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放电火花机简介、分类及发展前景分析

发表时间:2016年01月14 浏览次数:2043

放电火花机简介、分类及发展前景分析

 

放电火花机的用途:

放电火花机主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬料、脆料,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。


放电火花机的加工原理:

进行放电加工时,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。通过间隙自动化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。

放电火花机一种自激放电,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。


电火花加工方式的分类:

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型加工;

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;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、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。


目前市场上较为常用的火花机种类有几下几种

1、细孔放电机,是电火花的一种,它的主要用途用于打孔加工,就是在模具上打个孔,以便进行下一个工序的切割或在其他方面,主要用于配合慢走丝、中走丝、快走丝的穿丝切割国内比较出门的打孔机品牌有振邦、金马、荣田、可腾等品牌。

 2、镜面火花机,是一种可以加工出镜面效果的火花机,是当今最好的火花机,加工出来的模具不用省模,可以直接用于生产当中,节省了人工,提高了效率而且,镜面火花机的精度高,尤其在精密模具的应用当中优势明显镜面火花机成本高,进口镜面火花机少则70-100万不等荣田精机在国内近些年也进行了镜面火花机的研发和生产已渐趋于进口镜面火花机的加工效果。目前国内市场上比较知名的镜面机品牌有:牧野、沙迪克、三菱、发那科、夏米尔、庆鸿、荣田、迪蒙斯巴克等。

 3、模具放电加工火花机也是目前国内最为常见火花机,主要用于塑胶模具、五金模具等的放电加工,在我国比较常见,价格便宜,应用广泛,均价不超过十万。目前国内市场针对模具放电加工行业来说,火花机品牌鱼龙混杂,品质参差不齐,所以很多模具行业的朋友在选购火花机的时候一定要认准品牌,根据自己的实际加工情况来选择。国内比较常见的火花机品牌有:亿耀、矽特、铭亚、杜芬、荣田、台一、倍速特等。

 4CNC全自动火花机,XYZ 三轴数控。CNC全自动火花机具有自动靠模、自动寻、自动编程、G码编程、三轴联动放电等诸多功能,主要用于批量小模具的加工,如纽扣制品、拉链、键盘及其他模具的放电加工 

5近年来,随着产品多样化的发展,针对一些特殊材料的加工业越来越多,如专打石墨的石墨火花机,专打钨钢的钨钢火花机。荣田在石墨火花机和钨钢火花机的研发及实验方面一直走在前面。在国内同行业的钨钢及石墨放电加工机床中,已取得一席之地,得到客户的信赖和认可。

6ZNC半自动火花机,也即模具放电火花机里面的最常用机型,可实现轴数控,X轴及Y轴手动,是较为实用型的火花机,加工方便,操作简单,技术稳定。

 

火花机未来的发展方向

加工精密化------电火花机加工的核心主要体现在对尺寸精度、仿形精度、表面质量的要求。通过采用一些先进加工技术,可达到镜面加工效果且能够成功地完成微型接插件、IC塑封、手机、CD盒等高精密模具部位的电火花加工。因此电火花机全面推动已有数控加工技术的进一步发展,不断提高模具加工精度。

操作智能化------火花机采用了智能控制技术。电火花机的智能性体现在精确的检测技术和模糊控制技术两方面。在线自动监测、调整加工过程,实现加工过程的最优化控制。模糊控制技术是由计算机监测来判定电火花加工间隙的状态,在保持稳定电弧的范围内自动选择使加工效率达到最高的加工条件。

系统自动化------火花机在配有电极库和标准电极夹具的情况下,只要在加工前将电极装入刀库,编制好加工程序,整个电火花加工过程便能日以赴继地自动运转,几乎无需人工操作。机床的自动化运转降低了操作人员的劳动强度、提高生产效率。火花机具备的自动测量找正、自动定位、多工件的连续加工等功能已较好地发挥了它的自动化性能。自动操作过程不需人工干预,可以提高加工精度、效率。

生产高效化------火花机在保证加工精度的前提下大幅提高粗、精加工效率。如手机外壳、家电制品、电器用品、电子仪表等领域,都要求将大面积工件的放电时间大幅缩短,同时又要降低粗糙度。使放电后不必再进行手工抛光处理。这不但缩短了加工时间且省却后处理的麻烦,同时提升了模具品质,使用火花机粉末加工型可达到要求。


火花机的日常维护及保养常识:

高精密机床的稳定性和长久使用寿命,一方面在于使用者的细心爱护,操作规范;另一方面是对机床的保养。特别是机床的保养,在除去机床正常老化的因素外,严格规范的保养制度,也会对机床精度的保持和操作的轻便起到至关重要的作用。

每日保养------

火花机工作台面保持干净,如不当易引起台面生锈。

油泵压力确认是否正常。

设备外观保持整洁。

每周保养------

手压式注油器注油,每次压3次。

检查手压式注油器油量。

每月保养------

火花机各导轨注黄油。

检查磁盘精度。(以千分表测平面度是否正确)

每季保养------

检查火花机水平是否正常。(以水平仪测工作台面水平是否正确)

检查火花机三轴精度。(以节矩规测行程是否正确)

每年保养-----

检查并清理火花机油箱。

检查并更换火花机Z轴润滑油。

检查并清理电柜。

 

荣田精机电火花服务部联系电话:400-153-1911 欢迎任何广大模具界朋友致电咨询,我们24小时提供基础保养及维修的咨询及上门维修服务。同时,我司致力于高端整厂模房设备的研发、生产及销售:数控加工中心、数控雕铣机、钻铣加工中心、精密火花机、高速高精度中走丝、线切割、铣床、手摇磨床、平面大磨床、车床等设备。

                                                                                                                                 

                                  东莞荣田

                                荣田精机东莞有限公司


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