小孔电火花磨削加工
精密及微细电火花加工(一)
（） ２ 高精度旋转主轴， 振摆小 ， 动态精度高。最好
不用附加旋转轴型式 。转速为 ０— ０ ｍｎ １ ０ｒ ｉ； ０ ／
标电火花成 型机床 ， 结合具体加工 对象 ， 开展试验研
究， 取得了重要成果。本文 以研究报告为基础 ， 结合近 几年国外在微精及微细 电火花加工 中的新成果 ， 着重
内， 可以方便地用作 电极制作 、 修整 以及 多电极 的加
工。
损耗量即尽快地 制作 出成形 电极 ， 通常 选用 Ｔ —Ｒ ｒ ｃ 即晶体管驰张式电路 。被加工 电极接正极 ， 反拷块接 负极 。间隙并联 电容量按加工要求选定。若反拷加工
１ ３ ２ 细 丝 电极法 ． ．
面积较大 ， 如反拷加工电极端面时 ， 可利用晶体管脉冲
子器件上的微孔 、 光阑等。 ‘
量对电加工性 能有很大影响。还应消除材料 的 内应
力， 以免加工后产生弯 曲。 １２ 精密微细孔的加工条件要求 ．
为了探求精密及微 细孔 电火花加工的工艺特点 ，
北京机床研究所利用本所研制生产的 Ｄ ５３ Ａ型坐 Ｇ ４２
（） １ 机床工作台定位精度在 ２Ｉ 以内； ｍ ｘ
计量 ， 制造电极的尺寸控制具有一定特殊性。
１ １ 电极 材料 ．
近年来 ， 瑞典 ３ Ｒ公司和瑞士 Ｅ Ｏ Ｒ ＷＡ公司制作 出
紫铜电极价廉易得 ， 用于孔径小 、 相同直径孔数少 且深度不大的工件 的加工 。铜 钨合金 电极用于加工 ： 孔径更小、 要求更高的孔 ； 同直径孔数较多或深度大 相
１ 电极
精密加工中， 了直径 ０ １ｍ 以下的微孔加工 除 ． ｍ
外， 一般都按照电火花加工 的常规 ， 通过转换 加工规 准， 以达到所需的尺寸精度及表面粗糙度要求 。这时 ， 中、 精规准加工时的加工余量很小 ， 因而对各档加工电
利用高速电火花加工深小孔
３ 制导 向器的方法 ．
不同直径 的电极管需配用相 应内孔 的导 向器 。正规
的导向器上 下端 都各 镶嵌 有
红宝石 作为 导 向孔 ，以 限制
电极管在 上下进 给 和转 动时
维普资讯
利 用 高 速 电火 花 加 工 深 ｆ ｔ ｌ Ｌ ，
山东 济宁职业技术 学院 （７ １０ 王红妍 ２２０ ）
１ 工作原理 ．
一
相反高压流动的工作液在小孔孔壁按螺旋线轨迹流出孔
外 ，像静压轴承那 样 ，使 工具 电极 管 “ 浮 ”在孔 心 ， 悬
问
２ 易 出现的问题及解决的办法 ．
用一般空心管状 电极加工 ，容易在 工件上 留下毛刺 料心 ，阻碍工作 液 的高速流 通 ，且 过长 过细 时会 歪斜 ， 以至引起短路 。为此高速加工小深 孔时采用专业 厂特殊
冷拔的双孔管状电极 ， 其截面上有两个半月形的孔。如
确 和金 刚石滚轮磨损 。防止措施 是 ：调 整砂轮主 轴轴承
６ ｍ ／ ｉ左右 ，比普通 钻削 小孔 的速 度还要 快。这 ０ ｍ ｍｎ 种加工方法最适合加工直径 ０３ ３ ｍ左 右的小孔 ，且 ． ｒ ａ
深径 比可超过 １０ ０。
与滚轮 的轴 向间隙，修理或更换金刚石滚轮。 我厂进 口的 Ｔ ３０ Ｇ ５Ｅ螺杆泵螺杆 专用磨 床 ，在磨削 螺杆型线 中 ， 时出现烧 伤现象。烧伤产生 的部位 ，在 有 螺 杆型线 面的中间。分析其原 因 ， 除了砂轮特 性和冷 排 却 系统 的影 响。发现有烧伤现象 时 ， 件所烧 伤部位与 工 砂轮相 应处 ， 削堵 塞砂 轮较 严重。这可能 是此 处磨削 磨 深度大 、 轮与工件磨 削时接 触弧长 、磨粒切下 的金属 砂 体积大 、 上这些 材料 的硬度 较低 （５ 调质 ２０ Ｂ 加 ４钢 ５Ｈ 左右 ） 、磨粒是很大 的负前角切削 （ 大于 一 ０） ３。、切削变 形大所致。适当地降低了磨 削深度和进 给速度 ，此烧伤
电火花加工特点及用途
电火花技工的特点1 “以柔克刚”。
加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间基本没有宏观机械作用力，因此能用“软”的工具电极加工“硬”的工件材料。
如用石墨、紫铜电极可加工淬火钢、硬质合金，甚至金刚石。
2“精密微细”。
由于脉冲放电的能量密度可精确控制，两极间又无宏观机械作用力，因此可实现精密微细加工。
