火花機(jī)機(jī)床的6個(gè)主要組成部件
東莞群基電火花機(jī)床制造商認(rèn)為，許多客戶都知道電火花機(jī)床通常包括：床身、立柱、工作臺和主軸等。液壓泵(油泵)、過濾器、各種控制閥和管道等工作流體的循環(huán)過濾系統(tǒng)；脈沖電源、伺服進(jìn)給(自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié))系統(tǒng)和其他電氣系統(tǒng)。
1、火花機(jī)工作臺
工作臺主要用于支撐和夾緊工件。在實(shí)際加工中，高性能伺服電機(jī)通過旋轉(zhuǎn)垂直和水平的精密滾珠絲杠，移動(dòng)上下滑板，改變工件和電極在工作臺上的相對位置。工作臺上安裝有工作液箱，用于盛裝工作液，使電極和工件浸泡在工作液中，具有冷卻、排屑、去離子等功能。工作臺也是操作員在夾緊和定位時(shí)經(jīng)常移動(dòng)的部件。
2、火花機(jī)床床身和立柱
床身和柱是保證電極、工作臺和工件相互位置精度的基本結(jié)構(gòu)。位置精度對加工有直接影響。如果機(jī)床精度不高，加工精度難以保證。因此，不僅床身和立柱的結(jié)構(gòu)要合理，剛度要高，既能承受主軸的載荷和運(yùn)動(dòng)部件突然加速運(yùn)動(dòng)的慣性力，又能減少溫度變化引起的變形。
3.電火花機(jī)床的軸頭
主軸頭是電火花加工機(jī)床的關(guān)鍵部件，由伺服進(jìn)給機(jī)構(gòu)(步進(jìn)電機(jī)、DC電機(jī)或交流伺服電機(jī)作為進(jìn)給驅(qū)動(dòng))、導(dǎo)向防扭機(jī)構(gòu)和輔助機(jī)構(gòu)組成。用于控制工件和工具電極之間的放電間隙。
主軸頭的好壞直接影響加工的技術(shù)指標(biāo)，如生產(chǎn)率、幾何精度和表面粗糙度，因此主軸頭有以下要求：
1)具有合理的承載電極質(zhì)量的能力。
2)主軸運(yùn)動(dòng)的線性和抗扭性能好；
3)足夠的進(jìn)料和回收速度；
4)具有一定的軸向和橫向剛度和精度；
5)靈敏度高，無爬行現(xiàn)象；
主軸頭最重要的附件是平動(dòng)頭，它是實(shí)現(xiàn)單電極腔電火花加工的必要工藝裝備。平動(dòng)頭常用于加工大間隙模具和零件上的異形孔。
平動(dòng)磁頭由兩部分組成，一部分是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的偏心機(jī)構(gòu)，另一部分是平動(dòng)軌道保持機(jī)構(gòu)。通過偏心機(jī)構(gòu)和平動(dòng)軌跡保持機(jī)構(gòu)，平動(dòng)頭將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為工具電極上每個(gè)粒子圍繞其在水平面內(nèi)的原始位置的平面圓形周平運(yùn)動(dòng)(如圖4.2.2所示)。每個(gè)小圓的外包絡(luò)線形成加工表面。小圓的圓周半徑(即平動(dòng))可以通過調(diào)節(jié)平動(dòng)頭的偏心距從零開始逐漸擴(kuò)大，S是放電間隙。
