数控电火花加工的主要工艺指标及其提高途径课件.pptxVIP

电火花加工的主要工艺指标及其提 高途径 . 目标 . 一、影响加工速度的主要因素 . 二、影响电极损耗的主要因素 . 三、 影响加工精度的主要因素 . 四、加工表面质量及其影响因素 1 一、影响加工速度的主要因素 • 1 加工速度VWA ：用以反映加工效率的 重要指标，通常所说的加工快慢。 (mm2/min) • 影响加工速度的因素分电参数和非电参数两大 类。电参数主要是脉冲电源输出波形与参数；非电 参数包括加工面积、深度、工作液种类、冲油方式、 排屑条件及电极的材料、形状等。 2 电规准的影响 所谓电规准，是指电火花加工时选用的电 加工参数，主要有脉冲宽度ti(μs)、脉冲间 隙to(ps)及峰值电流Ip等参数。 3 . 一． 脉冲宽度对加工速度 的影响 脉冲宽度增加，加工速度随 之增加，因为随着脉冲宽度的增加， 单个脉冲能量增大，使加工速度提 高。但若脉冲宽度过大，加工速度 反而下降(如图1)。这是因为单个脉 冲能量虽然增大，但转换的热能有 较大部分散失在电极与工件之中， 不起蚀除作用。同时，在其它加工 条件相同时，随着脉冲能量过分增 大，蚀除产物增多，排气排屑条件 恶化，间隙消电离时间不足导致拉 弧，加工稳定性变差等。因此加工 速度反而降低。 4 图1 脉冲宽度与加工速度的关系曲线 . 2．脉冲间隔对加工速度 的影响 在脉冲宽度一定的条件下， 若脉冲间隔减小，则加工 速度提高(如图2)。但若脉 冲间隔过小，会因放电间 隙来不及消电离引起加工 稳定性变差，导致加工速 度降低。 图2 脉冲间隔与加工速度的关系曲线 5 . 3．峰值电流的影响 当脉冲宽度和脉冲间隔一定时， 随着峰值电流的增加，加工速 度也增加(如图3)。因为加大峰 值电流，等于加大单个脉冲能 量，所以加工速度也就提高了。 但若峰值电流过大(即单个脉冲 放电能量很大)，加工速度反而 下降。此外，峰值电流增大将 降低工件表面粗糙度和增加电 极损耗。在生产中，应根据不 同的要求，选择合适的峰值电流。 图3 峰值电流与加工速度的关系曲线 6 (1)加工面积的影响 从图4 可看出，峰值电流不同， 最小临界加工面积也不同。因 此，确定一个具体加工对象的 电参数时，首先必须根据加工 面积确定工作电流，并估算所 需的峰值电流。 图4 加工面积与加工速度的关系曲线 7 . 2 非电参数的影响 . (2)排屑条件的影响 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。 8 冲(抽)油压力的影响度的关 系曲线 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。图5是冲油压 力和加工速度关系曲线。 图5 冲油压力和加工速度的关系曲线 9 图6 电极材料和加工极性对加工速度的影响 . (3)电极材料的影响 10 . 在加工中选择极性，不能只考虑加工速度，还必须考虑电极 损耗。如用石墨做电极时，正极性加工比负极性加工速度高， 但在粗加工中，电极损耗会很大。故在不计电极损耗的通孔 加工、取折断工具等情况，用正极性加工；而在用石墨电极 加工型腔的过程中，常采用负极性加工。 . 从图6还可看出，在同样加工条件和加工极性情况下，采用不 同的电极材料，加工速度也不相同。例如，中等脉冲宽度、 负极件加工时，石墨电极的加工速度高于铜电极的加工速度。 在脉冲宽度较窄或很宽时，铜电极加工速度高于石墨电极。 此外，采用石墨电极加工的最大加工速度，比用铜电极加工 的最大加工速度的脉冲宽度要窄。 . 由上所述，电极材料对电火花加工非常重要，正确选择电极 材料是电火花加工首要考虑的问题。 11 . 4)工件材料的影响 . 在同样加工条件下，选用不同工件材料，加工速度也 不同。这主要取决于工件材料的物理性能(熔点、沸点、 比热、导热系数、熔化热和汽化热等)。 . 一般说来，工件材料的熔点、沸点越高，比热、熔化 潜热和气化潜热越大，加工速度越低，即越难加工。 如加工硬质合金钢比加工碳素钢的速度要低40~60％。 对于导热系数很高的工件，虽然熔点、沸点、熔化热 和气化热不高，但因热传导性好，热量散失快，加工 速度也会降低。 12 . 5)．工作液的影响 . 在电火花加工中，工作液的种类、粘度、清洁度对