【正文】 圖 2— 1 電火花加工 原理示意圖 1— 自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置 2— 脈沖電源 3— 工具電極 4— 工作液 5— 工件 6— 工作臺(tái) 7— 過(guò)濾器 8— 工作液泵 放電蝕除的物理過(guò)程是電動(dòng)力、磁力、熱力、流體動(dòng)力、電化學(xué)和膠體化學(xué)等綜合作用的過(guò)程。脈沖電源發(fā)出一連串的脈沖電壓，加到工件電極和工具電極上，此時(shí)工具電極和工件均淹沒(méi)于具有一定絕緣性能的工作液中。 [15] 電火花成型加工是與機(jī)械加工完全不同的一種新工藝。在加工過(guò)程中，使工具和工件之間不斷產(chǎn)生脈沖性的火花放電，靠放電時(shí)局部、瞬時(shí)產(chǎn)生的高溫把金屬蝕除下來(lái)。 可見(jiàn)，微小型電火花加工裝置將成為電火花加工領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分，隨著它的進(jìn)一步完善和發(fā)展，將會(huì)有廣泛的實(shí)際應(yīng)用前景。 ④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、性能可靠的電極驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的研制 。 ②研制性能穩(wěn)定的放電加工微能脈沖電源 。 國(guó)際上，微小型電火花加工裝置向著更加小型化、精密化、實(shí)用化的方向發(fā)展。哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制出基于 WEDM 法的微細(xì)電火花加工裝置和蠕動(dòng)式小型電火花加工裝置，首次提出并研制了基于超聲馬達(dá)的電極直接驅(qū)動(dòng)式微型電火花加工裝置。他們已研制出蠕動(dòng)式、沖擊式和橢圓驅(qū)動(dòng)式三種小型電火花加工機(jī)構(gòu)，并在沖擊式機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上研制出改進(jìn)的裝置和自走式小型電火花加工裝置，在蠕動(dòng)式的基礎(chǔ)上研制出點(diǎn)陣式電火花加工裝置。微小型電火花加工裝置己成為整個(gè)微型機(jī)械制造領(lǐng)域一個(gè)非常重要的研究方向，具有重大的理論意義和實(shí)際應(yīng)用前景。因此，微小型電火花加工裝置的研究成為整個(gè)微型機(jī)械研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向。 80 年代以后，日本和西歐各國(guó)對(duì)此項(xiàng)研究也日益重視起來(lái)。因此，微細(xì)加工技術(shù)受到了世界各國(guó)的普遍重視，投入了大量人力、物力進(jìn)行研究。 (8) 其他電火花加工除上述幾種應(yīng)用外，電火花加工還可用于打印標(biāo)記、刻字、跑合齒輪嚙合件、取出折斷在零件中的絲錐或鉆頭，以及對(duì)己淬火零件進(jìn)行整修等。在這過(guò)程中產(chǎn)生脈沖式的火花放電，使空氣中的氮或工具材料滲透到工件表面層內(nèi)部，以改善工件表面的機(jī)械性能。 (5) 電火花展成加工這種加工方法是利用成形工具電極與工件電極作相對(duì)的展成運(yùn)動(dòng) (回轉(zhuǎn)、回?cái)[或往復(fù)運(yùn)動(dòng)等 )，使二者相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)保持固定重合的關(guān)系，逐點(diǎn)進(jìn)行電火花加工。 (4) 電火花磨削這種加工方法實(shí)質(zhì)上是應(yīng)用機(jī)械磨削的成形運(yùn)動(dòng)進(jìn)行電火花加工。 (2) 型腔加工一般指三維型腔和型面電火花加工，此外，還包括電火花雕刻。它既可以是等截面通孔，也可以是變截面通孔。 在電火花加工的實(shí)際生產(chǎn)中，上述過(guò)程通過(guò)兩個(gè)途徑完成：一方面，火花放電以及電腐蝕過(guò)程本身具備將蝕除產(chǎn)物排離的固有特性，使出產(chǎn)物以外的其余放電產(chǎn)物亦可以促進(jìn)上述過(guò)程；另一方面，還必須利用一些人為的輔助工藝措施，例如工作液的循環(huán)過(guò)濾，加工中采用的沖、抽油措施等等。只有如此，才能避免積炭現(xiàn)象，進(jìn)而避免發(fā)生電弧和局部燒傷。 （ 5）脈沖放電需要重復(fù)多次進(jìn)行，并且多次脈沖放電在時(shí)間上和空間上是分散的。 （ 3）輸送到兩電極間的脈沖能量應(yīng)足夠大。 電火花加工的條件 實(shí)現(xiàn)電火花加工，應(yīng)具備如下條件： （ 1）工具電極和工件電極之間必須維持合理的距離。 (4) 脈沖參數(shù)可 以在一個(gè)較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，可以在同一臺(tái)機(jī)床上連續(xù)進(jìn)行 粗、半精及精加工。 (2) 加工時(shí)，工具電極與工件材料不接觸，有利于小孔、薄壁、窄槽以及各山東大學(xué)碩士學(xué)位論文種復(fù)雜截面的型孔、曲線孔、型腔等的加工，也適合于精密細(xì)微加工。 電火花加工的特點(diǎn)如下 [15]： (1) 由于電火花加工是基于脈沖放電時(shí)的蝕除原理，其脈沖放電的能量密度很高，因而可以加工任何硬、脆、韌、軟、高熔點(diǎn)的導(dǎo)電材料。因此，人們除了進(jìn)一步發(fā)展和完善機(jī)械加工法之外，還努力尋求新的加工方法。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，具有高熔點(diǎn)、高硬度、高強(qiáng)度、高脆性，高粘性和高純度等性能的新材料不斷出現(xiàn)。在這樣的背景下，根據(jù)電火花加工本身具有的特點(diǎn)，認(rèn)為電火花加工技術(shù)將在加工的精密性、細(xì)微化、高速化和高效率、綠色加工以及復(fù)合加工方面發(fā)展，并需要開(kāi)發(fā)新的電火花加工方法，拓寬電火花加工的范圍。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和實(shí)際生產(chǎn)需要，對(duì)機(jī)械制造提出了更高的要求：產(chǎn)品向小批量、多品種的柔性制造方向發(fā)展，制造進(jìn)到要求越來(lái)越高，制造周期要求越來(lái)越短。直到 1943 年，前蘇聯(lián)拉扎林柯夫婦研究開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)遭受火花放電腐蝕損壞的現(xiàn)象和原因，發(fā)現(xiàn)電火花的瞬時(shí)高溫可使局部的金屬熔化、氣化而被蝕除掉，開(kāi)創(chuàng)和發(fā)明了電火花加工方法，用銅絲在淬火鋼上加工出小孔，可用軟的工具加工任何硬度的金屬材料，首次擺脫了傳統(tǒng)的切削加工方法，直接利 用電能和熱能來(lái)去除金屬，獲得“以柔克剛”的效果。 1935— 1937 年美國(guó)的斯廷納和英國(guó)的羅得福先后發(fā)明了交流放電切割和直流放電切割的方法。對(duì)于傳統(tǒng)的切削加工難于勝任的超硬、耐高溫合金等難加工材料以及深孔、窄縫等形狀的加工，電火花加工顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，成為加工這些材料不可缺少的加工方法。 為了適應(yīng)當(dāng)今電火花加工技術(shù)發(fā)展的需要，本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)便攜式電火花加工機(jī)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：電火花加工機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，電火花加工機(jī)的自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)與機(jī)械裝置設(shè)計(jì)，并且詳細(xì)的陳述了電火花的基本工藝規(guī)律 。