电火花加工机床的发展历史,简述


Time:2023-11-30 06:20:07

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电火花加工机床的发展历史


电火花加工机床的发展历史

  火花机简介(简称EDM,全称Electrical Discharge Machining)   一种机械加工设备,主要用于电火花加工。广泛应用在各种金属模具、机械设备的制造中。   电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM。   []   火花机的发展过程 1943年,苏联学者拉扎连科夫妇研究发明电火花加工,之后随着脉冲电源和控制系统的改进,而迅速发展起来。最初使用的脉冲电源是简单的电阻-电容回路。50年代初,改进为电阻-电感-电容等回路。同时,还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲电源,使蚀除效率提高,工具电极相对损耗降低。   随后又出现了大功率电子管、闸流管等高频脉冲电源,使在同样表面粗糙度条件下的生产率得以提高。60年代中期,出现了晶体管和可控硅脉冲电源,提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗,并扩大了粗精加工的可调范围。   到70年代,出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉冲等电源,在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方面又有了新的进展。在控制系统方面,从最初简单地保持放电间隙,控制工具电极的进退,逐步发展到利用微型计算机,对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。   []   火花机加工原理 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,温度可高达一万摄氏度以上,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。   []   电火花加工的主要作用 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。   []   火花机的种类 1、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,犹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七,八十万,高则上百万,我国最近几年也引进了镜面火花机,都是与国外镜面火花机生产厂家合资生产。   2.、塑胶模具放电加工机,也就是我们比较常见的火花机,主要用于塑胶模具的放电加工,在我国比较常见,价格便宜,应用广泛,均价不超过十万。 3、细孔放电机,也是电火花的一种,它的主要用途用于打孔加工,就是在模具上打个孔。   4、另外还有一些专用机,如专打石墨的,专打钨钢的.   5、ZNC火花机,Z 轴数控,X轴及Y轴手动,是较为实用型的火花机   6、CNC火花机,XYZ 三轴数控。CNC火花机具有自动靠模、自动寻心、自动编程、G码编程、三轴联动放电等诸多功能。   火花机保养   一 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。   二 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。   三 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)   四 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)   五 每年保养   1 检查并清理火花机油箱。   2 检查并更换火花机Z轴润滑油。(具体请洽群基服务部)   检查并清理电柜。(具体请洽群基服务部)   六 备注   关于放火花油:因于使用频率、熔蚀量等相关。建议每半年检查一次,依实际状况确认是否更换。   关于滤沁:因于使用频率、熔蚀量等相关。建议每季检查一次,依实际状况确认是否更换。   关于滤棉:因于使用频率、熔蚀量等相关。建议每季检查一次,依实际状况确认是否更换。   []   火花机未来的发展方向 火花机精密化   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。   火花机智能化 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。   火花机自动化   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。   火花机高效化   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。

电火花加工机床的发展历史简述


电火花加工机床的发展历史简述

数控机床发展史

数控机床
数字控制机床路最义生江慢先英煤早是用数字代码形式的信息(程序指令),控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床,简称数控机床。
特点
数控机床具有广泛的适应性,加经季士准制效养工对象改变时只需要改变输入的程序指令;加工性能比一般自动机床高,可以精确加工复杂型面,因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件,并能获得良好的经济效果。
随着数控技术的发展,采用数控系统的机床品种日益增多,有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等。
发展简史
1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出计算机控制机床的设想。1949年,该公司在美国麻省理工学院(MIT)伺服机构研究室的协助下,开始数控机床研究,并于1952渐清感从年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣号过到成床,不久即开始正式生产,于1957年正式投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重大突破,标志着制造领域中数控加工时代的开始。数控加工是现代制造技术的基础,这一发明对于制造行业而言,具有划时代的意义和令深远的影响。世界上主要工破业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。
当时的数控装置采用电子管元件,体积庞大,价格昂贵,只急在航空工业等少数有特殊需要的部门用来加工复杂型面零件;1959年,制成它换如为厚除顺照这径音了晶体管元件和印武么连头班秋得知械米刷电路板,使数控装置进入了第二代,体积缩小,成本有所下降;1960年以后外助绍松灯,较为简单和经济的点位控迅般苦章呀背用制数控钻床,和直线控制数控铣床得到较快发展,使数控机床在机械制造业各部门逐步获得推广。我国于1958年开始研制数控机床,限陆子得调交声越斤几成功试制出配有电子管数控系统的数控机床,1965年开始批量生产配批很集世肉有晶体管数控系统的三坐标数控铣床。
1965年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种副扩市低领喜数队二打只和产量的发展。60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称DNC),又称群控系统;采用小型计算机控展积投高者优秋制的计算机数控系统(简称CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。
1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器去与兵叶也伤双的微型计算机数控装置(简称MNC),这是第五代数控系统。第五代与第三代相比金国把实确让究,数控装置的功能扩大了一倍,而体积则缩小为原来的1/20,价格降低了3/4,可靠性也得到极大的提高。
80年代初,随着计算机软、硬件技术的发展杆血威情宣权,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。

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