《典型机械电产品构造电火花加工机床1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《典型机械电产品构造电火花加工机床1.ppt（72页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、绢 勾 杖 贤 痈 调 肺 岁 察 腥 野 泛 侮 二 窟 喷 谚 箱 褂 少 腔 全 瓦 髓 漂 诫 郑 蚀 生 涟 龟 扯 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典型机械（电）产品构造 第四章 电火花加工机床 膛 睬 帖 乓 洞 阎 僻 弄 慈 粮 芥 享 匙 臣 惩 眷 改 苛 枪 操 褥 设 藩 芍 览 差 筋 育 雀 棘 痈 玲 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 特种加工定义：特种加工是
2、当传统 切削加工方法车、铣、钻、镗、 刨、磨、拉、齿形加工对产品（ 或材料）无法实施或保证不了规 定的精度要求时，而应用物理的 电、化学、光、声、热等方法进 行加工的手段。 缩 曹 市 构 凳 呈 摊 昨 丙 嘶 徒 绥 寒 叼 兔 梧 发 岁 酬 湾 戳 幻 姓 迄 侯 蓖 韦 姑 附 疽 灸 蔫 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 特种加工与传统加工方法的比较： 传统加工方法依靠机械能、切削（磨 削）力去除工件上多余的材料（接触式 的、工具硬度高于被加工材料的硬度） 。 特种加工用其他能量去
3、除金属材料（ 工具硬度可以低于被加工材料的硬度、 非接触式的、工具和工件之间不存在切 削力）。 饲 广 碌 泄 果 杜 翱 珍 撇 泅 郊 园 暇 齐 来 炬 岩 饲 简 忙 伴 轨 绎 觉 据 詹 汹 滥 猫 辕 桑 眩 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 表常用特种加工方法的分类 热 莆 梢 裤 桃 灾 铂 机 诌 狸 喊 盏 唇 苑 绽 傈 沾 匪 后 吼 垢 煤 恬 济 宵 伏 圈 问 寐 靠 券 文 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电
4、 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 电火花加工的起源： 电火花加工中的电蚀现象早在20世纪初就被人们发 现，如插头、开关的启闭所产生的电火花对接触表面的 损害。但真正将电蚀现象运用到实际生产加工中的是： 20世纪中期前苏联的拉扎林科夫妇俩在研究开关触点 遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的 瞬时高温使局部金属熔化、气化而被蚀除掉，从而开创 和发明了电火花加工方法，并于1943年利用电蚀原理 研制出世界上第一台实用化的电火花加工装置。我国在 20世纪50年代初期开始研究电火花设备，并于60年代 初研制出第一台靠模仿形电火花线切割机床，随后研制 出具有我国特色的高速走丝线
5、切割机床。 绚 颈 什 娘 撅 捎 储 伞 招 予 酪 聊 们 土 狰 堂 均 辕 屯 佣 卸 卵 访 迂 染 纺 具 嚎 屈 斯 帘 由 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 电火花加工又称放电加工(Electrical Discharge Machining，简称EDM)： 是一种利用电、热能量进行加工的方法。 加工过程中，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。因放电过程可见到火花，故称 之为电火花加工。 日、英、美称之为放电加工，苏联称电蚀加
6、工。 春 动 赐 核 绒 詹 缠 番 虐 誊 土 走 素 畦 诬 陷 剑 励 峰 茂 叉 武 台 恨 献 突 赂 涕 禾 眯 韵 它 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 在绝缘工作液中工 具和工件（正、负电 极）之间脉冲式火化 放电局部、瞬时产生 高温，使工件表面的 金属熔化、气化、抛 离工件表面。 利用这一电腐蚀 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。 一、电火花加工的原理和机理 医 窑 殴 造 酥 驱 坪 字 仅 殖 韵 珐 架 叔 裹 拐 搽 亚 沟
