模具加工中的数控电火花加工技术
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数控电火花线切割加工数控电火花线切割加工技术(简称EDM)是一种高精度加工技术。
从1970年代开始,欧美等国家就开始大规模应用EDM技术进行制造业的加工,尤其是钢模等工具的加工领域。
随着科学技术的迅速发展,EDM加工技术在国内的发展越来越迅猛。
本文将深入探讨EDM加工技术的基本原理、加工特点和应用领域。
一、EDM加工技术的原理EDM加工技术是一种利用电火花的放电原理进行加工的技术。
该技术是通过在工件表面上形成一个电火花放电区域,然后通过电极在工件上移动,从而以放电所破坏的任何材料为导向面进行放电加工。
其基本原理就是用铜电极和工件之间的电场来产生放电,以达到材料加工的效果。
二、EDM加工技术的特点1、高精度EDM加工技术具有非常高的加工精度。
最小加工精度可以达到几微米。
这种精度的实现主要得益于电极和工件之间的放电距离非常短,因此实现了高精度加工。
2、适用性广EDM加工技术是一种非接触式加工技术,不会产生机械性变形,还可以对材料进行无需透过的加工。
这种特点使得EDM加工技术被广泛应用于制造业的各个领域,如钢模、微孔加工、局部加热、特种材料加工等领域。
3、加工效率高EDM加工技术擅长处理小型工件,能够以高速度进行加工,并且适合加工硬度较高的材料。
其加工速度比传统加工方式快数倍。
同时,EDM加工技术还可以实现多种复杂形状的加工。
三、EDM加工技术的应用1、模具加工在模具的制造过程中,EDM加工技术几乎不可或缺。
在制造钢模等高精度模具时,人们越来越依赖EDM加工技术来提高高精度模具的生产效率和质量。
例如EDM加工技术可以用来制造汽车制动器,轮胎、零部件等。
2、微孔加工EDM加工技术在微细加工领域也具有潜力,可以用来加工出各类细小的孔洞和小圆形孔,例如墨盒的喷嘴孔、医疗器械的药孔等。
3、局部加热EDM在融合、碳化、钎焊和热处理等领域中,可充当局部加热剂,并被广泛地应用。
四、EDM加工技术发展趋势随着科学技术的不断发展,EDM加工技术还有很多的发展方向和潜力。
《电火花线切割加工技术》课程标准学时:72学分:4适用专业及学制:三年制、模具制造技术专业、数控技术应用、全日制审定:机电技术教学部一、制定依据本标准依据《中职国家专业教学标准》而制定。
二、课程性质本课程贯彻“项目引导、任务引领”的设计思路,在具体教学过程中,以生产岗位的实际项目为课题内容展开,再施以具体的学习任务,每个任务都有必须的理论与技能知识点,而后层层落实,做到理论与实践的有机结合。
三、课程教学目标随着电火花加工技术的日益发展与普及,急需大量高素质的能够操作电火花机床,进行模具零件加工的操作工。
基于此,学生必须掌握电火花机床的加工操作技能,提高动手能力,培养职业技术素质,增强就业能力和工作能力。
1.知识目标(1)熟练掌握电火花加工工种的工艺分析方法和操作技能,达到中级工水平;(2)了解其它常见机加工工种的工艺分析方法,具有相关工种的一般操作技能;(3)能对所使用的设备进行日常维护和保养,能识别并合理分析所用设备的常见故障;(4)能综合运用机械制造的相关知识,具备对机制产品质量进行检验、分析、和控制的初步能力;(5)具有较强的安全生产、环境保护、节约资源的意识。
2.能力目标(1)能看懂电火花线切割加工机床的工作原理图,技术参数;(2)能掌握数控电火花成型加工机床和数控电火花线切割机床的结构组成特点;(3)基本操作、日常维护保养、简单故障和加工中不正常现象的排除方法;(4)能用电火花机床加工出合格零件;(5)能熟练地使用机床的全部功能,完成中等复杂程度零件的加工;(6)能在现场分析、处理工艺及程序问题的能力,达到中级工的技能标准3.素质目标(1)培养学生认真细致的学习态度和科学的求学态度,注重动手;(1)培养学生强烈的责任心和良好的敬业精神;(3)培养学生具有互助合作的精神。
4.具体各模块教学目标(1)能掌握电脉冲机床的工作原理、技术参数;(2)会使用机床的操作面板;(3)会对机床进行日常维护和保养;(4)知道零件加工的工艺;(5)会设计电极形状,选择电极的材料;(6)会编制零件的加工程序。
