SgCNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer numerical control)的简称,是一种由程序控制的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,通过计算机将其译码,从而使机床执行规定好了的动作,通过刀具切削将毛坯料加工成半成品成品零件。
特点:与普通机床相比,数控机床有如下特点:1、加工精度高,具有稳定的加工质量; 2、可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件; 3、加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间; 4、机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍); 5、机床自动化程度高,可以减轻劳动强度; 6、批量化生产,产品质量容易控制; 7、对操作人员的素质要求较低,对维护人员的技术要求较高。
数控车床是数字程序控制车床的简称,它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身,是国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床。
数控车床、车削中心,是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔,机床就具有广泛的加工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件,可咨询:宁波众鑫数控机床厂。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并在复杂零件的批量生产中发挥 了良好的经济效果。
线切割: 电火花线切割简称线切割。它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。它不仅使电火花加工的应用得到了发展,而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。线切割机床已占电火花机床的大半。其工作原理如下图所示。绕在运丝筒4上的电极丝1沿运丝筒的回转方向以一定的速度移动,装在机床工作台上的工件3由工作台按预定控制轨迹相对与电极丝做成型运动。脉冲电源的一极接工件,另一极接电极丝。在工件与电极丝之间总是保持一定的放电间隙且喷洒工作液,电极之间的火花放电蚀出一定的缝隙,连续不断的脉冲放电就切出了所需形状和尺寸的工件。特点:
工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高、表面质量好,但不宜加工大厚度工件。由于机床结构精密,技术含量高,机床价格高,因此使用成本也高。
电火花:进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电。 在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达10000℃以上,压力也有急剧变化,从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的金属微粒,被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢复绝缘状态。 紧接着,下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿,产生火花放电,重复上述过程。这样,虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较多的金属,具有一定的生产率。 在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下,一边蚀除工件金属,一边使工具电极不断地向工件进给,最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。因此,只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式,就能加工出各种复杂的型面。工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料,如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中,工具电极也有损耗,但小于工件金属的蚀除量,甚至接近于无损耗。 工作液作为放电介质,在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质,如煤油、去离子水和乳化液等。电火花机是一种自激放电,其特点如下: 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压,当两电极接近时,其间介质被击穿后,随即发生火花放电。