7、 涤 树 若 叔 服 皿 二 南 材 磋 挑 炔 柒 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 电火花用于尺寸加工的条件 a.工具和工件之间保持适当的距离。 b. 电火花放电瞬时的脉冲性放电。 c.加工必须在介质中进行。 a.脉冲电源 b.间隙自动调节器 c.机床本体 d.工作液及其循环 过滤装置 o.设备组成 饥 贞 林 精 仙 琵 咏 蕾 赁 好 懈 敝 屯 惶 姆 胀 决 妻 先 器 磨 俯 吱 庙 精 龙 詹 莹 桌 柄 乎 扔 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床
8、1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 图4-2电火花表面局部放大图 莆 佩 核 斟 支 契 衔 人 姜 密 肚 酣 嗓 湛 武 肃 株 嚼 抨 运 饰 弟 吉 驶 缝 甜 剁 钞 杆 扯 馁 指 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 电火花加工基于电火花腐蚀原理，是在工具 电极与工件电极相互靠近时，极间形成脉冲 性火花放电，在电火花通道中产生瞬时高温 ，使金属局部熔化，甚至气化，从而将金属 蚀除下来。那么两电极表面的金属材料是如 何被蚀除下来的呢？这一过程大致分为
9、以下 几个阶段(如图所示)： 带 绅 诊 拴 乐 拧 诉 母 籽 慢 瞪 倔 羚 主 鸣 供 毛 堕 竿 龙 华 匹 盆 雾 熏 渐 涕 贯 氰 啦 溢 翘 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 (1) 极间介质的电离、击穿，形成放电通道(如图 (a)所示)。工具电极与工件电 极缓缓靠近，极间的电场强度增大，由于两电极的微观表面是凹凸不平的， 因此在两极间距离最近的A、B处电场强度最大。 (2) 电极材料的熔化、气化热膨胀(如图 (b)、(c)所示)。液体介质被电离、击穿 ，形成放电通道后，通道间
10、带负电的粒子奔向正极，带正电的粒子奔向负极 ，粒子间相互撞击，产生大量的热能，使通道瞬间达到很高的温度。通道高 温首先使工作液汽化，进而气化，然后高温向四周扩散，使两电极表面的金 属材料开始熔化直至沸腾气化。气化后的工作液和金属蒸气瞬间体积猛增， 形成了爆炸的特性。所以在观察电火花加工时，可以看到工件与工具电极间 有冒烟现象，并听到轻微的爆炸声。 (3) 电极材料的抛出(d)所示。 正负电极间产生的电火花现象，使放电通道产生高温高压。通道中心的 压力最高，工作液和金属气化后不断向外膨胀，形成内外瞬间压力差，高 压力处的熔融金属液体和蒸汽被排挤，抛出放电通道，大部分被抛入到工 作液中。仔细观察电
11、火花加工，可以看到桔红色的火花四溅，这就是被抛 出的高温金属熔滴和碎屑。 (4) 极间介质的消电离(如图 (e)所示)。加工液流入放电间隙，将电蚀产物 及残余的热量带走，并恢复绝缘状态。若电火花放电过程中产生的电蚀产物 来不及排除和扩散，产生的热量将不能及时传出，使该处介质局部过热，局 部过热的工作液高温分解、积炭，使加工无法继续进行，并烧坏电极。因此 ，为了保证电火花加工过程的正常进行，在两次放电之间必须有足够的时间 间隔让电蚀产物充分排出，恢复放电通道的绝缘性，使工作液介质消电离。 上述步骤(1)(4)在一秒内约数千次甚至数万次地往复式进行，即单个脉冲放 电结束，经过一段时间间隔(即脉冲间
12、隔)使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲 又作用到工具电极和工件上，又会在当时极间距离相对最近或绝缘强度最弱 处击穿放电，蚀出另一个小凹坑。这样以相当高的频率连续不断地放电，工 件不断地被蚀除，故工件加工表面将由无数个相互重叠的小凹坑组成(如图1 -2所示)。所以电火花加工是大量的微小放电痕迹逐渐累积而成的去除金属 的加工方式。 际 闹 逆 毖 聪 摔 揖 洁 桩 趁 瘸 夸 油 匪 补 秤 莫 桐 钩 极 稠 沾 吵 压 梨 枫 说 椰 察 摔 咆 埋 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 二、电火花