目前，便攜式電火花加工裝置己成為研究的熱點(diǎn)。電火花加工技術(shù)發(fā)展已成為現(xiàn)代生產(chǎn)上極其重要的加工手段，在制造業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。摘 要 電火花加工技術(shù)是特種加工技術(shù)的一種。從電火花創(chuàng)立至今，己經(jīng)有 61年的歷史，經(jīng)過(guò)世界各國(guó)學(xué)者的不斷努力，電火花加工的發(fā)展非常迅速，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，基礎(chǔ)理論和技術(shù)裝備都日趨完善。 隨著制造技術(shù)水平的不斷提高，涌現(xiàn)出很多問(wèn)題需要我們解決。在航空航天、微電子、醫(yī)學(xué)、光學(xué)以及模具等各個(gè)領(lǐng)域中，有許多零件采用常規(guī)機(jī)床加工困難，甚至無(wú)法加工，特別是對(duì)狹小空間內(nèi)的加工，還有微細(xì)孔的加工以及特殊加工材料的加工等，采用便攜式電火花加工裝置則會(huì)取得令人滿意的效果。 Abstract EDM technology is a special processing technology. Founded from the electric spark, has 61 years of history, through the continuous efforts of scholars around the world, EDM has developed rapidly, increasing scope of application, basic theory and technical equipment are maturing. EDM technology has bee extremely important modern production process means, in the manufacturing sector plays an irreplaceable role. With increasing levels of manufacturing technology, many problems have emerged we need to solve. At present, the portable device EDM has bee a research hotspot. In the aerospace, microelectronics, medical, optical, and mold and other fields, there are many parts using conventional machining difficult, if not processing, particularly for small space processing, as well as microhole machining and special processing of materials processing, using EDM equipment will be portable to achieve satisfactory results. To meet the current needs of the development of EDM technology, the paper design of a portable EDM machine, the design includes: Electrical Discharge Machining of Mechanical Design, Electrical Discharge Machining of automatic feedconditioning and mechanical equipment design, and a detailed statement of the basic technology of EDM law. 目 錄 摘要 ?????????????????????????????????????????????? Ⅰ 1 緒論 .................................................................................................................................... 1 課題研究的背景 .................................................................................................................. 1 課題研究的意義 .................................................................................................................. 1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 .................................................................................................................. 3 2 加工機(jī)的原理和組成 ................................................................................................... 5 電火花的基本原理 .............................................................................................................. 5 電火花加工機(jī)床的組成 ...................................................................................................... 7 3 自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)與機(jī)械裝置設(shè)計(jì) ..................................................................... 12 自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ......................................................................................... 12 機(jī)械裝置的設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 15 4 電火花加工的基本工藝規(guī)律 ................................................................................... 25 影響放電蝕除量的主要因素 ..................................................................................... 25 電火花加工的加工速度和工 具的損耗速度 ............................................................. 28 影響加工精度的主要因素 ......................................................................................... 30 電火花加工表面完整性 ............................................................................................. 32 5 總 結(jié) ................................................................................................................................ 34