电火花加工工艺规范操作者必须接受有关电火花加工的理论和实践的培训,并且通过考核及格获得上岗证,才能具备操作电火花机资格,在加工前的准备和实际加工过程中,必须遵守以下守则。
一、加工前的准备1.操作者必须根据机床使用说明书,熟悉机床的性能加工范围和精度,并要熟练地掌握机床及其数控装置和计算机各部分作用及操作方法。
2.机床在断电或者出现故障后,重新启动各开关控制电气部分时,按规定进行预热,而且X、Y和Z轴回到机床的机械零点,而平时在加工过程中,则不需进行预热或回零点工作。
5U火花机必须在所有机床都启动后15分钟再开启。
3.开动机床使其运转,并检查各开关,按钮、旋钮和手柄灵敏性及润滑系统是否正常。
4.检查冷却水源的供应。
5.检查室内温度是否在28℃以下,机床油温在35℃以下(供参考)。
6.充分了解被加工工件的加工内容及加工要求。
7.检查工件的检验结果,了解工件在前面加工工序出现的问题及与本次加工有关的数据,当工件存在问题时要向工艺员反映,并解决后才能加工。
8.考虑工件的装夹及加工关系,确定合理的加工方案。
9.测量电极,根据实际尺寸和理论尺寸的差异,修正电极的火花间隙,同时检查电极尺寸是否与工件干涉。
10. 对工件上的油污及铁屑清理干净后,才能放在机床工作台。
11.操作者在加工前要检查图纸资料是否齐全,坯件是否符合要求;12.认真消化全部图纸资料,掌握工装的使用要求和操作方法;13.检查加工所用的机床设备,准备好各种附件,按机床按规定进行润滑和试运行。
14.调整,修理、润滑、擦拭机床时应停机进行。
二、电极和工件装夹1. 电极的装夹应牢固可靠,有足够大的良好的导电接触面。
2. 对电极进行水平度、平行度、垂直度的校正,其误差均不大于0.02mm/100mm。
3. 工件的装夹应牢固可靠,还应避免在工作中电极和工件发生干涉。
4. 对工件进行水平度、平行度、垂直度的校正,其误差不大于0.02mm/100mm。
5. X轴、Y轴、Z轴方向保证行程足够。
一、教案基本信息教案名称:电火花加工技术教案课时安排:45分钟教学目标:1. 让学生了解电火花加工技术的概念、原理和特点。
2. 使学生掌握电火花加工技术的基本工艺参数和应用范围。
3. 培养学生对电火花加工技术的兴趣和实际操作能力。
教学重点:1. 电火花加工技术的原理及特点。
2. 电火花加工技术的基本工艺参数。
教学难点:1. 电火花加工技术的工作原理及实际操作。
教学准备:1. 电火花加工设备示意图。
2. 相关视频资料。
教学方法:1. 讲授法:讲解电火花加工技术的概念、原理和特点。
2. 演示法:展示电火花加工设备示意图和相关视频资料。
3. 实践操作:安排学生参观电火花加工实验室,并进行实际操作训练。
教学过程:环节一:导入(5分钟)1. 教师简要介绍电火花加工技术的发展历程。
2. 提问:同学们对电火花加工技术有哪些了解?环节二:讲解电火花加工技术的基本概念、原理和特点(15分钟)1. 讲解电火花加工技术的定义。
2. 阐述电火花加工技术的原理。
3. 介绍电火花加工技术的特点。
环节三:介绍电火花加工技术的基本工艺参数(10分钟)1. 讲解电火花加工工艺参数的含义。
2. 阐述电火花加工工艺参数的重要性。
3. 介绍电火花加工工艺参数的选择方法。
环节四:演示电火花加工设备示意图和相关视频资料(10分钟)1. 展示电火花加工设备示意图。
2. 播放电火花加工相关视频资料。
环节五:实践操作(10分钟)1. 安排学生参观电火花加工实验室。
2. 指导学生进行实际操作训练。
二、教学反思本节课通过讲解、演示和实践操作相结合的方式,使学生对电火花加工技术有了更深入的了解。
在教学过程中,要注意关注学生的学习反馈,针对学生的疑问进行解答。
要注重培养学生的实践操作能力,提高学生的动手能力。
三、作业布置1. 请学生总结电火花加工技术的原理和特点。
2. 请学生列举电火花加工技术的应用范围。
3. 学生自行查找资料,了解电火花加工技术在实际生产中的应用案例,下节课分享。
电火花切割加工工艺概述1.概念:随着在我国国民经济的飞速发展,特别是工业技术飞速发展的新形势下,急需发展模具加工技术,而数控电火花切割技术正是模具加工工艺领域中的一-种关键技术。
