特种加工第二章电火花加工
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特种加工技术——电火花加工
• 一、上丝操作 • 其操作步骤如下： • ①操作前，按下 急停按钮，防止 图2.17 急停 意外，如图2.17。 • ②将丝盘套在上丝螺杆上，并用螺母锁紧， 如图2.18所示。 • ③用摇把将储丝筒摇向一端至接近极限位 置，如图2.19所示。
图2.18 装上丝盘
图2.19 储丝筒摇向一端
• ④将丝盘上电极丝一端拉出绕过上丝导轮， 并将丝头固定在储丝筒端部紧固螺钉上， 剪掉多余丝头，如图2.20所示。 • ⑤用摇把匀速转动储丝筒,将电极丝整齐地 绕在储丝筒上，直到绕满，取下摇把，如 图2.21所示。
图2.20 上好丝头
图2.21 手动绕丝
图2.22 将丝头固定在储丝筒上
图2.23 上好丝的储丝筒
• ⑥电极丝绕满后，剪断丝盘与储丝筒之间 的电极丝，把丝头固定在储丝筒另一端,如 图2.22所示。 • ⑦粗调储丝筒左右行程挡块，使两个挡块 间距小于储丝筒上的丝距。 • 二、穿丝操作 • 操作步骤如下： • ①用摇把转动储丝筒，使储丝筒上电极丝 的一端与导轮对齐。 • ②取下储丝筒相应端的丝头，进行穿丝。
• (5)分组脉冲电源 • 分组脉冲电源是线切割机床上使用效果比 较好的电源，比较有发展前途。 • 任务二 电火花加工的应用 • 课题一 电火花加工工艺类型 • 电火花加工按工具电极和工件相对运动的 方式和用途不同，大致可分为电火花线切 割加工、电火花穿孔成型加工、电火花磨 削和镗磨、电火花同步共轭回转加工、电 火花高速小孔加工、电火花表面强化和刻 字6大类。
加工实例 常见问题及处理 数控线切割编程 3B格式程序 3B代码程序格式 3B代码编程 3B代码程序示例 ISO G代码程序 ISO程序格式 常用指令
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课题三 任务三 课题一 课题二 课题三 课题四 项目四 任务一 课题一
特种加工技术习题集
特种加工技术习题第一章概述1、特种加工与传统切削加工方法在加工原理上的主要区别有哪些？2、特种加工的本质特点是什么？3、机械常规工艺与特种加工工艺之间有何关系？第二章电火花加工1、电火花加工必须解决的问题有哪些2、什么是电火花加工的机理？电火花放电过程大致可分为哪四个连续的阶段？3、电火花加工的优缺点有哪些？4、简要叙述电火花加工的应用场合。
5、在电火花加工中，工作液的作用有哪些？6、简述电火花加工用的脉冲电源的作用和输出要求。
7、什么是极性效应？在电火花加工中如何充分利用极性效应？8、试比较常用电极和优缺点及使用场合。
9、什么是覆盖效应？请举例说明覆盖效应的用途。
10、在实际加工中如何处理加工速度、电极损耗、表面粗糙度之间的关系？第三章电火花线切割加工1、线切割机床有那些常用的功能和分类？2、简述快走丝线切割机床的工作过程3、电火花加工与电火花线切割加工的异同点是什么？4、试分析影响线切割加工速度的因素。
5、试分析影响线切割加工中工件表面粗糙度和加工精度的因素。
6、按3B格式编出电极丝中心轨迹为如下图形的程序。
第四章电化学加工1、简述电化学反应加工的基本原理。
2、为什么说电化学加工过程中的阳极溶解是氧化过程，而阴极沉积是还原过程？第五章快速成型加工1、简述快速成形技术（RP）的原理。
2、简述快速成形技术的特点。
3、简述立体光造型（SLA）工作原理。
第六章激光加工1、简述激光加工的基本原理。
2、简述激光加工的特点。
第七章超声波加工1、简述超声波加工的原理。
2、简述超声波加工的主要特点。
第八章电子束、离子束加工1、简述电子束加工原理和特点。
2、简述离子束加工原理和特点。
3、电子束和离子束加工为什么必须在真空条件下进行？。
特种加工工艺1
由于以上特性，通过光学系统可以使它聚集成一个极小的光斑，以获 得极高的能量密度和极高的温度。
影响激光加工的主要因素如下：
⑴激光加工的机械系统和光学系统的精度； ⑵激光的输出功率与照射时间的乘积等于激光束的能量； ⑶焦距、发散角和焦点位置对打孔的大小、深度和形状的影响 ⑷照射次数多可使孔深大大增加； ⑸光斑内的能量分布对打孔的形状有直接影响； ⑹工件材料不同，影响加工效率。
①不易达到较高的加工精度和加工稳定性； ②电解加工的附属设备比较多； ③电解产物需要进行妥善处理，否则会污染环境。
1——直流电源化气 3——工具 5——电解液泵
2——进给机构 4——工件
6——电解液
二、电解加工的应用
主要用于切削加工困难的领域，广泛应用于以下几个方面：
⒈叶片加工 ⒉型孔和型腔加工 ⒊深孔扩孔加工 ⒋电解抛光
电火花加工工艺特点主要有：
⑴电火花加工是利用火花放电破坏材料的原理，因此这种方法可以加工任何导电 的材料，而不受材料硬度、韧性和脆性等限制。