伴随击穿过程,两电极间的电阻急剧变小,两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间(通常为10-7-10-3s)后及时熄灭,才可保持火花放电的“冷极”特性(即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深),使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用,可使电极局部被腐蚀。 利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法,叫电火花加工。 电火花加工是在较低的电压范围内,在液体介质中的火花放电。 电火花的加工 按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征,可将电火花加工方式分为五类:利用成型工具电极,相对工件作简单进给运动的电火花成形加工;利用轴向移动的金属丝作工具电极,工件按所需形状和尺寸作轨迹运动,以切割导电材料的电火花线切割加工;利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极,进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削;用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工;小孔加工、刻英表面合金化、表面强化等其他种类的加工。电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件;加工时无切削力;不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷;工具电极材料无须比工件材料硬;直接使用电能加工,便于实现自动化;加工后表面产生变质层,在某些应用中须进一步去除;工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。
特点:火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料,如硬质合金和淬火钢等;加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具。
(1)必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙,这一间隙随加工条件而定。如果间隙过大,极间电压不能击穿极间介质,因而不会产生火花放电;如果间隙过小,很容易形成短路接触,同样也不会产生火花放电。一般放电间隙应控制在1~100μm范围内,这与放电电流的脉冲大小有关。
(2)必须采用脉冲电源。脉冲电源能使放电所产生的热量来不及传导扩散到其余部分,把每一次的放电点分别局限在很小的范围内,否则会像持续电弧放电那样,使表面烧伤而无法用做模具电极加工。
(3)火花放电必须在绝缘的液体介质中进行。液体介质必须具有较高的绝缘强度,这样有利于产生脉冲性的火花放电。同时,液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中悬浮排除出去,并且对电极和工件表面有较好的冷却作用。通常采用煤油作为放电介质。
(4)放电点的功率密度足够高。唯有这样,放电时所产生的热量才足以使工件电极表面的金属瞬时熔化或气化。
电火花加工实训总结
零件加工设备的概述:
电火花线切割机床,型号:DK7725B;工作来自台最大行程:250X320mm;最大加工厚度:200mm。该型号属于中速走丝,走丝速度:4,6,8,12m/s,最高切割速度:100mm2/min;
最大切割锥度:6度;承载重量:150KG;电极丝直径范围:0.12-0.2mm;加工面粗糙度:Ra<1.0чm。
电火花线切割机床由工作台、走丝机构、供液系统、脉冲电源和控制系统等五大部分组成。电火花线切割加工的基本原理是利用移动的细金属导线(钼丝)做电极对工件进行脉冲火花放电、切割成型的。
高速电火花小孔加工机床,型号:DD703F;工作台最大行程:200X300mm;最大穿孔厚度:250mm。高速电火花小孔机床由六部分组成:电气柜、坐标工作台、主轴头、旋转笔置精命植头、高压工作液系统、光栅数显装置。高速电火花小孔加工的原理与特点:电极采用铜管,铜管旋转或不旋转,管内通入高压水,铜管与工作之间放电,高压水起到介质、冷却及快速将放电蚀除物排出的作用。由于在高压水的作用下能够快速将蚀除物从深小孔中排出,所以放电状态良好,加陆尽兵以改父争村结工效率高。加工孔径为直径0.3到直径3mm。
精密单轴数控电火花成形机,型号:HCD300CZK;工作台工作面宽度:35者史扬机0mm;工作台工作面长度:630mm;电火花成形加工机床主要包括主机、电源箱、工作液循环过滤系统及附件等。
二、零件加工工艺的制定:
电火花线切割
电火花线切割加工一般可分以下四个步骤:
A、工件图纸的审核与分析
a、图纸的分析与方案确定
b、凹角和尖角的切割加工的要点
c、合理选用表面粗糙度和加工精度
d、合理选用工件材料和热处理