用平動(dòng)頭加工的特點(diǎn)是可以用一個(gè)工具電極直接將工件從粗加工到精加工(粗加工改為精加工時(shí)，應(yīng)減小放電規(guī)和放電間隙)。在加工過程中，工具電極的軸線偏離工件的軸線，使得工具電極和工件之間的間隙大于放電間隙，除了電氣區(qū)域中的部分，這有利于電偶腐蝕產(chǎn)物的放電。加工穩(wěn)定性有所提高，但由于平動(dòng)軌跡半徑的存在，不能加工出清晰的直角腔。平移頭的結(jié)構(gòu)形式有很多種，其中常用的有：停機(jī)時(shí)調(diào)節(jié)偏心的手動(dòng)平移頭、不停機(jī)時(shí)調(diào)節(jié)偏心的平移頭和數(shù)控平移頭。其結(jié)構(gòu)見電火花機(jī)床手冊。
4.電火花加工機(jī)床的脈沖電源
脈沖電源的作用是將工頻交流電轉(zhuǎn)換成一定頻率的單向脈沖電流，并提供火花放電間隙去除金屬所需的能量。脈沖電源的電氣參數(shù)包括脈沖寬度、脈沖間隔、脈沖頻率、峰值電流、開路電壓等。脈沖電源對電火花加工的生產(chǎn)率、表面質(zhì)量、加工速度、加工過程穩(wěn)定性和工具電極損耗等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有很大影響。
目前，流行的(經(jīng)濟(jì)型)電火花機(jī)床都采用高低壓復(fù)合晶體管脈沖電源；中及高檔電火花機(jī)床采用微機(jī)控制的脈沖電源，內(nèi)部有電火花加工工藝標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，可通過微機(jī)設(shè)定和調(diào)用各齒輪的粗加工、中加工和精加工工藝標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。
5.電火花機(jī)床的伺服進(jìn)給
電火花加工不同于切削加工，屬于“非接觸加工”。在普通電火花加工中，刀具和工件之間有一個(gè)放電間隙。如果間隙太大，并且脈沖電壓沒有穿透間隙之間的絕緣工作流體，則不會(huì)發(fā)生火花放電。電極工具必須向下進(jìn)給，直到間隙等于或小于一定值(S=0.01 ~ 0.5mm毫米，這與加工標(biāo)準(zhǔn)有關(guān))，然后火花放電才能被擊穿。在普通電火花加工中，工件以Vw的速度被腐蝕掉，間隙S將逐漸擴(kuò)大，因此有必要使電極工具以Vw的速度進(jìn)給，以保持所需的放電間隙。如果進(jìn)給速度V大于工件的蝕刻速度Vw，間隙S將逐漸變小，甚至等于零，形成短路。當(dāng)間隙太小時(shí)，進(jìn)給速度v必須降低。如果刀具和工件之間存在短路(s=0)，必須使刀具以大速度v快速后退，以消除短路狀態(tài)，然后再次向下進(jìn)給，以確保加工中，的正確放電間隙，從而使電火花加工能夠正常進(jìn)行。
6.電火花加工機(jī)床的工作液和循環(huán)過濾系統(tǒng)
工作流體在電火花加工中的作用如下：
1)冷卻工具電極，降低工件表面瞬間放電產(chǎn)生的局部高溫，否則表面會(huì)因局部過熱而燒焦、燒傷和電弧放電。
2)工作流體還可以壓縮火花放電通道，增加通道中壓縮氣體和等離子體的膨脹和爆炸力，從而拋出更多熔化和氣化的金屬，增加刻蝕量。
3)腐蝕產(chǎn)物容易懸浮并從放電間隙的中排出，避免放電間隙受到嚴(yán)重污染，導(dǎo)致火花放電點(diǎn)不分散，形成有害的電弧放電。
4)放電后，恢復(fù)放電間隙的絕緣狀態(tài)(去離子)，以便下一個(gè)脈沖電壓可以再次形成火花放電。因此，要求工作流體具有一定的絕緣強(qiáng)度。在工作流體的循環(huán)過濾系統(tǒng)中，沖洗油的循環(huán)方式比泵油更有利于提高加工穩(wěn)定性，因此沖洗油被廣泛使用。隨著電火花加工深度的增加，排屑困難，因此間隙尺寸、脈沖間隔和沖洗液流量都應(yīng)增加。