目前在电机,仪表等行业新产品的研制开发过程中,常采用数控电火花线切割方法直接切割出零件,大大缩短了研制周期,并降低了成本。
在众多工业产品的生产过程中,都用到了数控电火花切割机床,如~ 飞机制造、汽车模具制造、手机零部件的生产等,因此电火花机床的研究与改进是我国国内市场的需要,也能为我国的工业的发展起一-定的作用。
电火花线切割,其基本工作原理是利用连续移动细金属丝(成为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。
本次论文以电火花线切割为主线,综合了线切割的发展,电火花线切割机床,电火花线切割加工质量及其影响因素,电火花线切割加工程序编制等。
1.原理和加工过程:1.脉冲电源电火花线切割的加工用的脉冲电源的作用是把工频交流电源转换成一定频率的单向脉冲电流,以供给电极放点间隙所需要的能量来蚀除金属。
脉冲电源对电火花加工的生产率、表面质量、加工精度、加工过程的稳定性和工具电极损耗等技术经济指标有很大影响。
电火花线切割脉冲电源的形式品种很多,如晶体管矩形波脉冲电源、高频分组脉冲电源、节能型脉冲电源等。
对电火花线切割加工用脉冲总的要求是:有较高的加工速度,不但在粗加工时要有较高的加工速度,而且在精加工时也应具有较高的加工速度;工具电极损耗低;加工过程稳定性好,在给定的各种脉冲参数下能保持稳定加工,抗干扰能力强、不易产生电弧放电、可靠性强、操作方便;工艺范围广,不仅能适应粗、中、精加工的要求,而且要适应不同工件材料的加工。
脉冲电源要都满足.上述要求是困难的,- -般来说,为了满足这些总的要求,对电火花线切割加工脉冲电源的具体要求是:所产生的脉冲应该是单向的,没有负半波或负半波很小,这样才能最大限度的利用极性效应,不过受工件表面粗糙度和电极丝允许承载电流的限制,线切割加工脉冲电源的脉宽较窄(2~60us), 单个脉冲能量、平均电流(1~5A) -般较小,所以线切割加工总是采用正极性加工。
电火花加工技术在模具制造中的应用案例分析模具制造是现代工业生产中不可或缺的一项技术。
传统的模具制造通常采用机械加工的方式,但是在某些特殊情况下,传统机械加工往往无法满足需求。
而电火花加工技术则是在模具制造中起到了重要的作用。
本文将以几个真实的案例来分析电火花加工技术在模具制造中的应用。
案例一:光学玻璃模具的制造光学玻璃模具通常需要具备高精度的曲面形状,而传统的机械加工无法满足其精度要求。
通过采用电火花加工技术,可以在光学玻璃模具表面形成非常细小且均匀的微观坑槽,从而使得模具表面变得更加光滑。
这种微观坑槽可以通过电火花加工的方式在模具表面上加工出来,从而实现模具的高精度制造。
案例二:复杂曲面模具的制造在某些特殊形状的模具制造中,复杂曲面的加工往往是最大的难题。
以汽车零部件模具制造为例,传统机械加工常常无法满足其复杂曲面的要求。
而电火花加工技术则可以通过在模具表面进行离散的放电,来逐渐形成复杂曲面。
这种方式可以有效地解决复杂曲面模具的制造难题。
案例三:硬质合金模具的制造硬质合金模具通常具有极高的硬度和耐磨性,但其材料也很难进行传统机械加工。
通过采用电火花加工技术,可以在硬质合金模具的表面进行放电加工,从而形成所需的结构和形状。
同时,电火花加工还可以有效地提高硬质合金模具的表面硬度和耐磨性。
这种方式在硬质合金模具的制造过程中具有重要的应用价值。
结论电火花加工技术在模具制造中的应用已经变得十分广泛,并且取得了显著的成果。
通过电火花加工,可以在模具表面形成细小且均匀的微观结构,来满足模具制造中的特殊要求。
无论是光学玻璃模具、复杂曲面模具还是硬质合金模具,电火花加工技术都能够为其制造提供重要的支持。
随着电火花加工技术的进一步发展,相信在未来的模具制造过程中,它将发挥更加重要的作用。
电火花加工技术摘要:电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM。
本文简要介绍了电火花加工技术的发展历程、国内外研究现状以及未来发展趋势。
关键词:电火花加工;发展历程;现状;发展趋势一、电火花加工简介电火花加工(英语:Electrical Discharge Machining,简称EDM),是特种加工技术的一种,广泛应用在模具制造、机械加工行业。
