






电火花机床机械结构设计论文.doc
电极夹头3-A0.dwg
(CAD图纸)
工作台5-A1.dwg
(CAD图纸)
滑座4-A2.dwg
(CAD图纸)
任务书.doc
外文翻译--电火花加工(EDM).doc
主轴2-A0.dwg
(CAD图纸)
总装图-A0.dwg
(CAD图纸)
以上说明,与电火花成型机床不是谁替代谁的问题,而是相辅相成互相发展的问题。
同时也说明,在强手林立的市场竞争中,虽然有着强有力的竞争对手,但仍然有着良好的发展前途。
基于上面的分析,我们这次选择了电火花成型机床设计,希望对原有电火花成型机床有定的改进。
.拟解决的关键问题和研究方法本机床采用十字工作台,根据模具制造工艺装备及应用采用刚度好的材料并对摩擦表面进行硬化处理,因而能保证加工工件工作液稳定性,避免由于移动重物产生惯性工作液发生震荡而造成的不稳定性,且不会因工作台面荷重而影响加工精度,轴移动采用滑枕式结构,移动稳定可靠,确保加工精度。
根据数控加工技术第六章数控机床的结构篇,采用滚珠丝杆作为传动元件,使之能实现微进给无侧隙刚性高高速进给。
为减少工具电极的损耗,查电火花加工技术表脉冲电源的波形与特点,采用梳形波脉冲电源。
研究方法文献调查法查阅有关电火花成型机的文献,了解电火花成型机的加工原理,主要组成部分和他的发展历史和现状。
观察法通过观察实验室的电火花成型机,了解电火花成型机的主要结构,功能和工作原理。
模拟法运用进行主轴系统的三维建模,并对模型进行仿真实验,擦看机构设计是否合理,并进过反复实验更改以其达到预期要求。
.电火花加工特点和适用范围.适合与于难切削材料的加工。
由于加工中材料的去除是靠放电时的电热作用实现的,材料的可加工性主要取决于材料的导电性及其热学特性,如熔点沸点气化点比热容导热系数电阻率等,而几乎与其力学性能硬度强度等无关。
这样可以突破传统切削加工对刀具的限制,可以实现用软的工具加工硬韧的工件,甚至可以加工像聚晶金刚石立方氮化硼类的超硬材料。
目前电极材料多采用紫铜或石墨,因此工具电极较容易加工。
.可以加工特殊及复杂形状的零件。
由于加工中工具电极和工件不直接接触,没有机械加工的切削力,因此适宜加工低刚度工件及微细加工。
由于可以简单地将工具电极的形状复制到工件上,因此特别适用于复杂表面形状工件的加工,如复杂型腔模具加工等。
数控技术的采用使得用简单的电极加工复杂形状零件也成为可能。
.易于实现加工过程自动化。
由于是直接利用电能加工,而电能电参数较机械量易于数字控制适应控制智能化控制和无人化操作等。
.可以改进结构设计,改善结构的工艺性。
例如可以将拼镶结构的硬质合金冲模,改为用电火花加工的整体结构,减少了加工工时和装配工时,延长了使用寿命。
又如喷气发动机中的叶轮,采用电火花加工后可以拼镶焊接结构改为整体叶轮,既大大提高了工作可靠度,又大大减少了体积和质量。
电火花加工也有其定的局限性,具体如下.只能用于加工金属等导体材料。
不像切削加工那样可以加工塑料陶瓷等绝缘的非导电材料。
但近年来研究表明,在定的条件下也可以加工半导体和聚晶金刚石等非导体超硬材料。
.加工速度般较慢。
因此通常安排工艺多采用切削来去除大部分余量,然后再进行电火花加工,以求提高生产率,但最近的研究结果表明,采用特殊水基不燃性工作液进行电火花加工,其粗糙度甚至高于切削加工。
.存在电极损耗。
由于电火花加工靠电热来蚀除金属,电极也会遭受损耗,而且电极损耗多集中在尖角或低面,影响成型精度。
但最近的机床的产品在粗加工时已能将电极相对损耗比降至以下,在中精加工时能将损耗.以下,甚至更小。
.最小角部半径有限制。
般电火花加工能得到的最小角部半径等于加工间隙通常为,若电极有损耗或采用平动头加工,则角部半径还要增大。
但近年来的多轴数控电火花加工机床,采用轴数控摇动加工,可以清棱清角地加工出方孔窄槽的侧壁和底面。
由于电火花加工具有许多传统切削加工所无法比拟的优点,因此其应用领域日益扩大,目前已广泛应用于机械特别是模具制造宇航航空电子电机电器精密微细机械仪器仪表汽车轻工业等行业,以解决难加工材料及复杂形状零件的加工问题。
加工范围已达到小至几十微米的小轴孔缝,大到几米的超大型模具和零件。
二电火花成型机床总体结构设计.电火花成型机的结构形式电火花成型加工机床结构有多种形式,根据不同加工对象,常见的结构有形结构龙门式结构牛头滑枕式结构摇臂式结构和台式结构。
图.形结构床身立柱主轴头工作台形结构如图.所示。
加工时,工作台实现轴和轴伺服进给运动,主轴头实现轴伺服进给运动。
此类机床的结构特点是床身立柱主轴头工作台构成字形。
这种结构的优点是结构简单,制造容易,具有较好的精度和刚性,操作者可以从前左右三面充分靠近工作台。
缺点是工件装卸不方便,每次安装检测工件都必须开门放油,然后再关门上油。
形结构较适合中小型机床,国内机床大部分采用此种结构形式。
图.牛头滑枕式结构床身立柱滑座主轴头工作液槽牛头滑枕式结构如图.所示。
这种结构形式类似金属切削机床中的牛头刨床。
工作台固定不动或实现方向移动,主轴头通过滑枕实现方向移动或,方向的移动。
这种结构的优点是装卸检测工件十分方便,此结构为设计安装可升降式工作液槽提供方便当可升降工作液槽下降时,工件完全暴露出来,可以方便地对工件进行安装检测,完毕后只需将工作液槽升起即可重新加工,提高了工作效率。
缺点是结构较复杂,制造成本较高。
牛头滑枕式结构比较适合数控化程度较高的机床。
因为型结构具有结构简单,制造容易,具有较好的精度和刚性,且造价相对牛头式机床更加低廉等优点,故本设计采用型结构。
.电火花成型机结构设计根据对电火花成型机
