电火花机床机械结构设计毕业设计电火花机床的结构组成
Time:2023-09-01 13:58:18
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电火花机床机械结构设计毕业设计
Sg电火花曲面展成加工的研究nbsp;来源：福建泉州华侨大学机电及自动化学院nbsp;作者：刘石安nbsp;【摘nbsp;要】研究数控电火花铣削加工工艺，探索大面积曲面铣削加工方法，加工路径直接由通用模具设计软件生成，电极损耗补偿按加工路径均匀递增补偿法计算。【关键词】电火花加工；电火花铣削加工；电极补偿http://www.suzhou-mould.com/tech_detail.asp?keyno=83电火花成形是模具型腔加工的主要方式，其加工质量关键之一是电极的制造，由于粗、中、精加工时的放电间隙不同，电极尺寸也应不同，因此需制作多个电极才能最终满足加工精度的要求。特别是型腔加工面积较大时，有时还必须使用分割电极加工法，依次完成型腔各个部分的加工。由此使电极制作成本增高。分割电极加工时，型腔表面还会产生接缝以及电极二次装夹重复定位精度问题，这些都会影响电火花成形加工的质量。随着数控技术的发展，模具型腔加工有了新的工艺方法——数控电火花铣削加工，即用简单电极展成复杂型面。数控电火花铣削加工工艺的关键是加工路径的生成和电极损耗的补偿。对此国内外许多电加工学者做了大量深入细致的研究，如研究等损耗分层加工模型以及基于该模型建立加工路径生成的专用CAM软件，研究电极损耗精密检测技术、在线电极补偿等[1~4]。数控电火花铣削工艺可进行修尖角加工、窄缝加工及侧面伺服加工等，但本文更关心的是空间直线伺服进给问题，研究的主要内容集中于空间曲线轨迹加工方向、空间曲面展成加工方向，探索型腔型面的数控电火花铣削加工工艺。本文引用金属切削加工中心的工艺路线，应用通用的模具加工软件UG造型，生成加工路径，并将加工代码编译成具体机床的数控指令。在电极损耗补偿方面，只考虑Z轴方向的补偿，并提出沿电极加工路径、按轨迹路程均匀递增补偿电极损耗的方法。1nbsp;数控电火花铣削加工工艺加工中心的铣削加工工艺已很成熟，故将其引入数控电火花铣削加工工艺中。经过研究和实验，已证实轮廓加工、挖槽加工、沿曲面加工、修边、去残留等加工问题都能用数控电火花铣削加工方法解决，也就是说数控电火花铣削加工中的加工路径生成问题可以用通用模具加工软件解决。值得注意的是电火花铣削加工并不等同金属切削加工，由于放电间隙和电极损耗的存在，会对型腔尺寸精度产生影响，因此在给数控电火花铣削加工编程时必须注意如下问题：(1)nbsp;加工余量。该参量的最小值要求大于放电间隙，超精加工时加工余量并不为零，且前一道工序要给后一道工序留下余量。(2)nbsp;加工方式。在轮廓加工或挖槽加工时可以选择生成圆弧段程序。而在沿曲面加工时必须选择直线加工方式，包括切入切出程序，即程序段必须是空间微直线段，这也有利于电极损耗补偿计算。(3)nbsp;加工精度。加工精度越高，弦线对空间曲线的逼近度越高，空间微直线段越多，程序越长。实际加工时，粗加工可以选择低一点的精度，以减少程序段数。(4)nbsp;残余波峰高。该参量指刀具横向进给量，其值越小，加工曲面越光顺。该参量也可以用刀具直径的百分比表示。(5)nbsp;电极尺寸。本文要求每次加工编程时输入电极直径的实测值，这样可让电极损耗补偿计算只须放在Z轴方向。(6)nbsp;电参量和电极长度补偿。电参量的选择要参考加工余量，超精加工时要选择正极性加工方式，要用电子的能量去修平放电痕凸起。电极损耗补偿值依工艺经验而定，它与电参量、电极材料对及工作液等相关。电极损耗补偿值均匀插入每个微直线段端点上。数控电火花铣削加工编程路线（图1）按上述6个方面要求设置参量，就可生成粗、中、精加工路径及机床数控指令。加工余量、加工方式、精度、残余波峰高、实际电极尺寸nbsp;零件毛坯nbsp;UG-NXnbsp;刀具路径补偿软件nbsp;电参数nbsp;刀具长度补偿值输入nbsp;电火花数控铣削加工程序nbsp;图1nbsp;数控电火花铣削加工编程路线用模具软件UG设计了一空间曲面，上有“电火花”字样。为体现数控电火花铣削加工能力，将所有工序全部采用数控电火花铣削加工方案。粗加工用ф14mm电极，按挖槽采用分层加工，横向进刀为电极直径的80％；中精加工用ф8mm和ф4mm的端电极，按矢量、沿曲面方式加工，横向进刀分别为电极直径的8％和2.5％。图2为中精加工刀具路径。电极ф8mm，E293nbsp;电极ф4mm，