⑵加工电极与工件不接触，没有切削力的影响。 ⑶电火花加工不需要复杂的切削运动，可以加工形状复杂的零件表面。 ⑷工具只是一个电极，常采用紫铜、黄铜或石墨等材料制成。
四、电子束加工
在真空条件下，利用电子 枪中产生的电子经加速、聚集， 形成高能量大密度的细电子束， 以轰击工件被加工部位，使该 部件的材料熔化和蒸发，从而 进行加工。
⑴电子束能够极其微细地聚集； ⑵加工速度快； ⑶适用范围广； ⑷可通过磁场或电场进行控制。
五、磨料喷射加工
用高速射流来喷射磨粒， 使微小的磨粒在射流的驱动下 达到很高的速度，利用高速磨 粒的功能对工件进行加工。
特种切削就是指的那些不属于传统加工工艺范畴的加工工艺方法。特种加 工不使用刀具、磨具等切除金属，而是采用电、磁、声、光等物理能量及 化学能量或组合施加在被加工的部位上，从而使材料被去除、变形、改变 性质等。
影响激光加工的主要因素如下：
⑴激光加工的机械系统和光学系统的精度； ⑵激光的输出功率与照射时间的乘积等于激光束的能量； ⑶焦距、发散角和焦点位置对打孔的大小、深度和形状的影响 ⑷照射次数多可使孔深大大增加； ⑸光斑内的能量分布对打孔的形状有直接影响； ⑹工件材料不同，影响加工效率。
①不易达到较高的加工精度和加工稳定性； ②电解加工的附属设备比较多； ③电解产物需要进行妥善处理，否则会污染环境。
1——直流电源化气 3——工具 5——电解液泵
2——进给机构 4——工件
6——电解液
二、电解加工的应用
主要用于切削加工困难的领域，广泛应用于以下几个方面：
⒈叶片加工 ⒉型孔和型腔加工 ⒊深孔扩孔加工 ⒋电解抛光
电火花加工工艺特点主要有：
⑴电火花加工是利用火花放电破坏材料的原理，因此这种方法可以加工任何导电 的材料，而不受材料硬度、韧性和脆性等限制。
⑵加工电极与工件不接触，没有切削力的影响。 ⑶电火花加工不需要复杂的切削运动，可以加工形状复杂的零件表面。 ⑷工具只是一个电极，常采用紫铜、黄铜或石墨等材料制成。
四、电子束加工
在真空条件下，利用电子 枪中产生的电子经加速、聚集， 形成高能量大密度的细电子束， 以轰击工件被加工部位，使该 部件的材料熔化和蒸发，从而 进行加工。
⑴电子束能够极其微细地聚集； ⑵加工速度快； ⑶适用范围广； ⑷可通过磁场或电场进行控制。
五、磨料喷射加工
用高速射流来喷射磨粒， 使微小的磨粒在射流的驱动下 达到很高的速度，利用高速磨 粒的功能对工件进行加工。
特种切削就是指的那些不属于传统加工工艺范畴的加工工艺方法。特种加 工不使用刀具、磨具等切除金属，而是采用电、磁、声、光等物理能量及 化学能量或组合施加在被加工的部位上，从而使材料被去除、变形、改变 性质等。
《精密加工与特种加工》电火花加工,电解加工重点简答题.doc
1•什么是电火花加工？试简述其加工过程。
电火花加工又称放电加工（Electrical Discharge Machining, 简称EDM）,是通过导电工件（包括半导体）和工具电极（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余材料，以达到对工件尺寸、形状及表面质量要求的加工技术。
加工过程大致可分为以下四个连续的阶段：1）极间介质的电离、击穿，形成放电通道;2）介质热分解、电极材料熔化与气化热膨胀；3）电极材料的抛出；4）极间介质的消电离。
2.为什么要及时排除电火花加工过程中产生的电蚀产物？加工过程中产生的电蚀产物（如金属微粒、碳粒子、气泡等）如果来不及排除、扩散出去，就会改变间隙介质的成分和降低绝缘强度，结果导致下一个脉冲放电通道不能顺利地转移到其它部位，而始终集中在某一部位，使该处介质局部过热而破坏消电离过程，脉冲火花放电将恶性循环转变为有害的稳定电弧放电，同时工作液局部高温分解后可能结炭，在该处聚成焦粒而在两极间搭桥，使加工无法进行下去，并烧伤电极对。
3.什么是电化学加工？试简述电化学加工的分类及其加工过程。
电化学加工（Electrochemical Machining,简称ECM）包括从工件上去除金属的电解加工和在工件上沉积金属的电铸加工两大类，属于通过电化学反应去除工件材料或在其上镀覆金属材料的非传统加工方法。
加工过程：用两片金属作为电极，通电并浸入电解溶液中，即可形成通路。
导线和溶液中均有电流通过。
此时在金属片和溶液的界面上产生交换电子的反应，即电化学反应。
若所接的电源是直流电，溶液中的离子便作定向移动，正离子移向阴极并在阴极上得到电子进行还原反应，沉积得到金属物质，称为镀覆沉积，即电铸（电镀、涂镀）加工；负离子将移向阳极并在阳极表面失掉电子，阳极金属原子失去电子而成为正离子进入溶液进行氧化反应为电解蚀除，即电解加工。
4.为什么说电化学加工过程中的阳极溶解是氧化过程，而阴极沉淀是还原过程？金属原子失去电子而成为正离子进入溶液（M—e=M+）,化合价升高，为氧化反应；正离子移向阴极并在阴极上得到电子沉积得到金属物质（M++e=M）,化合价降低，为还原反应。