如模具和零件窄缝、窄槽、微细小孔等加工，加工精度可达微米级，甚至亚微米级。
3“仿形逼真”。
直接利用电能加工，便于实现加工过程的自动化、智能化、现代计算机技术的应用使加工工件仿形更加逼真。
4 直接利用电能进行加工，便于实现加工过程的自动化，并可减少机械加工工序，加工周期短，劳动强度低，使用维护方便。
电火花技工的主要用途1加工各种金属及其合金材料，导电超硬材料（如聚晶金刚石、立方氮化硼、金属陶瓷等），特殊的热敏材料，半导体和非导体材料。
2加工各种复杂形状的型孔及型腔工件，包裹加工圆孔、方孔、多变孔、异型孔、曲线孔、螺纹孔、微孔、深孔等型孔工件，及各种型面的的型腔工件。
3各种工件与材料的切割，包括材料的切断、特殊结构零件的切断，切割微细窄缝及微缝组成的零件（如金属栅网、慢波结构、异形孔喷丝板、激光器件）。
4加工各种成形刀、样板、工具、量具、螺纹等。
5 工件的磨削，包括小孔、深孔、内圆、外圆、平面磨削等。
6刻写打印铭牌和标记7表面强化和改性，如金属表面高速淬火、渗氮、渗碳、涂覆特殊材料及合金化8辅助用途，如去除折断在零件中的锥丝、钻头、修复磨损件、跑合齿轮啮合等。
文案编辑词条B 添加义项?文案，原指放书的桌子，后来指在桌子上写字的人。
现在指的是公司或企业中从事文字工作的职位，就是以文字来表现已经制定的创意策略。
文案它不同于设计师用画面或其他手段的表现手法，它是一个与广告创意先后相继的表现的过程、发展的过程、深化的过程，多存在于广告公司，企业宣传，新闻策划等。
基本信息中文名称文案外文名称Copy目录1发展历程2主要工作3分类构成4基本要求5工作范围6文案写法7实际应用折叠编辑本段发展历程汉字"文案"(wén àn)是指古代官衙中掌管档案、负责起草文书的幕友,亦指官署中的公文、书信等;在现代，文案的称呼主要用在商业领域，其意义与中国古代所说的文案是有区别的。
电火花新加工技术及其发展趋势
电火花加工新技术及其发展趋势一，新技术的介绍近年来电火花加工方面的研究取得了许多新的进展,主要表现在突破了许多传统观念的束缚,产生了一些新的加工方法。
这些方法不仅可以进行体积去除,还可以进行表面陶瓷化改性和沉积;加工不仅可以在绝缘工作液中进行,也可以在气体中进行;不仅可以加工导电材料,也可以加工非导电材料,大大扩展了这一技术的应用领域。
近年来发展起来的电火花加工新技术主要包括:弯曲孔电火花加工,液中放电表面改性处理,绝缘陶瓷电火花加工,单次放电微细电极加工,放电堆积成型,气体中放电电火花加工,扫描创成电火花加工,钛合金表面电火花放电着色,反复拷贝法微细电极电火花加工,用直角三角形截面电极对单晶硅进行微细电火花加工,线电极电火花磨削精微、微细电火花加工,混粉镜面电火花加工,气体放电线切割加工,双电极电火花加工及电火花加工放电状态检测新方法,电火花加工放电位置可控性研究,新的摇动控制技术等。
限于篇幅,下面仅就几项最新技术成果加以介绍。
1.电火花加工与超声复合加工在电火花微小孔加工中,由于被加工孔的孔径细微(0 5mm以下),加工时放电间隙狭小(1 m左右),电蚀产物易聚积在孔的底部,排屑困难,稳定的放电间隙范围小且容易受其它工艺参数的影响,易造成频繁的短路和非正常的放电;同时,为达到较高的加工尺寸精度和表面精度,常采用减小单个脉冲放电能量的方法,减小材料的蚀除量,降低了加工速度;另外,由于微孔加工工具电极细微,当深径比较大时,异常放电易烧毁工具电极,造成加工不能稳定进行,可加工范围变窄,使传统的电火花加工在微细加工中不能成为有效的加工方法[1~2]。
目前常采用的提高电火花加工能力的方法,如人工排气法,强迫冲液或抽液法、加速工作液循环等方法,常因加工条件或加工要求的限制而无法实现。
因此,为改善电火花加工性能,在微细加工中,采用超声电火花复合加工是非常有效的手段。
在电极上附加超声振动,就可以使电极端面频繁进入合适的放电间隙,提高火花击穿的概率;同时由于超声的空化作用和泵吸作用,可以增大被加工材料的去除量,加速工作液循环,改善间隙放电条件,从而提高被加工孔的深径比、加工稳定性、生产率和脉冲电源的利用率,并且在振幅得到良好控制的情况下,可以获得更高的加工精度。
柱腔上微孔电火花加工技术