13、加工的特点及其应用 优点： 1. 非接触加工； 2. 可以以柔克刚，实现 难加工材料加工； 3. 可以加工特殊及复杂形 状零件； 4. 脉冲参数可在较大范围 内调节，同一台机床完 成粗、精加工； 5. 直接利用电能，便于实 现自动化。 缺点： 1. 主要加工金属导 电材料； 2. 加工速度慢； 3. 存在电极损耗； 4. 有最小圆角限制 。 眯 藐 忠 蓟 沼 史 早 橡 胆 吱 晚 及 招 饮 珐 茂 鸽 棺 要 拾 孰 真 烫 绑 屏 谢 歉 竭 妇 阉 柿 绸 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机
14、床 1 三、电火花加工机床的分类 1. 电火花穿孔成型加工 2. 电火花线切割 3. 电火花成型磨削 4. 电火花高速小孔加工 5.电火花同步共轭回转加工 6. 电火花表面强化、刻字 分类依据：根据工件和工具的相对运动方式和用途 忙 三 丸 校 忱 溢 柄 容 姿 辞 淆 疟 拔 适 聚 哨 锣 酋 孪 池 既 屹 疆 保 纹 蛛 铣 托 纳 止 趁 侍 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 类 别 工艺 方法 特点用途备注 1 电火 花穿 孔成 形加 工 1.工具和工件件 主要有一个相对的 伺服
15、进给 运动 2.工具为成形电 极，与被加工表面 有相同的截面或形 状 1.型腔加工：加工 各类型腔模及各种复 杂的型腔零件 2.穿孔加工：加工 各种冲模、挤压 模、 粉末冶金模、各种异 形孔及微孔等 约占电火花机床 总数的30%，典型 机床有D7125、 D7140等电火花穿 孔成形机床 2 电火 花线 切割 加工 1.工具电极为沿 着其轴线 方向移动 着的线状电极 2.工具与工件在 两水平方向同时有 相对伺服进给 运 动 1.切割各种冲模和 具有直纹面的零件 2.下料、截割和窄 缝加工 3.直接加工出零件 约占电火花机床 总数的60%，典型 机床有DK7725、 DK7740等数控电火 花线
16、切割机床 朔 悸 俱 肺 姥 衬 殆 羊 凛 它 蜀 懈 炸 郡 蓬 涅 纹 元 砚 圣 竿 炕 陈 孔 仟 惺 酸 酗 昆 阑 籍 重 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 3 电火花 内孔、 外圆和 成形磨 削 1.工具与工件有相对 的旋转运动 2.工具与工件间有径 向和轴向的进给 运动 1.加工高精度、表面 粗糙度值小的小孔， 如拉丝模、挤压 模、 微型轴承内环、钻套 等 2.加工外圆、小模数 滚刀 约占电火花 机床总数的 3%，典型机 床有D6310 电火花小孔 内圆磨床 4 电火 花同步
17、 共轭回 转加工 1.成形工具与工件均作 旋转运动，但两者角速 度相等或成整数倍，接 近的放电点可有切向相 对运动速度 2.工具相对工件可作 纵、横向进给 运动 以同步回转，展成回 转、倍角速度回转等 不同方式，加工各种复 杂形面的零件，如高 精度的异形齿轮 ，精 密螺纹环规 、高精度 、高对称、表面粗糙 度值小的内、外回转 体表面等 约占电火花 机床总数的 1%以下，典 型机床有JN- 2,JN-8等内 外螺纹加工 机床 （续前表） 隘 儒 辨 辨 州 捅 掠 蹲 遂 寥 哀 骇 千 穗 黄 台 撵 葫 瓦 篷 敞 陇 蛰 爵 语 茄 嗽 区 诱 蝶 卜 伦 典 型 机 械 电 产 品 构
18、造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 （续前表） 5 电火 花高 速小 孔加 工 1.采用0.3mm 3mm空心管状 电极，管内冲 入高压水基工 作液 2.细管电极旋转 1.加工速度可高达 60mm/min，深径比可 达1：100以上 2.线切割预穿丝孔 3.深径比很大的小孔， 如喷嘴等 约占电火花 机床总数的 2%，典型机 床有D7003A 电火花高速 小孔加工机 床 6 电火 花表 面强 化、 刻字 1.工具在工件表 面上振动 2.工具相对工件 移动 1.模具刃口，刀具、量 具刃口表面强化和镀 覆 2.电火花刻字、打印记 约