电火花加工特种加工专题培训课件
§2.3.1 影响材料电蚀量的因素
影响材料电蚀量的主要因素：
极性效应 电参数 金属材料热学常数 工作液 其他因素
§2.3.1 影响材料电蚀量的因素
极性效应
在电火花加工过程中，正极和负极都会受到不同程度 的电腐蚀，即使相同材料，正、负极的电蚀量也不相 同，这种单纯由极性不同而电蚀量不同的现象称为 “极性效应”。
§2.1 电火花加工原理基础 §2.2 电火花加工设备 §2.3 电火花加工工艺规律 §2.4 电火花加工工艺 §2.5 电火花加工操作实例 §2.6 特殊材料的电火花加工 §2.7 电火花加工中应该注意的一些问题
§2.3 电火花加工工艺规律
§2.3.1 影响材料电蚀量的因素 §2.3.2 影响加工速度与工具损耗速度的因素 §2.3.3 影响加工精度的主要因素 §2.3.4 电火花加工的表面质量
在某些条件下可以用来减少或补偿工具电极在加工过程中的损耗 ）
§2.1电火花加工原理基础
4 极间介质的消电离
随着脉冲电压的结束，脉冲电流也迅速降为零，标志着一次脉冲放电结束。但此 后仍应有一段间隔时间，使间隙介质消电离，即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介质的绝缘强度，以免总是重复在同一处发生 放电而导致电弧放电，这样可以保证按两极相对最近处或电阻率最小处形成下一 击穿放电通道（放电点转移原则）。另外，在加工过程中形成的电蚀产物以及热 量等都需要在此阶段排出。由此，为了保证电火花加工过程正常地进行，在两次 脉冲放电之间一般都应有足够的脉冲间隔时间t0。
§2.2 电火花加工设备
机床主体：
主轴头：关键部件，要求较高的精度和刚度，较好的运动特性 床身 立柱 工作台 工作液槽
特种加工技术第二章电火花加工
第二章 电火花加工的基本原理及设备
第二章 电火花加工
定义： 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 温把金属蚀除下来。这种加工方法就叫电火花加 工。
第二章 电火花加工的基本原理及设备
第一节 电火花加工的基本原理及其分类
一、电火花加工的原理和设备组成 原理：基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花 放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件 的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。
第二章 电火花加工的基本原理及设备
三、电火花加工的工艺方法分类
按照工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，大 致分为六大类：
电火花穿孔成形加工
电火花线切割
电火花磨削和镗磨
电火花同步共轭回转加工
电火花高速小孔加工
电火花表面强化与刻字
前五种属于电火花成形、尺寸加工，改变零件形状或尺 寸；后一种属于表面加工，改善或改变零件表面性质。
电火花腐蚀的主要原因： 电火花放电时火花通道中瞬时产生大量的热，达到很高
的温度，足以使任何金属材料局部融化、气化而被蚀除 掉，形成放电凹坑。
第二章 电火花加工的基本原理及设备
要达到利用电腐蚀现象对金属材料进行尺寸加工的目的， 必须解决三个问题： 1）必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定 的放电间隙，通常为几微米至几百微米。 如果间隙过大，极间电压不能击穿极间介质，因而不会 产生火花放电；如果间隙过小，很容易形成短路接触， 同样不能产生火花放电。 在电火花加工过程中必须具有工具电极的自动进给和调 节装置，使和工件保持某一放电间隙。
其中电火花穿孔成型加工和电火花线切割应用最广泛。
第二章 电火花加工的基本原理及设备
第二章 电火花加工
定义： 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 温把金属蚀除下来。这种加工方法就叫电火花加 工。
第二章 电火花加工的基本原理及设备
第一节 电火花加工的基本原理及其分类
一、电火花加工的原理和设备组成 原理：基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花 放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件 的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。
第二章 电火花加工的基本原理及设备
三、电火花加工的工艺方法分类
按照工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，大 致分为六大类：