１ ｍ的六 个微 细 电极 并 对 其 进 行 了测 量 ， 结 果 ５ 其
见图 ２ 。从测 量 结 果 可 以 看 出 ， 电极 加 工 参 数 能 该
腔 微孔 加工 实验 ， 用 测 量 显微 镜 对 孑 径 进行 了测 并 Ｌ 量 ， 图 ５所 示 。其 测 量 结 果 能将 孔 径 误 差控 制 在 如 ± ｍ内， ２ 微孔 的一致 性好 。可 应用在 微靶 的制 备
ｌ Ｏ
２ Ｏ
２ ５
３ Ｏ
３ ５
图 ３ 线 电极火花磨削直径 １ ｍ、 ７ ｍ电极 ２ 长 ０
ｇｒ 鞲 硼 ｆ 寝
加工深度／ｍ ／ ａ
加 图 ４ 电极 损 耗 曲线 ８ ４ ６ ２ Ｏ
利用这 组参 数 分别加 工 出直径 为
加 Ｉ １ ｚ ¨ ｍ ２ ， 和 ８ ６ ４ ２ Ｏ ｍ
第１ ２卷
第１ 期 ２１ ０２年 １ 月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ． ２ Ｎｏ １ Ｊ ｎ ０１ １ １ ． ａ ．２ ２
１７ — １１ ｆ０ ２ ０ —１ １０ ６ １ ８５ ２ １ ） １０ ５ —３
Ｓ ｉ ｃ ｅｈ ｏ ｇ ｎ ｎ ｎ ｅ ｎ ｃ ｎｅＴ ｃｎｌ ｙａ ｄＥ ￣ ｅｆ ｇ ｅ ｏ ｉ
细 电极 ， 其参 数见表 １ 。
直径 ５Ｉ 的微 孔 Ｊ 国内南京 航 空航 天 大学 在 实 ｍ ｘ 。
验室 加工 出直 径 ０ ０ ５ ｍ 小孔 。本 文采 用 在 线 ． ８ ｍ （ Ｄ 技 术 ， 功 地 制 备 出 直径 ０ ０ ２ ｍ 的 电 ＷＥ Ｇ） 成 ． １ ｍ 极 ， 在 ８ ０ ｍ ×１２ ０ ｍ 柱腔 上加 工 出直 径 ≤ 且 ０ ０
电火花的加工方法
电火花的加工方法电火花加工是一种常见的金属加工技术，它通过放电产生的高温和高能量来去除材料表面的金属层，从而形成所需的结构和形状。
电火花加工主要适用于硬度高、脆性大且难以加工的材料，比如硬质合金、陶瓷、高速钢等。
下面将详细介绍电火花加工的原理和操作方法。
一、电火花加工的原理电火花加工的原理是利用脉冲电流在工作液和工作电极间产生的电火花，通过放电的高温瞬间熔化金属，并通过工作液中的冷却和冲击作用将熔化金属排除，实现材料的加工。
电火花加工的主要过程包括穿孔、切割和磨削三个过程：1. 穿孔过程：在工作电极和工作液之间应用电压，形成电火花，使材料表面发生高温和高压的电脉冲，从而产生孔洞。
2. 切割过程：通过控制电脉冲的频率和工作台的移动速度，使电火花在材料表面连续发生，从而将材料切割成所需的形状。
3. 磨削过程：利用电火花的高温和高能量，使加工表面发生融化、氧化和脱层等现象，从而实现磨削效果。
二、电火花加工的操作方法电火花加工的操作方法主要包括设备准备、参数设置、加工操作等步骤：1. 设备准备：首先需要准备好电火花加工机床和相关的工作液。
机床主要包括电源、工作台、工作电极等组成部分，而工作液则是用于冷却和冲击切割区域的介质，例如蜡、油等。
同时，还需要根据加工材料的性质选择适当的工作电极和工作液。
2. 参数设置：根据材料的性质和加工要求，设置适当的加工参数，包括脉宽、频率、电压、放电电流、冲击时间等。
这些参数的选择直接影响到加工效果和质量，需要根据实际情况进行调试和优化。
3. 加工操作：首先将需要加工的材料固定在工作台上，调整工作电极和工作台的相对位置，使电火花能够正常放电。
然后根据设定的参数进行加工操作，控制放电时间和放电能量，使电火花在材料表面均匀地进行放电和冲击。
同时，需要及时调整工作液的温度和流量，以保证加工过程中的冷却和冲击效果。
4. 检查和清洁：加工完成后，需要对加工件进行检查和清洁。
检查加工质量是否符合要求，是否有瑕疵和缺陷等。
第二章 电火花加工
2.2电火花加工的机理
• 3热膨胀:
–放电通道中电子和离子高速运动时相互碰撞， 动能转化成热能，在两极之间沿通道形成一 个高达1000～1200℃的瞬时高温热源，在热 源作用区的电极和工件表面金属会很快熔化， 甚至气化 –周围的工作液除一部分气化外，另一部分被 高温分解为游离的碳黑和H2、C2H2 、C2H4、 CnH2n等气体（使工作液变黑，在极间冒出小 气泡）
