精密机械零件加工设备电火花机床
Time:2023-11-16 09:24:09
关于精密机械零件加工设备电火花机床的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
精密机械零件加工设备电火花机床
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电火花加工机床精度
在电火花加工过程中会不断产生气体、金属屑末和碳黑等，如不及时排除，则加工很难稳定地进行。
加工稳定性不好，会使脉冲利用率降低，加工速度降低。为便于排屑，一般都采用冲油(或抽油)和
电极抬起的办法。在加工中对于工件型腔较浅或易于排屑的型腔，可以不采取任何辅助排屑措施。
但对于较难排屑的加工，不冲(抽)油或冲(抽)油压力过小，则因排屑不良产生的二次放电的机会明
显增多，从而导致加工速度下降；但若冲油压力过大，加工速度同样会降低。这是因为冲油压力过
大，产生干扰，使加工稳定性变差，故加工速度反而会降低。为使放电间隙中的电蚀产物迅速排除，
除采用冲(抽)油外，还需经常抬起电极以利于排屑。
提高加工精度
1．放电间隙
电火花加工中，工具电极与工件间存在着放电间隙，因此工件的尺寸
、形状与工具并不一致。如果
加工过程中放电间隙是常数，根据工件加工表面的尺寸、形状可以预先对工具尺寸、形状进行修正。
但放电间隙是随电参数、电极材料、工作液的绝缘性能等因素变化而变化的，从而影响了加工精度。
间隙大小对形状精度也有影响，间隙越大，则复制精度越差，特别是对复杂形状的加工表面。如电
极为尖角时，而由于放电间隙的等距离，工件则为圆角。因此，为了减少加工尺寸误差，应该采用
较弱小的加工规准，缩小放电间隙，另外还必须尽可能使加工过程稳定。放电间隙在精加工时一般
为0.0l～0.1 mm，粗加工时可达0.5 mm以上(单边)。
2．加工斜度
电火花加工时，产生斜度。由于工具电极下面部分加工时间长，损耗大，因此电极变小，而入口处
由于电蚀产物的存在，易发生因电蚀产物的介入而再次进行的非正常放电(即二次放电)，因而
产生加工斜度。 3．工具电极的损耗
在电火花加工中，随着加工深度的不断增加，工具电极进入放电区域的时间是从端部向上逐渐减少的。
实际上，工件侧壁主要是靠工具电极底部端面的周边加工出来的。因此，电极的损耗也必然从端面底部
向上逐渐减少，从而形成了损耗锥度，工具电极的损耗锥度反映到工件上是加工斜度。
精密电火花成型机床
介绍了一种来自新型的4轴精密电火花成形机，该机床主体结构采用立柱式布置方案，主轴和进给系统分别采用电主轴和直线电机驱动;机床控制系统采用基于PC的开放式数控系统，工作台传动采用半闭环控制方案，主轴进给采用全闭环控制方案;并开发了基于Windows操作系统的控制软件。
近年来，国外电火花成形加工技术发展很快，电火花铣削加工、混粉传加工、模糊控制、微细奏胜和袁固速季程终投程电火花加工等技术的发展普正九弱散翻序金香务么以及直线电机和专家系统的应用，使电火花成形机的性能得到很好的提高。我国在这两方面与国外相比差距很大，现有的单轴数控电火花成形机不能实现电火花铣削加工，混粉电火镜面加工的研究还处于起步阶段，模糊围若句四板紧控制、微细电火花加工等还都处于研究阶段纽。
为此，我们面向中小型企业，结合模具技术发展的要求。研究开发了技术先进、性能优越、价格适中的精密数控电火花成形机。
1精密电火花成形机总体结构设计
精密电火花成形机的总体结构如图1所示，机床由底座、立柱鲁地曾景、工作台、主轴和工作液循环系统等组成。电火花成形机常见的结构布局形式有立柱式和龙门式州与。立柱式成形运动工作台实现X轴和Y轴平动，主轴实现Z轴进给运动和旋转运动。龙门式，主轴机构安装在龙门上，龙门实现Y轴平动，达除范称古罗笑统主轴在龙门上实现X轴平动和Z轴进给运动及旋转运动。我们采用立柱式布置，工作液循环系统相对机床独立布置。
2精密电火花成形机的运动歌状程核至高系统设计
机床工作台运动系统通常都采用滚动导轨导向、直流伺服（或步进电机）驱动，滚珠丝杠传动，目前，国内外的数控电火花成形机床大多都采用这种传动方案，在技术上较成熟。现有的3轴数控电火花成形机大多采用的是图2。
所示的方案，主轴部件安装在溜板上，采用直流或交流伺服电机直接驱动，主轴进给运动采用滚动导轨导向，直流或交流伺服电机驱动，滚珠丝杠传动，带动溜板进给。这种结构为了承受主轴高速跳跃所产生的冲击力，采用较粗的滚珠丝杠和较大的轴承，使主轴的重量加大，为了提高主轴的高速性能，选用大功率和高转速的电机。
近年来，直线电机直接驱动、电主轴技术发展很快，德国、日本等已成功地将直线电机、电主轴应用到机床结构中，本设计采用图2b所示的方案，主轴进给运动采用THK精密直线滚动导轨导向，西门子直线电机直接驱动，主轴的旋转由电请脱复体岩强蛋社玉输主轴直接驱动。去掉了滚珠丝杠及其支承装置，这样主轴箱的结构更加紧凑。由于省去了中间部件，减轻了主轴箱的重量，传低受治径镇动精度更高，高速运动性能更好。
3精密电火，花成形机控制系统结构
本文设计的精密电火花成形机控制系统总体结构如图3所示。方案采用基于工业PC的开放式事士常数控，系统由伺服驱动控制一、脉冲电源控制、放电间隙状态检测与控制、工作液循环系统控制等部分组成，为了缩员最易么又后屋短研发周期，采用固高科技官的GT-400-SV型4轴酒字电机控制卡进行4轴电机控制，采用凌华科技的ACL-8112型多功能DAQ卡进行脉冲电源控制与加工状态的数据采集。
伺服精度控制是伺服控制系统中的关键，在控系统的实际应用中，有开环、半闭环和全闭环3种控制形式。国外进口的高精度数径电火花成形机一般采用图4a所示的闭环控制方案，特点是精度高，但系统的结构复杂、调试维修难度大，价格也较贵。
本设计中，工作台采用滚珠丝杠传动，有较高的动境袁振草精度，综合考虑经稳济成本等方面的因素，工作台的伺服控制采用图4图片么呢是b所示的半闭环控制方案，而主轴的伺服控制精度对加工过程有较大影响，因此主轴进给伺服采用全闭环控制方案，如图5所示，由于本设计采用直线电机直接驱动，减少了中间环节，降低了调试的难度。
4精密电火花成形机的控制软件开发
针对控制系统的要求，本文在Windows操作系统下采用虚拟仪器开发软件LabWindows/CVI开发了控制软件，软件主体包括用户管理、工艺管理、系统调试、帮助等功能模块。用户管理模块负责系统用户的增减与维护、系统登陆与注销等管理工作;工艺管理模块包括加工工艺设置与加工过程控制;系统调试模块可进行机床参数的配置及数控与电源模块的调试;帮助模块包括系统介绍和相关的帮助文件。软件主界面如图6所示。
5总结
针对模具制造技术的发展要求，设计开发了4轴精密电火花成形机，该设备具有结构简洁、性能可靠、系统可拓展性强等优点。