电火花穿孔成形加工
电火花线切割
电火花磨削和镗磨
电火花同步共轭回转加工
电火花高速小孔加工
电火花表面强化与刻字
前五种属于电火花成形、尺寸加工，改变零件形状或尺 寸；后一种属于表面加工，改善或改变零件表面性质。
电火花腐蚀的主要原因： 电火花放电时火花通道中瞬时产生大量的热，达到很高
的温度，足以使任何金属材料局部融化、气化而被蚀除 掉，形成放电凹坑。
第二章 电火花加工的基本原理及设备
要达到利用电腐蚀现象对金属材料进行尺寸加工的目的， 必须解决三个问题： 1）必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定 的放电间隙，通常为几微米至几百微米。 如果间隙过大，极间电压不能击穿极间介质，因而不会 产生火花放电；如果间隙过小，很容易形成短路接触， 同样不能产生火花放电。 在电火花加工过程中必须具有工具电极的自动进给和调 节装置，使和工件保持某一放电间隙。
其中电火花穿孔成型加工和电火花线切割应用最广泛。
第二章 电火花加工的基本原理及设备
特种加工第二章电火花加工电火花加工的自动进给调节系统讲义资料
•
（介绍这几部分的作用及要求）
• 2、主轴头：
• 是机床中最关键的部件，是自动调节系统的执行 机构，对加工工艺指标的影响极大。
• 对主轴头的要求是：结构简单、传动链短、传动 间隙小、热变形小、足够的精度和刚度。以适应
自动调节系统的惯性小、灵敏度好、能承受一定 负荷的要求。
• 主轴头的组成：进给系统、上下移动导向、水平 面内防扭机构、电极装夹及其调节环节
• 工具电极的尺寸精度和表面粗糙度比凹模高 一级，一般精度不低于IT7，表面粗糙度小于 Ra1.25，且直线度、平面度和平行度在 100mm的长度上不大于0.01mm。
• 工具电极应有足够的长度。
• （3）电极的制造：线切割的方法
• 3、工件的准备：
• 电火花加工之前，凹模型孔部分要加工 预孔，并留下适当电火花加工余量，一 般情况下，单边余量为0.3~1.5并力求 均匀，对形状复杂的型孔，余量应适当 加大。
3、工具电极夹具
• 用来调节工具电极与工作台面的垂直度 及工具电极在水平面内微量的扭转角。
• 常用的有： 十字铰链式
•
球面铰链式
4、工作液循环过滤系统:
• 工作液循环过滤系统包括：工作液箱、 电动机、泵、过滤装置、工作液槽、油 杯、管道、阀门及测量仪表。（见后图）
• 工作液循环过滤系统作用：实现冲抽油 强迫循环、排除电蚀产物、带走热量、 净化过滤作用。
• 第五节 电火花加工的自动进给调节系统
• 一、自动进给调节系统的作用、技术要求和分类
• 自动进给调节系统的作用： • 维持一定的平均放电间隙，保证电火花加工
的正常稳定进行，已获得好的加工效果。 • 如图2-21
• 图2-21
对自动进给调节系统的一般要求：
特种加工第2章电火花
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极性效应
极性效应是火花放电过程中一种重要现象，产 生这一现象的原因很复杂，通常对这一问题的解 释是：在火花放电过程中，正、负电极表面分别 受到负电子和正离子的轰击和瞬时热源的作用， 在两极表面所分配到的能量不一样，因而熔化、 气化抛出的电蚀量也不一样。
21
这是因为电子的质量和惯性均小，容易获得很高的加速 度和速度，在击穿放电的初始阶段就有大量的电子奔向正 极，把能量传递给阳极表面，使电极材料迅速熔化和气化； 而正离子则由于质量和惯性较大，起动和加速较慢，在击 穿放电的初始阶段，大量的正离子来不及到达负极表面， 到达负极表面并传递能量的只有一小部分离子。
2）可以加工特殊及复杂形状的表面和零件 没有机械加工的切削力，适宜加工低刚度工件及进行微细 加工。
3）易于实现加工过程自动化 直接利用电能加工，而电能、电参数较机械量易于实现数
字控制、适应控制、智能化控制和无人化操作等； 4）通过改进结构设计，改善零件结构的加工工艺性
8
2．局限性： 1）一般只能加工金属等导电材料； 2）加工速度一般较慢； 3）存在电极损耗； 4）最小角部半径有限制； 5）加工表面有变质层甚至微裂纹。
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第2章 电 火 花 加 工
（Electrical Discharge Machining简称EDM）
南华大学机电学院
1
2.1 电火花加工的概念及分类
2.1.1 电火花加工的基本原理 所谓电火花加工（Electrical Discharge Machine简称EDM)是指在介质中，利用两极(工 具电极与工件电极)之间脉冲性火花放电时的电腐 蚀现象对材料进行加工，使零件的尺寸、形状和 表面质量达到预定要求的加工方法。
22
❖ 在用短脉冲加工时，电子的轰击作用大于离子的轰击作用。 正极的蚀除速度大于负极的蚀除速度，这时工件应接正极。