放电加工可以用来加工传统切削方法难以加工的超硬材料和复杂形状的工件,通常用于加工导电的材料,可以在诸如钛合金、工具钢、碳钢和硬质合金等难加工材料上加工复杂的型腔或者轮廓。
其原理是在导电的工具电极和工件之间施加上周期性快速变化的电压脉冲,通过浸没在绝缘介质中的工具电极与工件之间的脉冲性放电所产生的局部高温使工件表面金属熔化、气化,从而蚀除金属。
因此在加工过程中几乎不存在切削力。
二、电火花加工发展历程1943年,苏联学者拉扎连科夫妇(Dr.B.R. Lazarenko 及 Dr. N.I. Lazarenko )发明电火花机,使用电阻、电容回路,即RC 回路。
50年代,改进为电阻、电感、电容等回路,即既RLC回路。
60年代,改进为晶体管,可控硅脉冲电源。
70年代,改进为高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲、可调波形脉冲电源。
80年代,采用工业级CPU控制,能实现G码编辑等功能,极大的提升了使用性能。
日本牧野(Makino)公司在1980年发明第一台数字控制放电加工机。
至1990年代,采用了多轴控制及刀库(ATC)技术。
近些年,无电阻技术、直线导轨技术、混粉技术等一批新工艺也成功运用在电火花机上。
在我国,电火花加工技术经历了手动电火花加工、液压伺服、直流电机、步进电机、交流伺服电机等一系列过程。
控制系统也越来越复杂,从单轴数控到3轴数控、再到多轴联动。
20世纪90年代初期,3轴电火花机在国内还是空白,主要是从日本和瑞士弓I进。
模具零件电火花加工概述模具零件电火花加工是一种通过电火花放电的方式,在模具零件表面切割形成所需形状的加工方法。
它是一种非接触性的加工方式,广泛应用于模具零件加工行业。
本文将介绍模具零件电火花加工的原理、工艺步骤以及一些注意事项。
一、原理模具零件电火花加工是利用电火花放电瞬间高温等离子态的效应,通过放电电极与工件之间频繁的放电,溶化并蚀刻工件表面,从而实现对工件进行精确加工的一种方法。
电火花放电加工的原理由以下几个关键步骤组成:1.放电开始:在电极之间建立一定的电压和电流,达到一定程度后,放电开始。
2.放电瞬间:放电开始后,形成高温等离子体,使电极和工件之间的液体材料溶化。
3.放电间歇:放电瞬间后,电压降低,等离子体消失,电极和工件之间形成间隙。
4.清割作用:在放电间歇过程中,通过电解液的冲洗和电极的震荡,将溶化后的材料带走。
二、工艺步骤模具零件电火花加工的工艺步骤如下:1.设计加工路径:根据零件的要求设计出相应的加工路径,包括切割深度、加工速度等参数。
2.准备工作:选取合适的电火花加工机床和电极,准备工件和电解液。
3.安装工件和电极:将工件固定在工作台上,并安装好电极。
4.设置参数:根据实际情况设置加工参数,包括放电电流、放电时间等。
5.启动加工:打开加工机床电源,启动加工程序,开始电火花加工。
6.监控加工过程:通过监控系统实时监测加工过程中的电流、电压等参数,及时调整加工参数。
7.完成加工:当加工路径加工完毕后,停止加工程序,取出零件进行检测。
三、注意事项在模具零件电火花加工过程中,需要注意以下几个事项:1.安全操作:加工过程中需戴好防护眼镜,避免火花飞溅引起伤害。
2.加工材料:需根据零件的材质选择合适的电解液和电极材料,以保证加工效果和加工速度。
3.加工路径设计:加工路径应合理设计,避免过多的切削道次,提高加工效率。
4.加工参数设置:根据实际情况和加工要求,合理设置加工参数,以获得较好的加工效果。
数控电火花线切割加工电火花加工属于特种加工的一种方法,它是在加工过程中,使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电,靠放电时局部、瞬时产生的高温去除工件余外材料,以及使材料改变性能或被镀覆等的放电加工,因放电过程可见到火花,故称之为电火花加工。
6.1数控电火花线切割加工原理与特点6.1.1 数控电火花线切割加工原理数控电火花线切割是利用移动的细金属导线作为工具电极,在金属丝与工件间施加脉冲电流,产生放电腐蚀,对工件进行切割加工。