电火花机床结构简图
电火花成型机床主要由哪些部分组成？ 电火花成型机床主要由脉冲电源、机体、自动调节系统和工作液循环系统等组成。如图所示。 (1)脉冲电源 脉冲电源的作用是将工频交流电转变成频率较高的直流脉冲电流，以供给工具电极与工件之间的间隙在电火花加工时所 需要的能量。工作时，脉冲电源产生的脉冲电流加在放电间隙上。在充满工作液的工具电极与工件之间的间隙中加以脉冲电压，电流后， 在其间产生很强的磁场，在此区域，介质被电离形成通道，产生火花放电，使金属熔融蒸发。 电火花成型机床所使用的脉冲电源种类较多。按工作原理分，可分为独立式脉冲电源和非独立式脉冲电源。前者能独立形成和发生脉冲，不受放电间隙大小和两极间物理状态的影响。它又可分为电子管式、闸流管式、晶闸管式和晶体管式等。而非独立式脉冲电源又称弛张式脉冲电源，它应用最早，结构也简单。频率高，在小功率时脉冲宽度小，成本低，适于精加工。但它加工欠稳定，能量利用率较低，电极损耗大，现在多为独立式脉冲电源所取代。 (2)机体 机体的作用是保证工具电极与工件之间的相互位置尺寸要求。主要包括主轴头、工作台、床身和立柱等四部分。 (3)工作液循环系统 工作液循环系统是电火花成型机床中不可缺少的一部分，其主要作用如下： 1) 形成电火花击穿放电通道，在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态。 2) 对放电通道起到压缩作用，使放电能量集中，强化加工过程。 3) 在加工过程中，对电极和工件表面起到冷却和散热作用，确保放电间隙的热量平衡。 4) 及时冲走放电加工时产生的废物，保持工具电极及工件间的清洁、恒定的间隙。 在工作液循环系统中，为了使其正常工作，一定要安装必要的调节和过滤装置，以便对工作液进行过滤和净化。常用的工作液主要是煤油和变压器油的混合物。 (4) 自动调节系统 自动调节系统的作用是使型腔和电极间始终保持最佳的放电间隙。由于电火花加工时间规范不同，所对应的间隙也不同，且在加工中电极也会损耗而使间隙增大，为了保证在加工中始终维持最佳间隙，就需要由自动调节系统来完) 成。目前使用较多的是电液自动调节装置和电动机自动调节装置两大类。
电火花机床的结构组成
电火花加工机床它的机床本体包括床身、立柱、轴头和工作台，主要是用来实现对工具互超友福端和工件的装夹、调整等。机获等阻验失送省画从犯床本体要求有足够的刚度，以防在加工过程中，由于机床本身的变形造成放电间隙的改变，使加工无法进行。在电火花加工过程中，工具电极和工件都是够常念被浸在工作液中的。工作液的主要作用就是在放电时压缩火花通道，使电流能集中在局部的小部位;；在放电后要能及山发鲜毛食时消除电离，恢复绝缘状态，以防产生电弧，工作液还可对工具和工件进令呀肉指书行冷却。为了把电蚀产物及时地从电极间隙间排出去，电女降困边政书粉火花加工机床还装备了工作液循杨烟感护缺练位待住终环系统，利用工作液的强制循环氢，来完成这一工作。1、床身和立柱床身和立柱是一个基础结构，由它确保电极与工作台、工件婷关衣伟或之间的相互位置。它们精度的高低对加工有直接的影响，如果机床的精度不高，加工精度也难以保证。因此，不但床身和立柱的结构应该合理，有较高的刚度，能承受主轴负重和运动部件突然加速运动的惯性力，还应能减小等组增止右温度变化引起的变形，经过时低唱足尔实杨征哪效处理消除内应力，使其日越固贵古异志个久不会变形。2、工程倍作台工作台主要用来支承和装夹工件。在实际加工中，通过转动纵横向丝杆来改变电极与工作的相对位置。工作台上身还装有工作液箱，用以容纳工作液，使电极和被加工件浸泡在工作价政液里，起到冷却、排屑作用。工作里误则进广理笑群使台是操作者在装夹找正时经常移动的部件，通过两个手轮来移动上下拖板，改变纵横向位置，达到电极与被加工件间所要求的相对位置。工作台认杨喜怀尔力化若英的种类可分为：普通工作台、精密工作台。3、主轴头主轴头是电火花穿孔成形加工机床的一个关键部件，它的结构是由伺服进给机构、导向和防扭机构、辅助机构三部分组成。它控制工件与工具电极之间的放电间隙。主轴头的好坏直接影响加工的工艺指标，如生产率、几何精度以及表面粗糙度，因有测提语愿久帝此对主轴头除结构上不同外，还应具备以下条件：①有一定的轴向和侧向刚度及精度；②有足够的进给和回升速度；③主轴运动的直线性和防扭转性能好；④灵敏度要高，无爬行现象；⑤不同的机床要具备合理的承载电极质量的能力。