极性效应
极性效应是火花放电过程中一种重要现象，产 生这一现象的原因很复杂，通常对这一问题的解 释是：在火花放电过程中，正、负电极表面分别 受到负电子和正离子的轰击和瞬时热源的作用， 在两极表面所分配到的能量不一样，因而熔化、 气化抛出的电蚀量也不一样。
21
这是因为电子的质量和惯性均小，容易获得很高的加速 度和速度，在击穿放电的初始阶段就有大量的电子奔向正 极，把能量传递给阳极表面，使电极材料迅速熔化和气化； 而正离子则由于质量和惯性较大，起动和加速较慢，在击 穿放电的初始阶段，大量的正离子来不及到达负极表面， 到达负极表面并传递能量的只有一小部分离子。
2）可以加工特殊及复杂形状的表面和零件 没有机械加工的切削力，适宜加工低刚度工件及进行微细 加工。
3）易于实现加工过程自动化 直接利用电能加工，而电能、电参数较机械量易于实现数
字控制、适应控制、智能化控制和无人化操作等； 4）通过改进结构设计，改善零件结构的加工工艺性
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2．局限性： 1）一般只能加工金属等导电材料； 2）加工速度一般较慢； 3）存在电极损耗； 4）最小角部半径有限制； 5）加工表面有变质层甚至微裂纹。
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第2章 电 火 花 加 工
（Electrical Discharge Machining简称EDM）
南华大学机电学院
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2.1 电火花加工的概念及分类
2.1.1 电火花加工的基本原理 所谓电火花加工（Electrical Discharge Machine简称EDM)是指在介质中，利用两极(工 具电极与工件电极)之间脉冲性火花放电时的电腐 蚀现象对材料进行加工，使零件的尺寸、形状和 表面质量达到预定要求的加工方法。
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❖ 在用短脉冲加工时，电子的轰击作用大于离子的轰击作用。 正极的蚀除速度大于负极的蚀除速度，这时工件应接正极。
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入动圈 中的电流，可 使挡板随着运 动
电机械 转换器
节流孔
溢
流 阀
主轴的移动是由电机械 转换器中控制线圈电流 大小来实现的
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动圈 静圈 挡板
控制线 圈电流 大小由 加工间 隙电信 号控制
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四、电—机械式自动进给调节系统 （示例）
将电压信号放大并转变为0~1000HZ不同频率的脉冲串
•
可编辑p介pt 质过滤法
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第七节 电火花穿孔成形加工
• 其应用范围可归纳为：
• 穿孔加工：冲模、粉末冶金模、挤压模、
•
型孔零件、小孔、小异形孔、
•
深孔
• 为工具和工件之间的放电间隙，应控制 放电间隙在0.1~0.01mm之间。
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2、测量环节:
• 直接测量电极间隙及其变化是很困难的，都是 采用测量与放电间隙成比例关系的电参数来间 接反映放电间隙的大小。
• 常用的信号检测方法有两种： （1）平均间隙电压测量法：弛张式脉冲电源用 （2）利用稳压管来测量脉冲电压的峰值信号：
• 按精度等级分：标准精度型、高精度型
• 按工具电极的伺服进给系统分：
•
液压进给
•
步进电极进给
•
直流或交流伺服电机进给等
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滑枕式
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• 另外:也可采用线切割的方法直接切割
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2、工具电极:
• （1）电极材料的选择：
• 凸模一般选优质高碳钢T8A、T10A或铬钢 Cr12，硬质合金等；凸模、凹模不要选同一种 钢材型号。
• （2）电极的设计：
• 工具电极的尺寸精度和表面粗糙度比凹模高 一级，一般精度不低于IT7，表面粗糙度小于 Ra1.25，且直线度、平面度和平行度在 100mm的长度上不大于0.01mm。
发出恒频率的回退触发脉冲
