什么才能構(gòu)成TAZE火花機放電成型機?
TAZE電火花成型加工機床通常包括:床身、立柱、工作臺及主軸頭等主機部分;液壓泵(油泵)、過濾器、各種控制閥、管道等工作液循環(huán)過濾系統(tǒng);脈沖電源、伺服進給(自動進給調(diào)節(jié))系統(tǒng)和其他電氣系統(tǒng)等電源箱部分。
1、TAZE工作臺
工作臺主要用來支承和裝夾工件。在實際加工中,高性能伺服電機通過轉(zhuǎn)動縱橫向精密滾珠絲杠,移動上下滑板,改變工作臺上工件與電極的相對位置。工作臺上裝有工作液箱,用以容納工作液,使電極和工件浸泡在工作液里,起到冷卻、排屑、消電離等作用。工作臺也是操作者裝夾找正時經(jīng)常移動的部件。
2、TAZE床身和立柱
床身和立柱是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),由它確保電極與工作臺、工件之間的相互位置精度。位置精度的高低對加工有直接的影響,如果機床的精度不高,加工精度也難以保證。因此,不但床身和立柱的結(jié)構(gòu)應(yīng)該合理,有較高的剛度,能承受主軸負重和運動部件突然加速運動的慣性力,還應(yīng)能減小溫度變化引起的變形。
3、TAZE主軸頭
主軸頭是電火花成形加工機床的一個關(guān)鍵部件,在結(jié)構(gòu)上由伺服進給機構(gòu)(步進電動機、直流電動機或交流伺服電動機作進給驅(qū)動)、導(dǎo)向和防扭機構(gòu)、輔助機構(gòu)三部分組成。用以控制工件與工具電極之間的放電間隙。
主軸頭的好壞直接影響加工的工藝指標(biāo),如生產(chǎn)率、幾何精度以及表面粗糙度,因此對主軸頭有如下要求:
1)具備合理的承載電極質(zhì)量的能力。
2)主軸運動的直線性和防扭轉(zhuǎn)性能好;
3)有足夠的進給和回升速度;
4)有一定的軸向和側(cè)向剛度及精度;
5)靈敏度要高,無爬行現(xiàn)象;
電火花加工機床成形加工時,主軸頭最重要的附件是平動頭,它是實現(xiàn)單電極型腔電火花加工所必備的工藝裝備。在加工大間隙沖模和零件上的異形孔時,平動頭經(jīng)常得到應(yīng)用。
平動頭包括兩部分,一是由電動機驅(qū)動的偏心機構(gòu),二是平動軌跡保持機構(gòu)。通過偏心機構(gòu)和平動軌跡保持機構(gòu),平動頭將伺服電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成工具電極上每一個質(zhì)點都在水平面內(nèi)圍繞其原始位置做平面圓周平移運動(如圖4.2.2所示),各個小圓的外包絡(luò)線就形成加工表面,小圓的圓周半徑(即平動量Δ),通過平動頭偏心量來調(diào)節(jié)可由零逐步擴大,S為放電間隙。
采用平動頭加工的特點是:用一個工具電極就能由粗至精直接加工出工件(由粗加工轉(zhuǎn)至精加工時,放電規(guī)準(zhǔn)、放電間隙要減?。?,在加工過程中,工具電極的軸線偏移工件的軸線,這樣,除了處于電區(qū)域的部分外,在其他地方工具電極與工件之間的間隙都大于放電間隙,這有利于電蝕產(chǎn)物的排出,提高加工穩(wěn)定性,但由于有平動軌跡半徑的存在,因此,無法加工出有清角直角的型腔。
平動頭的結(jié)構(gòu)形式有多種,常使用的有:停機手動調(diào)偏心量平動頭、不停機調(diào)偏心量平動頭、數(shù)控平動頭,其結(jié)構(gòu)見電火花成形機床手冊。
4、TAZE電火花成型機床的脈沖電源
脈沖電源的作用是把工頻交流電轉(zhuǎn)換成一定頻率的單向脈沖電流,供給火花放電間隙所需要的能量來蝕除金屬。脈沖電源的電參數(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、加工過程的穩(wěn)定性和工具電極損耗等技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)有很大的影響。
現(xiàn)在普及型(經(jīng)濟型)的電火花加工機床都采用高低壓復(fù)合的晶體管脈沖電源;中、高檔的電火花加工機床都采用微機數(shù)字化控制的脈沖電源,而且內(nèi)部存有電火花加工工藝規(guī)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫,可以通過微機設(shè)置和調(diào)用各檔電加工粗、中、精加工工藝規(guī)準(zhǔn)參數(shù)。
5、TAZE電火花加工機床的伺服進給
電火花加工與切削加工不同,屬于"不接觸加工"。正常電火花加工時,工具和工件間有一放電間隙S。如果間隙過大,脈沖電壓擊不穿間隙間的絕緣工作液,則不會產(chǎn)生火花放電,必須使電極工具向下進給,直到間隙等于或小于某一值(S=0.01~0.5mm,與加工規(guī)準(zhǔn)有關(guān)),才能擊穿并產(chǎn)生火花放電。在正常的電火花加工時,工件以Vw的速度不斷被蝕除,間隙S將逐漸擴大,必須使電極工具以速度v補償進給,以維持所需的放電間隙。如進給量v大于工件的蝕除速度Vw,則間隙S將逐漸變小,甚至等于零,形成短路。當(dāng)間隙過小時,必須減少進給速度v。如果工具與工件間一旦短路(S=0),則必須使工具以較大的速度v反向快速回退,消除短路狀態(tài),隨后再重新向下進給,保證加工中具有的正確放電間隙,使電火花加工能夠正常進行。
6、TAZE電火花加工機床的工作液和循環(huán)過濾系統(tǒng)
電火花加工時工作液的作用有以下幾方面:
1)冷卻工具電極和降低工件表面瞬時放電產(chǎn)生的局部高溫,否則表面會因局部過熱而產(chǎn)生結(jié)炭、燒傷并形成電弧放電。
2)工作液還可壓縮火花放電通道,增加通道中壓縮氣體、等離子體的膨脹及爆炸力,以拋出更多熔化和氣化了的金屬,增加蝕除量。
3)使電蝕產(chǎn)物較易從放電間隙中懸浮、排泄出去,免得放電間隙嚴(yán)重污染,導(dǎo)致火花放電點不分散而形成有害的電弧放電。
4)放電結(jié)束后恢復(fù)放電間隙的絕緣狀態(tài)(消電離),以便下一個脈沖電壓再次形成火花放電。為此,要求工作液有一定的絕緣強度。
工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)中,沖油的循環(huán)方式比抽油的循環(huán)方式更有利于改善加工的穩(wěn)定性,所以大都采用沖油方式。電火花成形加工中隨著深度的增加,排屑困難,應(yīng)使間隙尺寸、脈沖間隔和沖液流量加大。