火花機(jī)知識(shí)
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火花機(jī)簡(jiǎn)介（簡(jiǎn)稱(chēng)EDM，全稱(chēng)Electrical Discharge Machining）
一種機(jī)械加工設(shè)備，主要用于電火花加工。廣泛應(yīng)用在各種金屬模具、機(jī)械設(shè)備的制造中。
電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法，又稱(chēng)放電加工或電蝕加工，英文簡(jiǎn)稱(chēng)EDM。
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火花機(jī)的發(fā)展過(guò)程 1943年，蘇聯(lián)學(xué)者拉扎連科夫婦研究發(fā)明電火花加工，之后隨著脈沖電源和控制系統(tǒng)的改進(jìn)，而迅速發(fā)展起來(lái)。最初使用的脈沖電源是簡(jiǎn)單的電阻-電容回路。50年代初，改進(jìn)為電阻-電感-電容等回路。同時(shí)，還采用脈沖發(fā)電機(jī)之類(lèi)的所謂長(zhǎng)脈沖電源，使蝕除效率提高，工具電極相對(duì)損耗降低。
隨后又出現(xiàn)了大功率電子管、閘流管等高頻脈沖電源，使在同樣表面粗糙度條件下的生產(chǎn)率得以提高。60年代中期，出現(xiàn)了晶體管和可控硅脈沖電源，提高了能源利用效率和降低了工具電極損耗，并擴(kuò)大了粗精加工的可調(diào)范圍。
到70年代，出現(xiàn)了高低壓復(fù)合脈沖、多回路脈沖、等幅脈沖和可調(diào)波形脈沖等電源，在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具電極損耗等方面又有了新的進(jìn)展。在控制系統(tǒng)方面，從最初簡(jiǎn)單地保持放電間隙，控制工具電極的進(jìn)退，逐步發(fā)展到利用微型計(jì)算機(jī)，對(duì)電參數(shù)和非電參數(shù)等各種因素進(jìn)行適時(shí)控制。
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火花機(jī)加工原理 進(jìn)行電火花加工時(shí)，工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極，并浸入工作液中，或?qū)⒐ぷ饕撼淙敕烹婇g隙。通過(guò)間隙自動(dòng)控制系統(tǒng)控制工具電極向工件進(jìn)給，當(dāng)兩電極間的間隙達(dá)到一定距離時(shí)，兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿，產(chǎn)生火花放電。 在放電的微細(xì)通道中瞬時(shí)集中大量的熱能，溫度可高達(dá)一萬(wàn)攝氏度以上，壓力也有急劇變化，從而使這一點(diǎn)工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化，并爆炸式地飛濺到工作液中，迅速冷凝，形成固體的金屬微粒，被工作液帶走。這時(shí)在工件表面上便留下一個(gè)微小的凹坑痕跡，放電短暫停歇，兩電極間工作液恢復(fù)絕緣狀態(tài)。
緊接著，下一個(gè)脈沖電壓又在兩電極相對(duì)接近的另一點(diǎn)處擊穿，產(chǎn)生火花放電，重復(fù)上述過(guò)程。這樣，雖然每個(gè)脈沖放電蝕除的金屬量極少，但因每秒有成千上萬(wàn)次脈沖放電作用，就能蝕除較多的金屬，具有一定的生產(chǎn)率。
在保持工具電極與工件之間恒定放電間隙的條件下，一邊蝕除工件金屬，一邊使工具電極不斷地向工件進(jìn)給，最后便加工出與工具電極形狀相對(duì)應(yīng)的形狀來(lái)。因此，只要改變工具電極的形狀和工具電極與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式，就能加工出各種復(fù)雜的型面。工具電極常用導(dǎo)電性良好、熔點(diǎn)較高、易加工的耐電蝕材料，如銅、石墨、銅鎢合金和鉬等。在加工過(guò)程中，工具電極也有損耗，但小于工件金屬的蝕除量，甚至接近于無(wú)損耗。
