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火花机机床的6个主要组成部件
发布时间:2020-09-02 点击次数:0
火花机机床的6个主要组成部件
东莞群基电火花机床制造商认为,许多客户都知道电火花机床通常包括:床身、立柱、工作台和主轴等。液压泵(油泵)、过滤器、各种控制阀和管道等工作流体的循环过滤系统;脉冲电源、伺服进给(自动进给调节)系统和其他电气系统。
1、火花机工作台
工作台主要用于支撑和夹紧工件。在实际加工中,高性能伺服电机通过旋转垂直和水平的精密滚珠丝杠,移动上下滑板,改变工件和电极在工作台上的相对位置。工作台上安装有工作液箱,用于盛装工作液,使电极和工件浸泡在工作液中,具有冷却、排屑、去离子等功能。工作台也是操作员在夹紧和定位时经常移动的部件。
2、火花机床床身和立柱
床身和柱是保证电极、工作台和工件相互位置精度的基本结构。位置精度对加工有直接影响。如果机床精度不高,加工精度难以保证。因此,不仅床身和立柱的结构要合理,刚度要高,既能承受主轴的载荷和运动部件突然加速运动的惯性力,又能减少温度变化引起的变形。
3.电火花机床的轴头
主轴头是电火花加工机床的关键部件,由伺服进给机构(步进电机、DC电机或交流伺服电机作为进给驱动)、导向防扭机构和辅助机构组成。用于控制工件和工具电极之间的放电间隙。
主轴头的好坏直接影响加工的技术指标,如生产率、几何精度和表面粗糙度,因此主轴头有以下要求:
1)具有合理的承载电极质量的能力。
2)主轴运动的线性和抗扭性能好;
3)足够的进料和回收速度;
4)具有一定的轴向和横向刚度和精度;
5)灵敏度高,无爬行现象;
主轴头最重要的附件是平动头,它是实现单电极腔电火花加工的必要工艺装备。平动头常用于加工大间隙模具和零件上的异形孔。
平动磁头由两部分组成,一部分是由电机驱动的偏心机构,另一部分是平动轨道保持机构。通过偏心机构和平动轨迹保持机构,平动头将伺服电机的旋转运动转化为工具电极上每个粒子围绕其在水平面内的原始位置的平面圆形周平运动(如图4.2.2所示)。每个小圆的外包络线形成加工表面。小圆的圆周半径(即平动)可以通过调节平动头的偏心距从零开始逐渐扩大,S是放电间隙。

用平动头加工的特点是可以用一个工具电极直接将工件从粗加工到精加工(粗加工改为精加工时,应减小放电规和放电间隙)。在加工过程中,工具电极的轴线偏离工件的轴线,使得工具电极和工件之间的间隙大于放电间隙,除了电气区域中的部分,这有利于电偶腐蚀产物的放电。加工稳定性有所提高,但由于平动轨迹半径的存在,不能加工出清晰的直角腔。平移头的结构形式有很多种,其中常用的有:停机时调节偏心的手动平移头、不停机时调节偏心的平移头和数控平移头。其结构见电火花机床手册。

4.电火花加工机床的脉冲电源
脉冲电源的作用是将工频交流电转换成一定频率的单向脉冲电流,并提供火花放电间隙去除金属所需的能量。脉冲电源的电气参数包括脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲频率、峰值电流、开路电压等。脉冲电源对电火花加工的生产率、表面质量、加工速度、加工过程稳定性和工具电极损耗等技术经济指标有很大影响。
目前,流行的(经济型)电火花机床都采用高低压复合晶体管脉冲电源;中及高档电火花机床采用微机控制的脉冲电源,内部有电火花加工工艺标准数据库,可通过微机设定和调用各齿轮的粗加工、中加工和精加工工艺标准参数。
5.电火花机床的伺服进给
电火花加工不同于切削加工,属于“非接触加工”。在普通电火花加工中,刀具和工件之间有一个放电间隙。如果间隙太大,并且脉冲电压没有穿透间隙之间的绝缘工作流体,则不会发生火花放电。电极工具必须向下进给,直到间隙等于或小于一定值(S=0.01 ~ 0.5mm毫米,这与加工标准有关),然后火花放电才能被击穿。在普通电火花加工中,工件以Vw的速度被腐蚀掉,间隙S将逐渐扩大,因此有必要使电极工具以Vw的速度进给,以保持所需的放电间隙。如果进给速度V大于工件的蚀刻速度Vw,间隙S将逐渐变小,甚至等于零,形成短路。当间隙太小时,进给速度v必须降低。如果刀具和工件之间存在短路(s=0),必须使刀具以大速度v快速后退,以消除短路状态,然后再次向下进给,以确保加工中,的正确放电间隙,从而使电火花加工能够正常进行。
6.电火花加工机床的工作液和循环过滤系统
工作流体在电火花加工中的作用如下:
1)冷却工具电极,降低工件表面瞬间放电产生的局部高温,否则表面会因局部过热而烧焦、烧伤和电弧放电。
2)工作流体还可以压缩火花放电通道,增加通道中压缩气体和等离子体的膨胀和爆炸力,从而抛出更多熔化和气化的金属,增加刻蚀量。
3)腐蚀产物容易悬浮并从放电间隙的中排出,避免放电间隙受到严重污染,导致火花放电点不分散,形成有害的电弧放电。

4)放电后,恢复放电间隙的绝缘状态(去离子),以便下一个脉冲电压可以再次形成火花放电。因此,要求工作流体具有一定的绝缘强度。在工作流体的循环过滤系统中,冲洗油的循环方式比泵油更有利于提高加工稳定性,因此冲洗油被广泛使用。随着电火花加工深度的增加,排屑困难,因此间隙尺寸、脉冲间隔和冲洗液流量都应增加。


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