工件的形状是由数控系统操纵工作台相关于电极丝的运行轨迹决定的,因此不需制造专用的电极,就能够就能够加工形状复杂的模具零件。
其加工原理如图6-1所示,工件连接脉冲电源的正极,电极丝接负极,加上高频脉冲电源后,在工件与电极丝之间产生专门强的脉冲电场,使其间的介质被电离击穿,产生脉冲放电。
电极丝在贮丝筒的作用下作正反向交替运动,在电极丝和工件之间浇注工作介质,在机床数控系统的操纵下,工作台相对电极丝按预定的程序运动,从而切割出需要的工件形状。
图6-1 电火花切割原理6.1.2 数控电火花线切割加工特点1.直截了当利用线状的电极丝作为电极,可节约电极设计、制造费用、缩短了生产预备周期。
2.能够加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的微细异形孔、窄缝和形状复杂的工件。
3.采纳线切割加工冲模时,可实现凸、凹模一次加工成形。
6.2 数控电火花线切割机床6.2.1 电火花线切割机床分类(1)按操纵方式可分为靠仿照型操纵、光电跟踪操纵、数字程序操纵及微机操纵等;(2)按电源形式可分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应操纵电源等;(3)按加工特点可分为大、中、小型以及一般直壁切割型与锥度切割型等;(4)按走丝速度可分为慢走丝方式和快走丝方式两种。
6.3 数控电火花线切割工艺基础数控电火花线切割加工,一样是作为工件专门是模具加工中的最后工序。
要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求,应合理操纵线切割加工时的各种工艺参数(电参数、切割速度、工件装夹等),同时应安排好零件的工艺路线及线切割加工前的预备加工。
电火花零件加工工序流程、工艺注意事项1. 引言1.1 概述电火花加工是一种常用的零件加工技术,通过在金属材料上产生高频电火花放电来实现切割和雕刻等加工目的。
该技术具有高精度、高效率和良好的表面质量等优点,在汽车制造、航空航天、模具制造等领域广泛应用。
然而,在进行电火花零件加工过程中,合理的工艺流程和注意事项能够显著影响加工效果。
本文将重点介绍电火花零件加工的工序流程以及需要注意的工艺细节。
1.2 文章结构本文共分为五个部分,每个部分包含多个子章节。
首先,引言部分给出了整篇文章的概述、目的以及文章结构。
其次,第二部分将详细阐述电火花零件加工的工序流程,包括各个操作步骤、设备与工具准备以及加工精度控制等方面内容。
第三部分将呈现一些必须要注意的工艺要点,包括安全操作规范、清洁维护要点和物料选用建议等方面内容。
接下来,第四部分将通过实际操作案例分析,介绍一个电火花零件加工的具体案例,并提出问题解决方法以及成果评估与反思。
最后,在第五部分中,我们将进行结论总结,分析存在的问题和改进方向,并展望未来电火花加工的发展趋势。
1.3 目的本文旨在全面介绍电火花零件加工的工序流程和注意事项,帮助读者了解该加工技术的基本原理和操作流程,并提供一些实用的工艺要点以及问题解决方法。
通过深入研究和分析实际操作案例,本文还旨在总结经验教训并提出改进方向,以推动电火花加工技术在未来的发展中取得更大突破。
希望读者能够从本文中获得有用的知识,并能够应用到自己的工作和学习中。
2. 电火花零件加工工序流程2.1 工序步骤:电火花零件加工是一种常见的金属加工方法,主要用于制造复杂形状、高精度零件。
下面将详细介绍电火花零件加工的具体步骤:1. 零件设计与准备: 根据所需零件的设计图纸和规格要求,进行合理的准备工作,包括选择合适的材料和确定加工路径。
2. CAD/CAM编程: 将设计好的零件图纸输入到计算机辅助设计(CAD)软件中,并进行程序编写,生成加工路径。
项目1数控电火花快走丝线切割加工工艺与编程操作一、教学目标1、了解快走丝线切割部分模具零件的加工工艺。
2、熟悉掌握快走丝线切割进行手工与自动编程。
3、熟悉掌握快走丝线切割机床对典型模具进行加工的方法。
二、课时分配本项目共七个任,安排14课时。
三、教学重点通过本项目的学习,让学生们了解到角度样板冲模凸模和定位卡板凸模的加工,熟悉并掌握其凸模的加工工艺和和编程方法。
掌握凹凸模和及进模凹模的加工工艺和编程方法。