•脉冲电源参数：
–脉冲宽度ti :放电延续时间，ti应小于0.001s，以使放电气化产
生的热量不会传导扩散到其它部位，只是在极小范围内使金属局部 熔化，直至气化
–脉冲间隔t0 :相邻脉冲之间的间隙时间，使放电介质有足够的时
间恢复绝缘状态（称为消电离）
–脉冲周期T=ti+t0； –峰值电压:工件和电极间隙开路时电极间的最高电压ui –峰值电流:工件和电极间隙火花放电时脉冲电流瞬间的最大值i
–电极材料不必比工件材料硬，不存在机械加工时由于刀具 硬度而无法加工的问题
• 4）直接利用电能、热能进行加工，便于实现加工过 程自动控制 • 5）只能加工导电材料 • 6）加工速度慢 • 7）电极有损耗
四、电火花加工方法分类
• 表2-1
2.2电火花加工的机理
• 包括：电离、放电、热膨胀、抛出金属和 消电离等几个连续的阶段
–煤油工作液，为避免起火可采用燃点较高的机油或煤油 与机油的混合物 –水基工作液，可大幅度提高粗加工效率
三、电火花成型加工的特点及应用
• 1）可加工用机械加工方法难于或无法加工的材料
–如淬火钢、硬质合金钢、耐热合金钢等
• 2）可加工小孔、深孔、窄缝零件
第三讲__电火花加工
精密与特种加工
5)加工同样的工件，其总蚀除量少，材料利用率高，对 加工贵重金属有着重要意义。 6)线切割的缺点是不能加工盲孔类零件和阶梯成形表面。
HIGH EDUCATION PRESS
精密与特种加工
电火花线切割加工是在电火花加工基础上发展起来的一种加 工工艺（简称 WEDM ）。其工具电极为金属丝（钼丝或铜丝）， 在金属丝与工件间施加脉冲电压，利用脉冲放电对工件进行切 割加工，因而也称线切割。 1.电火花线切割加工的原理 电火花线切割加工的电蚀原理与电火花加工的原理相同， 其加工原理如图所示。 电火花线切割加工的基本设备是数控电火花切割机，它由 床身部分、坐标工作台部分（一般均采用十字和滚动导轨、滚 动丝杠）、走丝机构和锥度切割装置等主要部件组成。
提高加工速度途径
１）提高脉冲频率： 缩小脉冲停歇时间或压窄脉冲 宽度。 ２）增加单个脉冲能量： 加大脉冲电流或增加脉冲 宽度，但会影响表面质量和加工精度，通常只用于 粗、半精加工之中。 ３）提高工艺参数 ：如合理选用电极材料、工作液 及放电参数，改善工作液循环过滤方式等，来有效 地提高脉冲利用率，以达到提高工艺参数的目的。 ４）正确选择工件的极性： 窄脉冲加工选用正极性 加工（工件接脉冲电源的正极），而采用宽脉冲加 工时，采用负极性加工（工件接电源的负极）。
HIGH EDUCATION PRESS
精密与特种加工
(2) 表面变质层
放电痕剖面显示的表面变质层
HIGH EDUCATION PRESS
精密与特种加工
(3) 表面力学性能 应力：电火花加工后的工件表面易形成残余应 力，且大多为拉应力。 硬度：一般来说，电火花加工表面最外层的硬 度比较高，耐磨性好。 耐疲劳性能：采用回火、喷丸处理来降低残余 应力或者使残余拉应力转变为压应力。
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7
§2-3 电火花加工中的一些基本规律
一、影响材料放电腐蚀的主要因素： 1、极性效应 2、电参数对电蚀量的影响 3、金属材料热学常数对电蚀量的影响 4、工作液对电蚀量的影响 5、其它因素
2018/9/4 8
二、电火花加工的加工速度和工具的损耗 速度： 1、加工速度
2、工具相对损耗
极性选择 传热效应
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吸附效应 材料选择
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三、影响加工精度的主要因素
四、电火花加工的表面质量
1、表面粗糙度；2、表面变质层； 3、表面力学性能 （硬度、耐磨性、残余应力、耐疲劳性能）
2018/9/4 10
§2-4 电火花加工用的脉冲电源
2018/9/4
11
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12
一、电加工对脉冲电源的要求：