19、占电火花 机床总数的 2%-3%，典 型机床有 D9105电火 花强化机等 赃 蔬 捍 眩 贺 谨 欠 爹 穗 邮 写 奎 咐 膊 淖 巷 若 春 走 揉 罢 韩 高 睫 脸 汉 舰 毋 会 瞒 掇 尼 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 四、电火花数控加工机床的组成 1工具电极 电火花加工用的工具是电 火花放电时的电极之一，故 称为工具电极，有时简称电 极。由于电极的材料常常是 铜 (如图1所示)。 在生产中，将工件接脉冲电源正 极(工具电极接脉冲电源负极 )的加工称为正极性加工，反 之称为负
20、极性加工。 图电火花加工示意图 行 笺 瘩 铸 兜 凉 只 握 扒 慰 佳 馁 灯 谆 衡 穆 敝 尖 拒 胖 够 船 茄 巍 怎 早 颖 炕 般 卿 肄 屯 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 2脉冲电源 在电火花加工过程中，脉冲电源的作用 是把工频正弦交流电流转变成频率较高的单 向脉冲电流，向工件和工具电极间的加工间 隙提供所需要的放电能量以蚀除金属。脉冲 电源的性能直接关系到电火花加工的加工速 度、表面质量、加工精度、工具电极损耗等 工艺指标。 喇 盆 枪 离 邀 魂 翰 舍 渗 笨 才
21、一 冠 彼 暮 葡 京 销 失 睡 记 毅 炸 因 贰 口 骗 希 桓 狞 更 恢 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 图脉冲参数与脉冲电压、电流波形 脉冲宽度ti 脉冲间隔to(s) 放电时间(电流脉宽)te(s) 击穿延时td(s) 脉冲周期tP(s) 脉冲频率fP(Hz) 拴 概 支 纺 硬 常 琅 摆 牲 柯 详 买 发 剔 表 套 跑 老 济 别 淘 毅 沉 于 他 掺 耗 索 衫 氟 驹 涧 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产
22、品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 对脉冲电源的要求为 （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 旷 闸 痘 栽 袱 轴 惠 我 巨 蝶 邦 拇 瞬 揣 诉 乍 鹏 谷 掇 傣 颖 森 吓 抑 酥 荫 慢 怪 垮 见 恶 矣 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 3. 电火花加工的自动进给调节系统 在电火花成型加工中，电极与工 件必须保持一定的放电间隙。由 于工件不断被蚀除，电极也不断 地损耗，故放电间隙将不断扩大 。如果电极不及时进给补偿，放
23、 电过程会因间隙过大而停止。反 之，间隙过小又会引起拉弧烧伤 或短路，这时电极必须迅速离开 工件，待短路消除后再重新调节 到适宜的放电间隙。 傣 杜 懒 惧 诺 筹 纺 两 荚 揩 效 怯 蛇 笔 蒋 停 极 彬 雇 读 腑 脊 云 竣 弧 哨 面 停 稼 玩 槛 磕 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 对自动进给调节系统的一般要求为： (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) 有较高的稳定性和抗干扰能力。 自动进给调节系统种类很多，按照执行元件分 为：电液压
24、式；步进电机式；宽调速力矩电 动机；直流伺服电动机；交流伺服电动机； 直线电机 2.5 电火花加工的自动进给调节系统 楼 脓 秸 柴 郡 脏 屠 筛 骸 悼 沫 浦 俊 欺 躺 奔 往 像 铱 随 针 故 靴 积 淄 戮 围 铱 您 死 八 碟 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 图喷嘴挡板式电液压自动调节器工作原理 1动线圈两端电压为零，挡板处于最高位置 ，喷嘴与挡板距离最大，喷嘴流量最大，上 油腔压降最大，p1减小，p0A1G+p1A2，活 塞杆上升。 2动线圈两端电压最大，挡板降到最低位置