工作液作為放電介質(zhì)，在加工過(guò)程中還起著冷卻、排屑等作用。常用的工作液是粘度較低、閃點(diǎn)較高、性能穩(wěn)定的介質(zhì)，如煤油、去離子水和乳化液等。電火花機(jī)是一種自激放電，其特點(diǎn)如下： 火花放電的兩個(gè)電極間在放電前具較高的電壓，當(dāng)兩電極接近時(shí)，其間介質(zhì)被擊穿后，隨即發(fā)生火花放電。伴隨擊穿過(guò)程，兩電極間的電阻急劇變小，兩極之間的電壓也隨之急劇變低。火花通道必須在維持暫短的時(shí)間（通常為10-7-10-3s）后及時(shí)熄滅，才可保持火花放電的“冷極”特性（即通道能量轉(zhuǎn)換的熱能來(lái)不及傳至電極縱深），使通道能量作用于極小范圍。通道能量的作用，可使電極局部被腐蝕。 利用火花放電時(shí)產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象對(duì)材料進(jìn)行尺寸加工的方法，叫電火花加工。電火花加工是在較低的電壓范圍內(nèi)，在液體介質(zhì)中的火花放電。 電火花的加工 按照工具電極的形式及其與工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的特征，可將電火花加工方式分為五類(lèi)：利用成型工具電極，相對(duì)工件作簡(jiǎn)單進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的電火花成形加工；利用軸向移動(dòng)的金屬絲作工具電極，工件按所需形狀和尺寸作軌跡運(yùn)動(dòng)，以切割導(dǎo)電材料的電火花線(xiàn)切割加工；利用金屬絲或成形導(dǎo)電磨輪作工具電極，進(jìn)行小孔磨削或成形磨削的電火花磨削；用于加工螺紋環(huán)規(guī)、螺紋塞規(guī)、齒輪等的電火花共軛回轉(zhuǎn)加工；小孔加工、刻英表面合金化、表面強(qiáng)化等其他種類(lèi)的加工。電火花加工能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件；加工時(shí)無(wú)切削力；不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷；工具電極材料無(wú)須比工件材料硬；直接使用電能加工，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層，在某些應(yīng)用中須進(jìn)一步去除；工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩。
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電火花加工的主要作用 火花加工的主要用于加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件；加工各種硬、脆材料，如硬質(zhì)合金和淬火鋼等；加工深細(xì)孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等；加工各種成形刀具、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具。
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火花機(jī)的種類(lèi) 1、鏡面火花機(jī)，是一種可以加工出鏡面效果的火花機(jī)，是當(dāng)今最好的火花機(jī)，，加工出來(lái)的模具不用省模，可以直接用于生產(chǎn)當(dāng)中，節(jié)省了人工，提高了效率，而且，鏡面火花機(jī)的精度高，猶其在精密模具的應(yīng)用當(dāng)中優(yōu)勢(shì)明顯。鏡面火花機(jī)成本高，進(jìn)口鏡面火花機(jī)少則七，八十萬(wàn)，高則上百萬(wàn)，我國(guó)最近幾年也引進(jìn)了鏡面火花機(jī)，都是與國(guó)外鏡面火花機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家合資生產(chǎn)。
2.、塑膠模具放電加工機(jī)，也就是我們比較常見(jiàn)的火花機(jī)，主要用于塑膠模具的放電加工，在我國(guó)比較常見(jiàn)，價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛，均價(jià)不超過(guò)十萬(wàn)。 3、細(xì)孔放電機(jī)，也是電火花的一種，它的主要用途用于打孔加工，就是在模具上打個(gè)孔。
4、另外還有一些專(zhuān)用機(jī)，如專(zhuān)打石墨的，專(zhuān)打鎢鋼的.