掌握模具零件的二次装夹修割和凹模落料空的加工方法。
四、教学难点1、熟悉掌握快走丝线切割进行手工与自动编程。
2、熟悉掌握快走丝线切割机床对典型模具进行加工的方法。
五、教学内容任务一角度样板冲模凸模的加工(一)任务描述该任务为角度样板冲裁模当中的一个凸模零件加工,通过对快走丝线切割3B代码手工编程及部分机床操作的学习,完成下图零件的加工。
(二)知识储备1.工艺准备数控电火花线切割加工,一般是作为工件尤其是模具加工中的最后工序。
为避免模具零件应力变形,应尽可能采用穿丝孔。
为缩短开始切割时的切入长度,穿丝孔也可选在距离型孔边缘2〜5mm处,如(a)所示。
(a)位置选择加工凸模时,为减小变形,电极丝切割时的运动轨迹与边缘的距离应大于5mm,如(b)所示。
(b)位置选择在选择起切点位置时应注意以下几点:①把起切点尽可能选择在几何图形的拐角点处,有多个拐角点时,优先选择直线与直线相交的拐角点,其次选择直线与圆弧、圆弧与圆弧相交的拐角点。
②把起切点尽可能选择在工件表面粗糙度要求不高的一侧。
③把起切点尽可能选择在工件切割后容易修磨的表面上。
④ 可在穿丝点与起切点(终止点)间加入一导引入(导引出)切割轨迹,以改善切割痕迹。
2.工件材料及毛坯3.工件的装夹4.电极丝的选择5.电极丝位置的调整6.工作液的选配7.程序准备电火花线切割编程格式主要为ISO (也称为G代码编程)、3B、4B、EIA,目前,快走丝主要以3B代码程序的使用为主。
(数控加工)数控电火花线切割机设计前言1.国内外发展状况我国数控线切割机床的拥有量占世界首位,技术水平和世界先进水平差距也逐渐缩小,尤其近年来计算机技术的应用和线电机电火花技术结合实现了各种复杂复杂形状的模具和零件加工的自动化,其控制精度可达1mm实际加工精度可达0.01mm,表面粗糙度可达Ra1.25~2.5μm..电火花线切割加工技术作为壹种特种加工技术,具有很强的使用价值,其工艺手段在许多情况下是常规制造技术无法取代的,其中主要的原因是电火花线切割加工具有任何硬度的导电金属材料,且加工过程中不受宏观力的作用,从而可保证较好的加工精度和表面质量。
随着现代化技术的飞速发展,电火花线切割机床不仅产量急剧增加,技术水平也明显提高,主要表当下加工指标、加工工艺及其自动化程度方面。
(1)加工指标大大提高目前线切割机床加工精度可达直线度1~2,椭圆度2,拐角处的塌角近似0;加工粗糙度可达=2~3,加工速度可达200,电火花切割加工技术跨入精密、高效、表面粗糙度低的领域。
(2)加工工艺日趋完善为了追求加工指标的进壹步提高,除了改进机床结构脉冲电源以及控制系统外,另壹个重要的方向是研究线切割加工工艺。
(3)自动化程度越来越高最近几年问世的电火花线切割机床几乎全是控制系统,除有程序自动编制装置(包括编程、打印程序清单等)仍有自动加工穿丝孔装置、自动接线装置以及自动上料机构等。
(4)电火花线切割机床的三化①标准化各个制造厂都有企业标准、行业标准,有的国家仍制定同类产品的国家标准;②通用化零部件的通用化对发展系列产品十分重要,因此壹台基型产品研制成功之后就很自然的向俩头系列产品延伸;③系列化为了满足不同用户的需要,必定要发展各种规格、不同功能系列产品2.未来的发展方向:为了提高生产力和改善加工质量,超高精度加工是关键技术。
目前对数控机床的进给速度要求已从6~8m/min提高到大于50~60m/min加速度要求达到(1~5)g,这个指标对具有中间传动和变换环节的传动进给驱动系统是无法实现的。
opic Review T专题综述冷加工那些高端的C A D/C A M软件,像U G、P r o/E、CimatronE、MasterCAM等都提供了强大的电极设计、编程功能,减少了手工拆电极的繁琐工作,与传统的电极设计、制造相比,提高效率十几倍甚至几十倍。
根据企业的工艺水平,考虑电极加工精度要求、加工成本等工艺要点来安排电极的制造工艺。
目前模具企业已广泛使用加工中心来制造各种型面复杂的电极。
加工中心比传统铣削加工速度快,全自动,重复生产的精度很高,可得到较复杂的形状。
最近推出的高速加工中心,能胜任形状更复杂、精度要求更高类电极的制造,为制造电极提供了完美的技术解决方案。