25、 ，喷嘴与挡板距离为零，上腔和下腔压强相 等，p0A1G+p1A2，活塞杆下降。 3当挡板处于平衡位置时，p0A1=G+p1A2，活 塞杆静止。 滑 归 佣 壁 搔 卵 介 掸 五 条 癸 旧 娘 慌 古 狞 舟 拟 担 诬 剂 斌 效 谋 载 釜 挑 资 雾 氦 洲 扛 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 在电液自动进给调节系统中，液压缸、活塞是执行机构 。由于传动链短及液体的基本不可压缩性，因此传动链中无 间隙、刚度大、不灵敏区小；又因为加工时进给速度很低， 所以正、反向惯性很小，反应迅速，
26、特别适合于电火花加工 的低速进给，故20世纪80年代前得到了广泛的应用，但它 有漏油、油泵噪声大、占地面积较大等缺点。 图示为DYT-2型液压主轴头的喷嘴挡板式调节系统的工作原理图。电动机4驱动叶片液压泵3从 油箱中压出压力油，由溢流阀2保持恒定压力P0，经过滤油器6后分两路，一路进入下油腔，另一路经 节流阀7进入上油腔。进入上油腔的压力油从喷嘴8与挡板12的间隙中流回油箱，使上油腔的压力P1随 此间隙的大小而变化。电机械转换器9主要由动圈(控制线圈)10与静圈(励磁线圈)11等组成。动圈处 在励磁线圈的磁路中，与挡板12连成一体。改变输入动圈的电流，可使挡板随动圈动作，从而改变挡 板与喷嘴间
27、的间隙。当放电间隙短路时，动圈两端电压为零，此时动圈不受电磁力的作用，挡板受弹簧 力处于最高位置，喷嘴与挡板门开口为最大，使工作液流经喷嘴的流量为最大，上油腔的压力下降到 最小值，致使上油腔压力小于下油腔压力，故活塞杆带动工具电极上升。当放电间隙开路时，动圈电压 最大，挡板被磁力吸引下移到最低位置，喷嘴被封闭，上、下油腔压强相等，但因下油腔工作面积小 于上油腔工作面积，活塞上的向下作用力大于向上作用力，活塞杆下降。当放电间隙最佳时，电动力使 挡板处于平衡位置，活塞处于静止状态。 摆 侦 抨 菌 记 夸 垣 屠 妥 傻 帚 泥 蔡 诀 闪 臀 屎 炼 赐 脸 笛 琢 睡 榔 沽 壬 婿 谆 彻
28、艇 了 键 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 4.工作液循环过滤系统 5.主机：主要由床身、立柱、主轴头及附件、工作台 等部分组成，要求具有必要的刚度。 6.控制柜 间隙 参考值 增益 设定 控制装置 进给系统 自动进给调节系统 比较器放大器 间隙 传感器 脉冲电源 床身 工作液循环 过滤系统 (a)原理图(b)实物 诌 欧 汛 磨 碎 纽 呛 嘲 河 拇 皿 闪 求 妓 羊 妹 叙 烫 裙 烩 驯 绝 管 抑 斥 轿 稠 报 北 甥 鸳 疙 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加
29、 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 我国国标规定，电火花成型机床均用D71加 上机床工作台面宽度的1/10表示。例如D7132中， D表示电加工成型机床(若该机床为数控电加工机床 ，则在D后加K，即DK)；71表示电火花成型机床； 32表示机床工作台的宽度为320 mm。 残 艾 糯 芝 岭 六 抑 镣 谬 里 怀 汽 抡 局 撼 慕 拴 说 留 玖 胯 译 信 休 衣 粥 展 邱 榨 墅 亚 隙 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 图电火花 加
30、工产品实例 侩 腊 苦 敝 刽 稗 寞 桨 桶 盒 欲 斩 奸 嗜 其 樟 导 籍 摄 孟 钻 具 诞 沫 恿 甫 涕 耸 殉 亿 摆 耙 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 第二节 电火花线切割加工 电火花线切割加工的起源： 电火花线切割加工（Wire Cut EDM， 简称WEDM）是在电火花加工基础上于20 世纪50年代末最早在前苏联发展起来的一种 新的工艺形式，是用线状电极（钼丝或铜丝 ）靠电火花放电对工件进行切割，故称为电 火花线切割，有时简称线切割。它已得到广 泛应用，目前国内外线切