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第六节 电火花加工机床
• 电火花穿孔成形加工机床主要由以下几部分： • 主机（包含自动进给调节系统的执行机构） • 脉冲电源 • 自动进给调节系统 • 工作液净化及循环系统
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电火花机床的分类：
• 按规格分：小型、中型、大型
• 按数控程度分：非数控、单轴数控、多轴数控
• 第五节 电火花加工的自动进给调节系统
• 一、自动进给调节系统的作用、技术要求和分类
• 自动进给调节系统的作用： • 维持一定的平均放电间隙，保证电火花加工
的正常稳定进行，已获得好的加工效果。
• 如图2-21
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• 图2-21
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对自动进给调节系统的一般要求：
(1)有较广的速度调节跟踪范围； (2)有足够的灵敏度和快速性； (3)有必要的稳定性,避免低速爬行,抗干扰
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4、工作液循环过滤系统:
• 工作液循环过滤系统包括：工作液箱、 电动机、泵、过滤装置、工作液槽、油 杯、管道、阀门及测量仪表。（见后图）
• 工作液循环过滤系统作用：实现冲抽油 强迫循环、排除电蚀产物、带走热量、 净化过滤作用。
• 净化、过滤的方法：自然沉淀法
独立式脉冲电源用
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电
容
电位器
器 充 电 滤
分压取
其中一 部分
波
工具工 件的极 性变换 不会影 响输出 信号U 的极性
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突出了空载峰值 电压的控制作用
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• 更合理的是应检测间隙间的放电状态， 通常共有五种放电状态:
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3、比较环节:
• 把从测量环节得来的信号（如间隙平均电压 信号）和“给定值”的信号（如预制的伺服参 考电压）进行比较，再按此差值来控制加 工过程（工具是进给还是回退）。大多数比较 环节包含或合并在测量环节中。
• 型腔加工：型腔模、型腔零件
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一、冲模的电火花加工
冲模采用电火花加工的优点：P35
1、冲模电火花
加工工艺方法： 凹模的尺寸精度 主要靠工具电极 来保证方法如下：
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冲模凸凹模配合间隙的保证:
• (1)”钢打钢”直接配合法:
• (2)混合法:
• (3)修配凸模法:
•
(讲解教案)
自动调节系统的惯性小、灵敏度好、能承受一定 负荷的要求。
• 主轴头的组成：进给系统、上下移动导向、水平
面内防扭机构、电极装夹及其调节环节
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3、工具电极夹具
• 用来调节工具电极与工作台面的垂直度 及工具电极在水平面内微量的扭转角。
• 常用的有： 十字铰链式
•
球面铰链式
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1、机床总体部分:
• 主机主要包括：床身、立柱、工作台、主轴头及 工作液槽等几部分。
•
（介绍这几部分的作用及要求）
• 2、主轴头：
• 是机床中最关键的部件，是自动调节系统的执行 机构，对加工工艺指标的影响极大。
• 对主轴头的要求是：结构简单、传动链短、传动 间隙小、热变形小、足够的精度和刚度。以适应
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4、放大驱动器:
• 由测量环节获得的信号，一般都很
小，难于驱动执行元件，必须要有一个 放大环节，通常称它为放大器。
•
为了获得足够的驱动功率，放大器
要有一定的放大倍数，但放大倍数也不
能过高，过高会使工具电极时进时退，
调节不稳定。
• 常用的放大器主要是各类晶体管放大器
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5、执行环节:
•
执行环节也称执行机构，常采用不