采用快速装夹定位系统来制造电极是电火花加工的一种先进工艺方法,它是将电极坯料装夹在加工机床的装夹系统上来制造,制造完成后,可直接将电极装于电火花机床的快速装夹系统上进行放电加工。
给加工操作带来了很大的方便,提高了电极的制造效率,也保证了电极的装夹、定位精度。
3. 加工的定位当工件和电极装夹、校正完成后,就需要将电极对准工件的加工位置,才能在工件上加工出准确的型腔。
模具制造中电火花加工最常用的定位方式是利用电极基准中心与工件基准中心之间的距离来确定加工位置,称之为“四面分中”。
利用电极基准中心与工件单边之间的距离确定加工位置的定位方式也比较常用,称之为“单边分中”。
另外还有一些其他的定位方式。
各种定位方式都是通过一定的方法来实现的。
模具电火花加工操作中,通常运用电火花机床的接触感知功能来获得正确的加工位置。
可以直接利用电极的基准面与工件的基准面进行接触感知实现定位。
精密模具电火花加工采用基准球进行接触感知定位,点接触减少了误差,可实现较高精度的定模具制造中电火花加工应用技术贵州航天乌江机电设备有限责任公司 (遵义 563003) 郑继康 张玉峰随着电子技术的发展,电火花加工技术与模具制造变得密不可分,已在模具制造、复杂零件加工中得到广泛应用。
模具加工中的数控电火花加工技术
摘要:本文论述了电火花放电加工在模具加工中的应用、分类和数控电火花加工技术。
关键词:电火花放电加工原理;分类;数控电火花加工
电火花放电加工在模具加工中广泛应用。
近年来出现的数控电火花加工技术正向高端发展,具有广泛的前景。
1.电火花放电加工的原理
进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极并浸入工作介质中,或将工作介质充入放电间隙。
通过自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电极问的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将两电极间工作介质击穿,产生火花放电。
在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达10000℃以上,压力也有急剧变化,从而使放电部位表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作介质中,迅速冷凝而形成固体的金属微粒,被工作介质带走。
这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹,放电短暂停歇后两电极间工作介质恢复绝缘状态。
下一个脉冲电压又将两电极相对接近的另一点处工作介质击穿,产生火花放电,如此循环上述过程。
虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较多的金属。
具有一定的生产效率。
在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下,一边蚀除工件金属,一边使工具电极不断地向工件进给,最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。
因此,只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式,就能加工出各种复杂的型面。
2.电火花放电加工的分类
按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动,可将电火花加工方式分为以下几类:
①利用成型工具电极,相对工件作简单进给运动的电火花成形加工;②利用轴向移动的金属丝作工具电极,工件按所需形状和尺寸作轨迹运动,以切割导电材料的电火花线切割加工;
③利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极,进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削;④用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工;⑤小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。