31、割机床占电加工机 床的70%左右。 话 虹 栖 拧 诡 烤 你 贷 板 井 拧 湖 熊 辽 衫 翔 籽 扫 开 巴 道 构 零 凭 侧 瞻 苔 换 庸 征 帆 旷 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 一、 线切割加工的原理 利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝） 作电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成形 。 加工过程中，工件和电源正极相连，电 极丝和电源负极相连，电机带动储丝筒正反转 ，使得电极丝做上下往复运动，工作台在伺服 电机带动下做相关运动，加工出所需工件。 臂 禁 玻 趋 挑 撞 微 篇 铂
32、 菌 扣 摈 好 番 订 护 至 鬼 沮 亥 尝 骂 勃 捏 孙 咬 紊 那 迫 题 阉 蛙 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 二、 电火花加工、电火花线切割加工的特点 1共同特点 (1) 二者的加工原理相同，都是通过电火花放 电产生的热来熔解去除金属的，所以二者加工材 料的难易与材料的硬度无关，加工中不存在显著 的机械切削力。 (2) 二者的加工机理、生产率、表面粗糙度等 工艺规律基本相似，可以加工硬质合金等一切导 电材料。 (3) 最小角部半径有限制。电火花加工中最小 角部半径为加工间隙，
33、线切割加工中最小角部半 径为电极丝的半径加上加工间隙。 塞 谷 翔 退 揖 夷 兜 爷 呀 晾 勾 灰 秧 国 栽 篙 侯 釜 药 躇 雌 肥 乾 沽 圃 乙 鼻 科 算 屈 拈 啪 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 2 和电火花加工相比不同特点 (1) 从成形原理来看。 电火花加工是将电极形状复制到工件上的一种 工艺方法。在实际中可以加工通孔(穿孔加工) 和盲孔(成型加工；而线切割加工是利用移动 的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极，对工件进 行脉冲火花放电，切割成型的一种工艺方法 ，。 创 戳
34、 足 荤 赶 癸 梆 珍 契 棵 提 锐 令 怜 默 揽 殷 矫 棒 巾 邯 加 墩 款 悟 累 坎 热 歉 员 籍 供 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 (2) 采用水或水基工作液不会引燃起火，容 易实现安全无人运转。 (3) 不产生稳定电弧放电。 电极丝与工件始终有相对运动，尤其是 快速走丝电火花线切割加工，间隙状态可 以认为是由正常火花放电、开路和短路这 三种状态组成； 馋 赚 淖 肃 胖 促 鲸 蓑 临 枯 天 者 忽 伍 直 墨 业 鹿 歉 急 跺 愁 尝 惭 痞 弯 拓 亢 捉 屹
35、 绪 棠 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 (4) 电极与工件之间存在着“疏松接触”式轻 压放电现象。 在电极丝和工件之间存在着某种电化学产生的绝缘薄膜介质，当电极丝被顶 弯所造成的压力和电极丝相对工件的移动摩擦使这种介质减薄到可被击穿的 程度，才发生火花放电。因此电极短路已不成为大问题； (5) 省掉了成型的工具电极。 大大降低了成型工具电极的设计和制造费用，缩短了生产准备时间。这对新 产品的试制是很有意义的； (6) 由于电极丝比较细，可以加工微细异形 孔、窄缝和复杂形状的工件。 由于切缝
36、很窄，且只对工件材料进行“套料”加工，实际金属去除量很少，材料 的利用率和能量利用率都很高。这尤其是对加工贵重金属有重要意义； 猖 童 热 徊 坏 慢 太 歉 腋 个 陵 竟 殉 还 夸 靖 般 唯 乎 原 卧 劣 雌 膨 哇 椭 屉 栈 晌 既 丹 兄 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 （7）电极损耗小。 由于采用移动的长电极丝进行加工，单位 长度电极丝的损耗少，对加工精度的影响小 ，特别在低速走丝线切割加工时，电极丝一 次使用，电极损耗对加工精度的影响更小。 讯 郑 拘 做 涧 吊 撅 凳
37、 扇 盆 阻 哦 瓮 玛 窍 租 万 缩 烈 牡 申 篙 胜 针 津 武 膜 钎 随 呼 泊 攫 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 (a)电火花加工产品(b)线切割加工产品 图加工产品实例 睬 段 斗 艾 跃 党 囚 棋 胚 铃 袒 光 卉 羔 痕 渡 滥 品 邮 色 逸 喜 耘 蚂 兑 脚 宪 惦 匪 费 笨 壹 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 第三节 电火花线切割机床 线切割加工机床按电
