要从机床能否实现实用的镜面加工、能否实现均匀的亚光表面加工、能否实现高品质的纹面加工3个方面进行综合评价。
2、最大加工效率
不同的数控电火花加工机床标注的最大加工效率不同,有些机床标注的300mm3/min,有些机床标注的是500mm3/min。用户往往会认为标注500mm3/min的机床加工速度更快。
事实上,最大加工效率主要与机床的最大加工电流有关,机床的加工电流越大,最大加工效率就越高。在最大加工效率的加工情况下,反映的是粗加工效率,加工后的表面很粗糙。而实际加工中,很少需要用到这种大电流加工。因此可以说这种所谓的最大加工效率对于评价数控电火花加工机床的加工效率意义不大。
通常来讲,数控电火花加工机床的粗加工效率相差都不大,加工效率的差异主要体现在精加工。精加工需要使用多段加工条件,其加工效率与加工条件、加工余量、工艺等众多复杂因素相关。各种不同的加工类型,其效率会有较大差异,所以很难用具体的指标对精加工效率做出准确评价。
我们通常用多个具体的应用实例去作对比,也就是在同等的加工条件下,加工要求相同,最终对比加工的总时间。值得一提的是,这种比较只有在客观的情况下,使用数控电火花加工机床本身的工艺方法与电参数进行加工,不能有人为的干预,这样才能反映机床加工效率的差异。因为加工效率与人为调整有很大的关系,如加工一个型腔,使用机床默认的程序进行加工需用时20h,而通过调整程序能将加工时间控制到8h,这是很常见的。但越是高端的机床,这种可调整的空间就越小,其加工的适应性就更强。对复杂多变的加工类型,其整体的加工效率就会体现出明显的优势。“最大加工效率”这个指标只能用于评价机床的最大粗加工效率。实际生产中,加工效率的高低往往取决于机床的精加工效率,精加工效率可通过客观的应用对比来评测。
3、专家系统
目前数控电火花加工机床的智能化程度有了很大的提高。很多厂商都宣传机床配有“专家系统”,只需输入加工面积,选择电极材料、工件材料及加工要求,机床即可自动产生程序与放电参数,在无需经验的情况下实现优化加工。
这样一来,很多用户都认为操作数控电火花加工机床是很简单的事情。正是基于这样的认识,一些企业的操作人员完全依赖这些所谓的“专家系统”,导致电火花加工效率极其低下,加工不能满足要求。
其实,电火花加工的类型很复杂:加工面积不一样,小到尖点,大到大面积;深度不一样,有浅表面,有深型腔;形状不一样,有尖点、窄缝、通孔、盲孔,有简单的方、圆形状,也有形状复杂的型腔;加工表面要求不一样,从粗到细有不同的VDI级别;电极材料不一样,有紫铜、石墨、硬质合金等;工件材料不一样,有钢、硬质合金、铝、铜、钛合金等;加工要求不一样,有追求加工效率的,有追求低损耗的,有追求表面效果的……。这些众多的不一样,在加工过程中需使用不同类型的放电参数,并要进行相应的优化。
先进的数控电火花加工机床,针对上述不同的加工类型制定了上万条加工参数,经过长期的沉淀形成了一个完善、实用的加工参数库,且在加工过程中,机床系统能自动进行优化加工,这样的机床才称得上具有“专家系统”,才能满足使用全自动化数控电火花加工的运行要求,才能极大地降低机床对操作人员的技能要求。
一些普通的数控电火花加工机床只有几十条简单的加工参数,只是在系统界面中设计了能搜索这些加工条件的一款工具,其中有些选项只是形式,这样的工具是不能被称为“专家系统”的。这些数控电火花加工机床要求操作者必须具有丰富的工作经验,能根据加工要求灵活配置电参数,其操作方式与传统机床没有多大差异。
评价数控电火花加工机床的“专家系统”,要从工艺参数是否完善、工艺参数能否满足生产加工要求、适应性是否强等方面来进行评价。
以上针对数控电火花加工机床的几个常见指标进行了分析,指出了其片面性。建议电火花加工机床用户应根据具体要求,理性地选择合适的数控电火花加工机床,不要被一些表面的宣传指标与应用案例所蒙蔽。

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