电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件;加工时无切削力;不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷;工具电极材料无须比工件材料硬便直接使用电能加工,便于实现自动化;加工后表面产生变质层,在某些应用中须进一步去除;工作介质的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。
电火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料,如硬质合金和淬火钢等;加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。
电火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料,如硬质合金和淬火钢等;加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。
作为特种加工的电火花加工技术,自20世纪40年代出现以来,随着计算机信息技术、材料科学及各种高新技术的发展,电火花加工技术也在不断深入发展、不断成熟,成为在难以切削材料的加工、复杂型腔加工中不可或缺的加工技术。
虽然模具高速加工技术的迅猛发展使电加工面临着严峻的挑战,并使放电加工的部分工序已被高速加工中心代替,但电火花加工仍旧有广阔的前景。
如在模具的复杂、精密小型腔、窄缝、沟槽、拐角、冒孔、深度切削等加工领域仍被广泛应用。
同时这项技术一直被改进和提升,使放电加工技术在模具加工业中经久不衰。
先进制造技术的快速发展和制造业市场竞争的加剧对数控电火花加工技术提
出、了更高要求,同时,也为其提供了新的发展动力。
3.数控电火花加工技术
数控电火花加工技术正不断向精密化、自动化、智能化、高效化等方向发展。
3.1精密化
电火花加工的精密核心主要体现在对尺寸精度、仿形精度、表面质量的要求。
目前数控电火花机床加工的精度已有全面提高,通过采用一系列先进加工技术和工艺方法,可达到镜面加工效果。
3.2智能化
智能控制技术的出现把数控电火花加工推向了新的发展高度。
新型数控电火花机床采用了智能控制技术。
专家系统是数控电火花机床智能化的重要体现,它的智能性体现在精确的检测技术和模糊控制技术两方面。
目前智能化技术不断地升级,使得智能控制技术的应用范围更加的广泛。
随着市场对电加工要求的提升,智能化技术将获得更为广阔的发展空间。
3.3自动化
目前最先进的数控电火花机床在配有电极库和标准电极夹具的情况下,只要在加工之前将电极装入刀库,编制好加工程序,整个电火花加工过程便能自动运转,几乎无需人工操作。
机床的自动化运转降低了操作人员的劳动强度、提高生产效率。
自动操作过程不需人工干预,可以提高加工精度、效率。
发展和提高机床的自动化程度是数控电火花机床行业的发展趋势之一。
3.4高效化
现代加工的要求为数控电火花加工技术提供了最佳的加工模式,即要求在保证加工精度的前提下大幅提高粗、精加工效率。
如手机外壳、家电制品、电器用品、电子仪表等领域,都要求在加工时大幅缩短放电时间,同时又要降低粗糙度,使放电后不必再进行手工抛光处理。
未来数控电火花加工技术的发展空间是十分广阔的。
由于电火花加工过程本身的复杂性,迄今对电火花加工的机理尚未完全弄清楚,大多研究成果是建立在大量系统的工艺实验基础上完成的,所以,对电火花加工机理的深入研究,并以此直接指导和应用于实践加工,是数控电火花加工技术发展的根本。
总之,数控电火花加工技术以提高加工质量、提高加工效率、扩大加工范围、降低加工成本等为目标在模具工业中不断发展。
参考文献:
[1]朱培元.电火花加工技术的应用[J].现代零部件.2009(03)
[2]王克锡.电火花加工的最新发展(下)[J].金属加工(冷加工).2008(10).
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