38、极丝的走丝速 度分： 成快速走丝线切割机床(WEDM-HS) 慢速走丝线切割机床(WEDM-LS)。 点 铣 祭 血 笨 莹 盲 硝 肚 溺 魂 赎 龟 采 宫 骋 闲 背 群 蔑 硕 舅 桅 籍 始 聚 蝎 奥 猖 钟 磺 姻 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 快速走丝线切割机床 快速走丝线切割机床的电极丝作高速往复运动，一 般走丝速度为810 m/s，是我国独创的电火花线切割 加工模式。快速走丝线切割机床上运动的电极丝能够双 向往返运行，重复使用，直至断丝为止。线电极材料常 用直径为0.1
39、00.30 mm的钼丝(有时也用钨丝或钨钼 丝)。对小圆角或窄缝切割，也可采用直径为0.6 mm的 钼丝。 工作液通常采用乳化液。快速走丝线切割机床结构简 单、价格便宜、生产率高，但由于运行速度快，工作时 机床震动较大。钼丝和导轮的损耗快，加工精度和表面 粗糙度就不如慢速走丝线切割机床，其加工精度一般为 0.010.02 mm，表面粗糙度Ra为1.252.5 m。 孤 积 渍 剪 葬 播 脸 背 脉 销 嗡 提 冕 蒂 践 坪 臼 钙 卫 鼎 资 态 丙 镇 骤 材 肾 店 少 媒 骡 泣 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造
40、电 火 花 加 工 机 床 1 慢速走丝线切割机床 慢速走丝线切割机床走丝速度低于0.2 m/s。常用黄铜 丝(有时也采用紫铜、钨、钼和各种合金的涂覆线)作为电 极丝，铜丝直径通常为0.100.35 mm。电极丝仅从一 个单方向通过加工间隙，不重复使用，避免了因电极丝的 损耗而降低加工精度。同时由于走丝速度慢，机床及电极 丝的震动小，因此加工过程平稳，加工精度高，可达 0.005 mm，表面粗糙度Ra0.32 m。 慢速走丝线切割机床的工作液一般采用去离子水、煤油 等，生产率较高。 慢走丝机床主要由日本、瑞士等国生产，目前国内有少 数企业引进国外先进技术与外企合作生产慢走丝机床。 惦 她 棕
41、拉 弯 纸 钨 梢 位 烧 冶 商 忌 伪 疡 燃 愉 追 基 恿 进 慎 诛 挨 蛀 疟 并 代 档 擞 腋 霍 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 型号 国标规定的数控电火花线切割机床的型号 ，如DK7725的基本含义为： D为机床的类别代号，表示是电加工机床； K为机床的特性代号，表示是数控机床； 第一个7为组代号，表示是电火花加工机床， 第二个7为系代号(快走丝线切割机床为7，慢走丝线切 割机床为6，电火花成型机床为1)； 25为基本参数代号，表示工作台横向行程为250 mm 。 崔 坤
42、 扰 喉 炕 根 佩 奶 厘 阁 际 贵 龋 处 毫 茅 涉 薪 俐 琳 体 详 习 廊 痰 惮 叭 七 猎 雷 怀 钮 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 例如，数控电火花线切割机床型号DK7725的含义如下： DK7725 基本参数代号(工作台横向行程250mm) 型别代号(快速走丝线切割机床) 组别代号(电火花加工机床) 机床特性代号(数控) 机床类别代号(电加工机床) 檄 检 猿 比 歼 蹲 仕 乘 柔 饯 该 驳 动 芋 丘 貉 峰 宗 亿 难 枫 新 湖 作 蔓 众 研 讶 博 设
43、及 阉 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 CRT 键盘 DK7725型线切割机外形图 1.控制柜；2.储丝筒；3.上线架；4.导轮机构；5. 下线架；6.Y轴拖板；7.X轴拖板；8.床身； 9.电机；10.工作液箱 一、机床总布局 1控制柜 2.切割机 瑰 暗 憾 腰 球 粟 眺 拾 碳 断 姥 绞 桃 镐 浆 爆 粱 锤 杉 程 史 部 嗅 颠 即 鲜 曝 戒 恐 腻 艾 商 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型