总的要求： 1、有较高的加工速度 2、工具电极损耗低；
3、加工过程稳定性好；
4、工艺范围广
2018/9/4 13
对脉冲电源的具体要求：
1、单向脉冲； 2、脉冲波形前后沿要陡； 3、脉冲参数可调； 4、节能。
2018/9/4 14
二、脉冲电源的分类
按主回路中主要元件种类： RC线路驰张式、 晶体管式、大功率集成器件式 按输出脉冲波形： 矩形波、阶梯波、高低压复合波 按间隙状态对脉冲参数的影响： 独立式、非独立式
电火花加工
此处插入7分钟视频材料。
2018/9/4
1
1、什么是电火花加工？
EDM-----Electrical Discharge Machining
电火花加工是在加工过程中，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、瞬时产生的高温把工件材料蚀除
下来。
2018/9/4 2
§2-1 电火花加工的基本原理及分类
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26
控制核心单元
驱动单元
执行部件
转换
间隙电压采样电路
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控制核心 标准 外设
控制专用板卡
驱动和功放部分 步进电机 驱动模块
机床部分
脉冲卡 I/O卡
步进 电机
机床 工作台
PC机 A/D卡
电源
间隙电压 采样电路
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29
控制核心模块
40
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41
Hale Waihona Puke §2-7 电火花穿孔成形加工
1、电火花穿孔加工 2、电火花型腔加工 3、小孔电火花加工
4、异形孔的电火花加工
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5、工艺扩展
42
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43
2018/9/4
44
问题：
1、电火花穿孔成型加工中，工具电极和 工件的相对运动方式怎样？ 2、高阻抗材料如何用电火花加工？
4、异形孔的电火花加工
2018/9/4
5、工艺扩展
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一、电火花穿孔加工
冲模的电火花加工
（已经被线切割所代替）
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二、电火花型腔加工 1、加工工艺
2、电极设计
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38
三、小孔电火花加工 四、异形孔的电火花加工 五、工艺扩展
电火花展成加工
2018/9/4 39
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一、电火花加工的基本原理 1、原理 2、主要原因
3、基本条件
二、设备基本组成
2018/9/4 3
三、电火花加工的特点
1.脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工 方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工 件，不受材料硬度影响不受热处理状况影响。 2.脉冲放电持续时间极短，放电时产生的热量传导扩散 范围小，材料受热影响范围小。 3.加工时工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作 用力极小，工具电极材料不需比工件材料硬，因此工 具电极制造容易。 4.直接利用电能加工，便于实现加工过程的自动化。
17
1、什么是自动进给调节系统？
2、自动进给调节的作用、要求、分类。
3、自动进给调节的基本组成部分。
4、典型实例及应用。