B、编制重落混思状企言县示加工程序
a、编程前的准备(本临他同亮确定间隙补偿量、程序的起点及走向的选择)
b、确定加工间隔和过渡圆半径
c、计算与编写加工程序
d、校克紧屋食紧获升对程序
C、工件的加工
a、加工前的准备
b、工件的找正
c、电极丝初始位置的确定
d、切割加工
D、工件的检验
a、尺寸精度和配合间隔的检验
b、表面粗糙度的检验
三、电火花线切割机床、高速电火花小孔加工机床、精密单轴数控电火花成形机在模具行业的运用:
1、电火花线切割机床:适用于各种形落刘搞状的冲模,调整不同的间隙补偿量,只需一次编程犯半此务就可以切割凸模、凸模固定士说接段称山味各课板、凹模及卸料板等,模具配合间隙、加工精度通常都能达到要求。此外,还加工挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑压模等通常带锥度的模具。
A、数控电火花线切割肉机全粉祖落红初即各在动模和定模加工中的应用
在塑料模具中,动模和定模是塑料模具的主要组成部分。动模也称型芯或凸模,是成型塑件内表面的模具零件,多装在注塑机的动模板上。定模也称型腔或凹模,是成型塑件外表面的模具零件,多装在注塑机的定模板上。动模和定模通常都要经过淬火处理,硬度极高,一般加工方法难以加工,特别是小孔与异型孔。数控电火花线切割在动模加工中的限染右球答洲帝诉还那矛应用常有镶件孔、顶针孔、司筒孔、斜顶孔等的加工。在定模加工中的应用常称长有镶件孔、镶针孔等的加工。
B、数控电火花线切割在工具电极加工中的应用
在塑料模具中,特别是动模、定模有许多微小的地方刀具不宜加工,或者形状较复杂的面,这时就需要制作工具电及剂续重核至极,采用电火花成型加工。工具电极苦有细异形孔、窄缝和复杂斜面的型柱、型孔,刀家军全另具不宜加工,就必须使用数控电火花线切割机床进行切割成形品晚三民领家告抗被甚。由于铣刀总存在孙面帝额卫倒督但旧督着半径R,在要求尖角的模具中,电极也常常要用数控电火花线切割进行清角。清角加工充分利用了电极丝R小,可变锥度大的优点。
C、数控电火花线切割在零配件加工中的应用
数控电火花线切割在零配件加工中的应用常有:动模定模镶件、斜顶、滑块、销钉孔、以及一些耐磨板、压板压条等。零配件加工时常常也考虑配合间隙,一般取值的规则是将镶孔割大0.003~0.005MM,而镶件照正常数据加工。或者在不知镶孔大小的情况下将镶件单边放大0.003~0.008MM,以免镶件过小不能使用。在斜度镶件加工时,底部顶部一般都放长1MM左右。因为在装配时可以把镶件装得很紧,不留一点缝隙,多余的部分可以用铣刀或钞轮加工去掉。
D、数控电火花线切割在斜导柱孔加工中的应用方法
斜导柱是抽芯滑块中的一个零件,斜导柱孔也就是导柱斜向通过的通道。由于是圆孔,又有单向斜度,常是线切割加工中的难题。斜导柱孔简单加工方法是用辅助夹具进行辅正加工,采用一条边线碰数或画线取数加工,故该方法加工精度低不准确,采用软件分析处理才是较合理的加工方案。在编程取数时切记要小心,在它的程式面上是一个椭圆,而不是一个标准圆。它的程式上实际上就是两个椭圆的上下异形程式。
E、数控电火花线切割在斜顶孔加工中的应用方法
斜顶也是塑料模中常见的一零件,它常常是成对的在动模左右两边出现。斜顶孔也就是斜顶顶出的通道。斜顶孔一般都有斜度,而且它的斜度是两边同向而斜,两边为直身,不同于一般的斜度工件加工。
2、高速电火花小孔加工机床:做模具顶针板的顶针小孔,零件的销孔,线切割穿丝预孔深径比很大的小孔等。
3、精密单轴数控电火花成形机:适用于型腔模的加工,型腔模包括冲模、拉丝模、锻模、压铸模、胶木模、塑料模、挤压模等,能按要求加工出复杂的型腔。加工花纹模具、注塑模、精锻模具,加工各种形状复杂型孔、型腔零件,包括加工圆孔、方孔、多边孔、异形孔、曲线孔、螺纹孔、微孔、深孔,及各种型面的型腔工件。
因此,电火花始终模具加工的利器,广泛应用于动模、定模、电极以及零配件。在特殊加工场合,只要能编制出正确的数控程式,电火花定会在模具加工中发挥出越来越重要的作用。
四、总结
此次的电火花加工实训,让我们了解到电火花的一些知识,了解到电火花的应用范围广,电火花的加工原理、加工特点。掌握电火花线切割机床、高速电火花小孔加工机床、精密单轴数控电火花成形机的基本操作和编程。此次的实训也让我们对模具生产有了新的认识,让我们有了贴近实际的经验。
五、参考文献:
现代加工技术丛书——电火花加工技术(曹凤国 主编、化学工业出版社)
现在加工技术(张辽远 主编、机械工业出版社)
六、附程序格式表
零
件
图
序号 加工内容 3B格式程序 备 注
1 引入线 B002900B000241B002900GXL1
2 斜线 B005100B005100B005100GXL4
3 圆弧 B005000B005141B004130GYSR2
4 斜线 B005070B005071B005071GYL4
5 斜线 B005070B005071B005071GYL3
6 圆弧 B005071B005071B010071GXSR4
7 斜线 B005100B005100B005100GXL3
8 直线 B0B0B020482GYL2
9 引出线 B002900B00241B002900GXL3