同类型的伺服电动机，它能根据控制信
号的大小及时地调节工具电极的进给速
度，以保持合适的放电间隙。
• 要求执行环节能快速反映间隙状态 变化；机械传动间隙和摩擦力应当尽量 小，以减少系统的不灵敏区；具有较宽 的调速范围。
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三、电液自动进给调节系统（示例）
这种系统在20世纪80年代应用很广泛,但 目前已逐渐被电—机械式的各种交直流伺服电 极所替代，但分析了解其调节过程，仍具有典 型的理论意义。
能力要强； （4）体积小、结构简单、可靠及维修操
作方便
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按执行元件，自动进给调节系统大致 可分为：
电液压式 步进电机式 宽调速力矩电动机式 直流伺服电动机式 交流伺服电动机式 直线电动机式
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自动进给调节系统的基本组成部分：
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1、调节对象:
电机械 转换器
节流孔
溢
流 阀
主轴的移动是由电机械 转换器中控制线圈电流 大小来实现的
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动圈 静圈 挡板
控制线 圈电流 大小由 加工间 隙电信 号控制
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四、电—机械式自动进给调节系统 （示例）
将电压信号放大并转变为0~1000HZ不同频率的脉冲串
•
可编辑p介pt 质过滤法
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第七节 电火花穿孔成形加工
• 其应用范围可归纳为：
• 穿孔加工：冲模、粉末冶金模、挤压模、
•
型孔零件、小孔、小异形孔、
•
深孔
• 为工具和工件之间的放电间隙，应控制 放电间隙在0.1~0.01mm之间。
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2、测量环节:
• 直接测量电极间隙及其变化是很困难的，都是 采用测量与放电间隙成比例关系的电参数来间 接反映放电间隙的大小。
• 常用的信号检测方法有两种： （1）平均间隙电压测量法：弛张式脉冲电源用 （2）利用稳压管来测量脉冲电压的峰值信号：
• 按精度等级分：标准精度型、高精度型
• 按工具电极的伺服进给系统分：
•
液压进给
•
步进电极进给
•
直流或交流伺服电机进给等
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滑枕式
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• 另外:也可采用线切割的方法直接切割
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2、工具电极:
• （1）电极材料的选择：
• 凸模一般选优质高碳钢T8A、T10A或铬钢 Cr12，硬质合金等；凸模、凹模不要选同一种 钢材型号。
• （2）电极的设计：
• 工具电极的尺寸精度和表面粗糙度比凹模高 一级，一般精度不低于IT7，表面粗糙度小于 Ra1.25，且直线度、平面度和平行度在 100mm的长度上不大于0.01mm。
发出恒频率的回退触发脉冲
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第六节 电火花加工机床
• 电火花穿孔成形加工机床主要由以下几部分： • 主机（包含自动进给调节系统的执行机构） • 脉冲电源 • 自动进给调节系统 • 工作液净化及循环系统
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电火花机床的分类：
• 按规格分：小型、中型、大型
• 按数控程度分：非数控、单轴数控、多轴数控
• 第五节 电火花加工的自动进给调节系统
• 一、自动进给调节系统的作用、技术要求和分类
• 自动进给调节系统的作用： • 维持一定的平均放电间隙，保证电火花加工
的正常稳定进行，已获得好的加工效果。
• 如图2-21
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• 图2-21
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对自动进给调节系统的一般要求：
(1)有较广的速度调节跟踪范围； (2)有足够的灵敏度和快速性； (3)有必要的稳定性,避免低速爬行,抗干扰
