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1、数控机床及应用数控机床及应用上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩模块模块4：数控特种加工机床：数控特种加工机床项目项目1 数控电火花机床数控电火花机床上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩 1.1 1.1 项目要点项目要点（1）了解数控电火花成型机床的分类、组成、）了解数控电火花成型机床的分类、组成、特点。特点。（2）了解数控电火花成型机床的加工对象。）了解数控电火花成型机床的加工对象。（3）掌握数控电火花成型机床的机械传动系）掌握数控电火花成型机床的机械传动系统及装置。统及装置。（4）掌握数控电火花成型机床加工在模具制）掌握数控电火花成型机床加工在模具制造中的应用。造中的应用。上海大学
2、硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩 1.1.2 2 学习目标学习目标（1）能够了解数控电火花成型机床的组成、分类、特点。（2）能够了解数控电火花成型机床的加工对象。（3）能够掌握数控电火花成型机床的机械传动系统及装置。（4）能够掌握数控电火花成型机床在模具制造中的应用。上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩 1.1.3 3 数控电火花机床数控电火花机床 电火花加工是一种利用电极之间脉冲放电时所产生的电电火花加工是一种利用电极之间脉冲放电时所产生的电腐蚀现象进行加工的方法。该项技术在腐蚀现象进行加工的方法。该项技术在20世纪世纪40年代开始研年代开始研究并逐步应用于生产，它是在加工过程中，使工具
3、与工件之究并逐步应用于生产，它是在加工过程中，使工具与工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬间产生的间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬间产生的高温蚀除工件多余材料，这种利用火花放电时产生的腐蚀现高温蚀除工件多余材料，这种利用火花放电时产生的腐蚀现象对金属材料进行加工的方法称之为电火花加工。象对金属材料进行加工的方法称之为电火花加工。随着电火花加工技术的发展，在成形加随着电火花加工技术的发展，在成形加工工方面逐步形成两方面逐步形成两种主要加工方式种主要加工方式:电火花成形加工和电火花线切割加电火花成形加工和电火花线切割加工工。上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩1.1.
4、3 3 数控电火花机床数控电火花机床 电火花加工原理电火花加工原理电火花加工方法可用软的工具加工任何硬度的金属材料。工程上常用易加工、电火花加工方法可用软的工具加工任何硬度的金属材料。工程上常用易加工、导电性好、熔点较高的石墨、铜、铜钨合金和铝等耐电蚀材料做工具电极。导电性好、熔点较高的石墨、铜、铜钨合金和铝等耐电蚀材料做工具电极。工具电极和工件分别接脉冲电源的负、正两极，浸入工作液中，计算机数控工具电极和工件分别接脉冲电源的负、正两极，浸入工作液中，计算机数控系统控制工具电极向工件进给，当间隙达到一定值时，两极上施加的脉冲电系统控制工具电极向工件进给，当间隙达到一定值时，两极上施加的脉冲电压
5、将间隙中的工作液击穿，产生火花放电，在放电的微细通道中，瞬时集中压将间隙中的工作液击穿，产生火花放电，在放电的微细通道中，瞬时集中大量的热能，温度可达大量的热能，温度可达100叨。叨。C以上，压力也急剧变化，从而使工件表面以上，压力也急剧变化，从而使工件表面局部金属立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝成金属微局部金属立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝成金属微粒，被工作液带走。这时在工件表面则留下一个微细的凹坑痕迹，放电短暂粒，被工作液带走。这时在工件表面则留下一个微细的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。紧接着，下一个脉冲电压又在两电极停歇，两电极
6、间工作液恢复绝缘状态。紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电。相对接近的另一点处击穿，产生火花放电。上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩数控电火花机床加工原理图数控电火花机床加工原理图 1.1.3 3 数控电火花机床数控电火花机床上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩1.1.3 3 数控电火花机床数控电火花机床电火花加工在模具制造中的应用电火花加工在模具制造中的应用(1)加工各种模具零件的型孔加工各种模具零件的型孔:(2)加工复杂形状的型腔加工复杂形状的型腔:(3)加工小孔加工小孔:(4)电火花磨削电火花磨削:(5)强化金属表面强化金属表面:(6)其他加工其
7、他加工:上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩1.1.3 3 数控电火花机床数控电火花机床数控电火花成型机床加工特点数控电火花成型机床加工特点1.电火花成型加工的优点电火花成型加工的优点 （1）脉冲放电的能量密度高，便于加工特殊材料和复杂形状）脉冲放电的能量密度高，便于加工特殊材料和复杂形状的工件。不受材料的硬度的影响，不受热处理状况的影响。的工件。不受材料的硬度的影响，不受热处理状况的影响。（2）脉冲放电时间极短，放电时产生的热量传导范围小，材）脉冲放电时间极短，放电时产生的热量传导范围小，材料受热处理影响范围小。料受热处理影响范围小。（3）加工时，工具电极和材料不接触，两者之间宏观作用力
8、）加工时，工具电极和材料不接触，两者之间宏观作用力极小。工具电极材料不需要比工件材料硬度高。极小。工具电极材料不需要比工件材料硬度高。（4）直接利用电能加工，便于实现加工过程的自动化。）直接利用电能加工，便于实现加工过程的自动化。上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩1.1.3 3 数控电火花机床数控电火花机床数控电火花成型机床加工特点数控电火花成型机床加工特点2.电火花成型加工的缺点电火花成型加工的缺点 （1）只能加工金属等导电材料。但最近研究表明，在一定条）只能加工金属等导电材料。但最近研究表明，在一定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。件下也可以加工半导体和聚晶金刚石等
9、非导体超硬材料。（2）加工速度一般较慢。）加工速度一般较慢。（3）存在电极损耗。由于电火花加工靠电、热来蚀除金属，）存在电极损耗。由于电火花加工靠电、热来蚀除金属，电极也会受损耗，影响加工精度。电极也会受损耗，影响加工精度。（4）最小角部半径有限制。）最小角部半径有限制。上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩1.1.3 3 数控电火花机床数控电火花机床数控电火花成型机床数控电火花成型机床分类分类上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩1.1.3 3 数控电火花机床数控电火花机床数控电火花成型机床数控电火花成型机床分类分类上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩1.1.3 3 数控电火花机床数
10、控电火花机床数控电火花成型机床数控电火花成型机床分类分类上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩1.1.4 4 项目项目实施实施1.实施目标实施目标（1）认识电火花成型机床的主机机械传动系）认识电火花成型机床的主机机械传动系统及装置。统及装置。（2）了解电火花成型机床的加工对象。）了解电火花成型机床的加工对象。（3）了解电火花成型机床的分类及原理。）了解电火花成型机床的分类及原理。上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩1.1.4 4 项目项目实施实施2.工具、仪器和设备工具、仪器和设备电火花成型机床。电火花成型机床。3.实施内容实施内容（1）能够判别电火花成型机床的分类。）能够判别电火花成型机床的分类。（2）能够判别电火花成型机床的加工对象。）能够判别电火花成型机床的加工对象。（3）认识主机机械传动系统及装置。）认识主机机械传动系统及装置。上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩业精于勤荒于嬉，行成于思败于随业精于勤荒于嬉，行成于思败于随