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一、自动进给调节系统的作用、要求、 和分类 1、什么是自动进给调节系统？
2、自动进给调节的作用、要求、分类
（1）作用
（2）要求
范围，灵活，稳定
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A/D卡
负载
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正常放电 过渡放电 稳定电弧
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§2-6 电火花加工机床
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电火花成形加工机床组成部分：
床身、立柱、主轴头、 工作液循环系统、电源、 控制系统等
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§2-7 电火花穿孔成形加工
1、电火花穿孔加工 2、电火花型腔加工 3、小孔电火花加工
电火花线切割
电火花内外圆和成型磨削
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
§2-2 电火花加工的机理
加工机理动画演示：
电火花蚀除过程分以下四个阶段：
一、极间介质的电离、击穿形成放电通道；
二、介质热分解、电极材料熔化、气化、 热膨胀； 三、电极材料的抛出；
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四、极间介质的消电离。
（3）分类：电液式、电-机械式
19
二、自动进给调节系统的基本组成部分
比较环节 放大驱动 执行机构 调节对象
测量环节
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1、测量环节
2、比较环节
3、放大驱动环节 4、执行环节 5、调节对象
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3、你所见过的内孔磨削加工，最小孔径 可以小到多少？如果是Φ1.5mm的内孔，砂轮 外径为Φ1.0mm,磨削需要的线速度为15m/s, 则 砂轮的转速为30万转/min，普通的磨床可以实 现吗？
5.可以改革工件结构，简化加工工艺，提高工件使用寿 2018/9/4 4 命，降低工人劳动强度。
四、电火花加工的局限性 五、电火花加工的应用
2018/9/4 5
六、电火花加工的工艺类型
按照工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，大致可 以分为以下几种：
电火花穿孔成型加工
工 艺 类 型
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初 始 化 模 块
动 态 联 接 库 文 件
加 工 参 数 数 据 库
故 障 诊 断 处 理 模 块
辅 助 功 能 模 块
平 面 加 工 模 块
外 圆 加 工 模 块
螺 旋 加 工 模 块
其 它 加 工 模 块
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脉冲卡 PC 机 ISA 总 线
驱动模块
步进电机
I/O卡 间隙电压 采样电路
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按工作回路数： 单回路、多回路
三、RC线路脉冲电源 四、晶体管式脉冲电源
五、各种派生脉冲电源
1、高低压复合脉冲电源 2、多回路脉冲电源 3、等脉冲电源 4、高频分组脉冲和梳形波脉冲电源
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5、智能脉冲电源
16
§2-5 电火花加工的
自动进给调节系统
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