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4、工作液循环过滤系统:
• 工作液循环过滤系统包括：工作液箱、 电动机、泵、过滤装置、工作液槽、油 杯、管道、阀门及测量仪表。（见后图）
• 工作液循环过滤系统作用：实现冲抽油 强迫循环、排除电蚀产物、带走热量、 净化过滤作用。
• 净化、过滤的方法：自然沉淀法
独立式脉冲电源用
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电
容
电位器
器 充 电 滤
分压取
其中一 部分
波
工具工 件的极 性变换 不会影 响输出 信号U 的极性
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突出了空载峰值 电压的控制作用
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• 更合理的是应检测间隙间的放电状态， 通常共有五种放电状态:
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3、比较环节:
• 把从测量环节得来的信号（如间隙平均电压 信号）和“给定值”的信号（如预制的伺服参 考电压）进行比较，再按此差值来控制加 工过程（工具是进给还是回退）。大多数比较 环节包含或合并在测量环节中。
• 型腔加工：型腔模、型腔零件
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一、冲模的电火花加工
冲模采用电火花加工的优点：P35
1、冲模电火花
加工工艺方法： 凹模的尺寸精度 主要靠工具电极 来保证方法如下：
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冲模凸凹模配合间隙的保证:
• (1)”钢打钢”直接配合法:
• (2)混合法:
• (3)修配凸模法:
•
(讲解教案)
自动调节系统的惯性小、灵敏度好、能承受一定 负荷的要求。
• 主轴头的组成：进给系统、上下移动导向、水平
面内防扭机构、电极装夹及其调节环节
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3、工具电极夹具
• 用来调节工具电极与工作台面的垂直度 及工具电极在水平面内微量的扭转角。
• 常用的有： 十字铰链式
•
球面铰链式
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1、机床总体部分:
• 主机主要包括：床身、立柱、工作台、主轴头及 工作液槽等几部分。
•
（介绍这几部分的作用及要求）
• 2、主轴头：
• 是机床中最关键的部件，是自动调节系统的执行 机构，对加工工艺指标的影响极大。
• 对主轴头的要求是：结构简单、传动链短、传动 间隙小、热变形小、足够的精度和刚度。以适应
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4、放大驱动器:
• 由测量环节获得的信号，一般都很
小，难于驱动执行元件，必须要有一个 放大环节，通常称它为放大器。
•
为了获得足够的驱动功率，放大器
要有一定的放大倍数，但放大倍数也不
能过高，过高会使工具电极时进时退，
调节不稳定。
• 常用的放大器主要是各类晶体管放大器
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5、执行环节:
•
执行环节也称执行机构，常采用不
同类型的伺服电动机，它能根据控制信
号的大小及时地调节工具电极的进给速
度，以保持合适的放电间隙。
• 要求执行环节能快速反映间隙状态 变化；机械传动间隙和摩擦力应当尽量 小，以减少系统的不灵敏区；具有较宽 的调速范围。
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三、电液自动进给调节系统（示例）
这种系统在20世纪80年代应用很广泛,但 目前已逐渐被电—机械式的各种交直流伺服电 极所替代，但分析了解其调节过程，仍具有典 型的理论意义。
能力要强； （4）体积小、结构简单、可靠及维修操
作方便
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按执行元件，自动进给调节系统大致 可分为：
电液压式 步进电机式 宽调速力矩电动机式 直流伺服电动机式 交流伺服电动机式 直线电动机式
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自动进给调节系统的基本组成部分：
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1、调节对象: