《數(shù)控特種加工技術(shù)（第二版）》教學(xué)資源-第2章數(shù)控電火花加工

主編：叢文龍張祥蘭學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求：

圖2-2放電間隙狀況示意圖(a)放電間隙狀況(b)放電后的外表1—陽(yáng)極2—陽(yáng)極上拋出金屬的區(qū)域3—熔化的金屬微粒4—工作液5—凝固的金屬微粒6—陰極上拋出金屬的區(qū)域7—陰極8—?dú)馀?—放電通道10—翻邊凸起11--凹坑

圖2-5脈沖電源電壓波形1．張弛式脈沖電源

圖2-6線路脈沖電源1—工具電極2—工件

圖2-7自振式晶體管脈沖電源2．獨(dú)立式脈沖電源獨(dú)立式脈沖電源的放電間隙和直流電源各自獨(dú)立、互相隔離，能獨(dú)立形成和發(fā)生脈沖，可大大減少電極間隙物理狀態(tài)參數(shù)變化的影響。最常用的獨(dú)立式脈沖電源為晶體管式脈沖電源，它是利用功率晶體管作為開(kāi)關(guān)元件而獲得單向脈沖的。3．派生脈沖電源三、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖2-8放電間隙、蝕除速度和進(jìn)給速度2．自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)由測(cè)量環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、放大驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)對(duì)象等幾個(gè)主要局部組成，圖2-9是其根本組成局部方框圖。

圖2-9自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成

圖2-10數(shù)控X、Z、C多軸聯(lián)動(dòng)加工

圖2-12工作液循環(huán)方式〔a〕下沖油式〔b〕上沖油式〔c〕下抽油式〔d〕上抽油式

圖2-13常用電極結(jié)構(gòu)〔a〕整體式電極〔b〕組合式電極1—減重孔2—固定用螺孔3—固定板4—電極

圖2-14電極長(zhǎng)度尺寸加工型腔時(shí)電極長(zhǎng)度按圖2-15進(jìn)行計(jì)算，即〔2-2〕〔2-3〕式中——電極垂直方向的總高度，mm；——電極垂直方向的有效工作尺寸，mm；——考慮加工結(jié)束時(shí)，為防止電極固定板和模板相撞，同一電極能屢次使用等因素而增加的高度，一般為5～20mm；——型腔垂直方向的尺寸〔型腔深度〕，mm；——粗規(guī)準(zhǔn)加工時(shí)電極端面相對(duì)磨損率，其值小于l％，只適用于未預(yù)加工的型腔；——中、精規(guī)準(zhǔn)加工時(shí)電極端面相對(duì)耗損率，其值一般為20％～25％；——中、精規(guī)準(zhǔn)加工時(shí)端面總進(jìn)給量，一般為0.4～0.5mm；——最后一檔精規(guī)準(zhǔn)加工時(shí)端面的放電間隙，一般為0.02～0.03mm，可忽略不計(jì)。

圖2-15電極垂直方向尺寸1—電極固定板2—電極3—工件3．金屬材料熱學(xué)常數(shù)對(duì)電蝕量的影響金屬材料的熱學(xué)常數(shù)是指材料的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、熱導(dǎo)率、比熱容、熔化熱、汽化熱等。當(dāng)脈沖放電能量相同時(shí)，金屬的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比熱容、熔化熱、汽化熱越高，電蝕量將越少，越難加工；另一方面，熱導(dǎo)率越大的金屬，由于較多地把瞬時(shí)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)散失到其他部位，因而降低了本身的蝕除量。而且當(dāng)單個(gè)脈沖能量一定時(shí)，峰值電流越小，即脈沖寬度越長(zhǎng)，散失的熱量也越多，從而減少電蝕量。相反，脈沖寬度越短，峰值電流越大，由于熱量過(guò)于集中而來(lái)不及傳導(dǎo)擴(kuò)散，雖使散失的熱量減少，但拋出的金屬中氣化局部比例增加，多耗用不少汽化熱，電蝕量也會(huì)降低。除了放電間隙能否保持一致外，其大小對(duì)加工精度也有影響，尤其是對(duì)復(fù)雜形狀的加工外表，棱角部位電場(chǎng)強(qiáng)度分布不均，間隙越大，影響越嚴(yán)重。實(shí)際加工中，電極上的尖角本身因尖端放電蝕除的幾率大而損耗成圓角。這樣，電極的尖角很難精確地復(fù)制在工件上。因此，為了減少加工誤差，提高仿形精度，應(yīng)采用較小的加工規(guī)準(zhǔn)〔脈沖電源提供的脈沖寬度、脈沖間隔、峰值電流等一組電參數(shù)〕，縮小放電間隙；另外，還必須使加工過(guò)程穩(wěn)定。

圖2-17放電凹坑剖面1—無(wú)變化區(qū)2—熱影響層3—翻邊凸起4—熔化凝固層5—放電通道6—?dú)饣瘏^(qū)7—熔化區(qū)6．加工效果〔1〕配合間隙：0.06mm?！?〕斜度：0.03mm〔單面〕?！?〕加工外表粗糙度：1.0～1.25。

圖2-19錐齒輪鍛模毛坯和電極〔a〕工件〔b〕電極9．加工效果〔1〕因半精、精加工采用了低損耗規(guī)準(zhǔn)，工具電極綜合損耗約為1％～2％?！?〕