5、ZNC火花機(jī)，Z 軸數(shù)控，X軸及Y軸手動(dòng)，是較為實(shí)用型的火花機(jī)
6、CNC火花機(jī)，XYZ 三軸數(shù)控。CNC火花機(jī)具有自動(dòng)靠模、自動(dòng)尋心、自動(dòng)編程、G碼編程、三軸聯(lián)動(dòng)放電等諸多功能。
火花機(jī)保養(yǎng)
一 每日保養(yǎng)
火花機(jī)工作臺(tái)面保持干凈，如不當(dāng)易引起臺(tái)面生銹。
油泵壓力確認(rèn)是否正常。
設(shè)備外觀(guān)保持整潔。
二 每周保養(yǎng)
手壓式注油器注油，每次壓3次。
檢查手壓式注油器油量。
三 每月保養(yǎng)
火花機(jī)各導(dǎo)軌注黃油。
檢查磁盤(pán)精度。（以千分表測(cè)平面度是否正確）
四 每季保養(yǎng)
檢查火花機(jī)水平是否正常。（以水平儀測(cè)工作臺(tái)面水平是否正確）
檢查火花機(jī)三軸精度。（以節(jié)矩規(guī)測(cè)行程是否正確）
五 每年保養(yǎng)
1 檢查并清理火花機(jī)油箱。
2 檢查并更換火花機(jī)Z軸潤(rùn)滑油。（具體請(qǐng)洽群基服務(wù)部）
檢查并清理電柜。（具體請(qǐng)洽群基服務(wù)部）
六 備注
關(guān)于放火花油：因于使用頻率、熔蝕量等相關(guān)。建議每半年檢查一次，依實(shí)際狀況確認(rèn)是否更換。
關(guān)于濾沁：因于使用頻率、熔蝕量等相關(guān)。建議每季檢查一次，依實(shí)際狀況確認(rèn)是否更換。
關(guān)于濾棉：因于使用頻率、熔蝕量等相關(guān)。建議每季檢查一次，依實(shí)際狀況確認(rèn)是否更換。
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火花機(jī)未來(lái)的發(fā)展方向 火花機(jī)精密化
電火花機(jī)加工的核心主要體現(xiàn)在對(duì)尺寸精度、仿形精度、表面質(zhì)量的要求。通過(guò)采用一些先進(jìn)加工技術(shù)，可達(dá)到鏡面加工效果且能夠成功地完成微型接插件、IC塑封、手機(jī)、CD盒等高精密模具部位的電火花加工。因此電火花機(jī)全面推動(dòng)已有數(shù)控加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，不斷提高模具加工精度。
火花機(jī)智能化 火花機(jī)采用了智能控制技術(shù)。電火花機(jī)的智能性體現(xiàn)在精確的檢測(cè)技術(shù)和模糊控制技術(shù)兩方面。在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、調(diào)整加工過(guò)程，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的最優(yōu)化控制。模糊控制技術(shù)是由計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)來(lái)判定電火花加工間隙的狀態(tài)，在保持穩(wěn)定電弧的范圍內(nèi)自動(dòng)選擇使加工效率達(dá)到最高的加工條件。
火花機(jī)自動(dòng)化
火花機(jī)在配有電極庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)電極夾具的情況下，只要在加工前將電極裝入刀庫(kù)，編制好加工程序，整個(gè)電火花加工過(guò)程便能日以赴繼地自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，幾乎無(wú)需人工操作。機(jī)床的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率。火花機(jī)具備的自動(dòng)測(cè)量找正、自動(dòng)定位、多工件的連續(xù)加工等功能已較好地發(fā)揮了它的自動(dòng)化性能。自動(dòng)操作過(guò)程不需人工干預(yù)，可以提高加工精度、效率。
火花機(jī)高效化
火花機(jī)在保證加工精度的前提下大幅提高粗、精加工效率。如手機(jī)外殼、家電制品、電器用品、電子儀表等領(lǐng)域，都要求將大面積工件的放電時(shí)間大幅縮短，同時(shí)又要降低粗糙度。使放電后不必再進(jìn)行手工拋光處理。這不但縮短了加工時(shí)間且省卻后處理的麻煩，同時(shí)提升了模具品質(zhì)，使用火花機(jī)粉末加工型可達(dá)到要求。
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