44、 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 切割机主要由床身、工作台、运丝机构和丝架 等组成，具体介绍如下： 1) 床身 床身是支承和固定工作台、运丝机构等的基 体。因此，要求床身应有一定的刚度和强度，一 般采用箱体式结构。床身里面安装有机床电气系 统、脉冲电源、工作液循环系统等元器件。 2) 工作台 目前在电火花线切割机床上采用的坐标工作台 ，大多为X、Y方向线性运动。 哭 砾 律 恰 额 蚁 陪 植 吊 磊 舆 枢 又 情 足 发 颐 仲 铅 模 菌 粒 衫 用 邓 热 投 奇 揍 掺 绎 鄙 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机
45、 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 3) 走丝机构 运丝机构实现电极丝需要不断地往复运动。 最常见的运丝机构是单滚筒式，电极丝绕在储 丝筒上，并由丝筒作周期性的正反旋转使电极 丝高速往返运动。丝架的主要作用是在电极 丝快速移动时，对电极丝起支撑作用。 4）工作液循环系统 绅 杀 吐 签 科 壶 篙 痹 舜 捎 甸 狠 卸 闰 佰 兑 铡 侩 蹄 砷 乙 绷 周 睦 诵 篙 废 或 渠 拘 湾 宠 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 二、机床的主要技术参数： o工作台面尺寸：
46、宽度 360 mm 长度 560 mm o坐标工作台： 横向行程 250 mm （X-Y）纵向行程 350 mm 手轮每格行程 0.02 mm o最大切割厚度 150 mm o锥度拖板： 横向行程 8 mm （U-V）纵向行程 8 mm 手轮每格行程 0.01 mm 加工锥度 6 颜 妒 腥 派 糕 斜 隆 桑 空 凯 截 起 掌 姚 狭 琳 融 酶 你 阴 拭 跪 伪 耗 胀 教 绦 捶 捉 们 仆 神 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 丝架机构 传动链 坐标工作台 传动链 走丝机构 传动链
47、 四、机床传动系统 汉 骑 拿 尼 滔 曼 踞 抽 滴 纯 褒 血 霉 撼 甘 匠 湍 刃 壬 抑 诌 味 悲 咏 瑰 户 骄 液 撂 靖 纯 煤 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 五、机床主要部件和系统结构 1、坐标工作台： 托板、导轨、齿轮传动机构和丝杠运动副组成 倒 裹 匙 躲 日 玖 纲 怖 窥 治 逗 亚 帕 箔 糙 萝 废 酬 增 罐 谱 码 盅 憋 溃 影 峻 打 里 铃 膜 散 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构
48、造 电 火 花 加 工 机 床 1 2.走丝机构：保证电极丝具有一定张力、平稳 走丝。 村 跺 幕 捞 碳 宰 啸 垄 级 庭 突 撼 康 鲸 滦 狄 帐 说 揪 棘 惹 篓 灿 泵 旧 良 蛔 豁 蔓 炯 粤 暗 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 升降式丝架：针对不同厚度工件，活动丝臂1可在导轨 上移动，移动距离有丝杠螺母副调节。 镀 膳 痉 数 在 量 巡 答 二 踏 柴 嘎 扼 推 郑 饭 婪 锗 舆 碍 问 酷 蝶 缀 研 戴 甥 导 逗 竿 霉 斌 典 型 机 械 电 产 品 构 造
49、 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 导轮组件：固定在上下丝架的前端，导轮组件的 作用是支撑电极丝。带动电极丝实现UV方向 的平移，加工具有一定斜度的工件。 啦 再 核 中 自 很 掠 勾 蕴 扑 院 墒 耻 蜜 烈 裳 佬 葫 蹦 迸 期 榨 萄 熊 并 疲 酥 之 铺 嫩 湛 蔡 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 典 型 机 械 电 产 品 构 造 电 火 花 加 工 机 床 1 DK7725线切割机 的导轮为双支撑 结构。导轮居中 ，两端轴承支撑 。运动稳定性及 刚度好，不易发 生变形及跳动。 甄 更 夯 兑 帘 约 阶 椭