火花機的六大部件
電火花機床制造商認為，許多客戶都知道電火花機床通常包括：床身、立柱、工作臺、主軸等主要零件；液壓泵(油泵)、過濾器、各種控制閥、管道等工作流體循環(huán)過濾系統(tǒng)；電源箱部件，如脈沖電源、伺服進給(自動進給調(diào)節(jié))系統(tǒng)和其他電氣系統(tǒng)。
1、火花機工作臺
工作臺主要用于支撐和夾緊工件。在實際加工中，高性能伺服電機通過旋轉(zhuǎn)垂直和水平精密滾珠絲杠和移動上下滑板來改變工件和電極在工作臺上的相對位置。工作臺設(shè)有工作液槽，容納工作液，使電極和工件浸入工作液中，起到冷卻、排屑、去離子等作用。工作臺也是操作者在夾緊和定時時經(jīng)常移動的部件。
2、火花機床床身和立柱
床身和立柱是保證電極、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。如果機床精度不高，就不能保證加工精度。因此，床身和立柱的結(jié)構(gòu)不僅要合理，有較高的剛度，還能承受主軸負荷的慣性力和運動部件的突然加速，還能減少溫度變化引起的變形。
3、電火花機床主軸頭
主軸頭是電火花加工機床的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)由伺服進給機構(gòu)(步進電機、DC電機或交流伺服電機進給驅(qū)動)、導(dǎo)向防扭機構(gòu)和輔助機構(gòu)組成。用于控制工件和工具電極之間的放電間隙。
主軸頭的質(zhì)量直接影響加工工藝指標，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)主軸具有良好的線性和抗扭性能；
3)足夠的進料和回收速度；
4)具有一定的軸向和側(cè)向剛度和精度；
5)靈敏度應(yīng)高，不應(yīng)有爬行現(xiàn)象。
主軸頭最重要的附件是平動頭，它是實現(xiàn)單電極腔電火花加工的必備工藝設(shè)備。平動頭常用于加工大間隙模具和零件上的異形孔。
平動頭由兩部分組成，一部分是由電機驅(qū)動的偏心機構(gòu)，另一部分是平動軌道保持機構(gòu)。通過偏心機構(gòu)和平動軌跡保持機構(gòu)，平動頭將伺服電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為工具電極上的每個粒子圍繞其在水平面中的初始位置的平面圓形周平運動(如圖4.2.2所示)。每個小圓的外包絡(luò)線形成加工表面。通過調(diào)節(jié)平動頭的偏心率，小圓的圓周半徑(即平動)可以從零開始逐漸擴大，S是放電間隙。
平動頭加工的特點是可以用一個工具電極直接將工件從粗加工加工成精加工(從粗加工轉(zhuǎn)到精加工時，應(yīng)減小放電規(guī)格和放電間隙)。在加工過程中，工具電極的軸線偏離工件的軸線，使得工具電極與工件之間的間隙大于放電間隙，除了在電區(qū)域的部分，這有利于電腐蝕產(chǎn)物的放電。加工穩(wěn)定性有所提高，但由于平動軌跡半徑的存在，不可能加工出直角和直角的型腔。平移頭有多種結(jié)構(gòu)形式，常用的有：手動偏心量平移頭停機、偏心量平移頭停機和數(shù)控平移頭。結(jié)構(gòu)見電火花成形機床說明書。
4、電火花成型機床脈沖電源
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所需的能量以去除金屬。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、加工過程穩(wěn)定性和工具電極損耗等技術(shù)經(jīng)濟指標有很大影響。
目前，流行的(經(jīng)濟型)電火花加工機床采用高低壓復(fù)合晶體管脈沖電源。中和高級電火花機床都使用由微型計算機數(shù)字控制的脈沖電源。此外，內(nèi)部還有一個電火花加工工藝規(guī)劃數(shù)據(jù)庫，可以通過微機設(shè)置和調(diào)用各齒輪的粗加工、中加工和精加工工藝規(guī)劃參數(shù)。
5.電火花機床的伺服進給
電火花加工不同于切削加工，屬于“非接觸加工”。在正常的電火花加工過程中，刀具和工件之間存在放電間隙。如果間隙太大，并且脈沖電壓沒有穿過間隙之間的絕緣工作流體，則不會發(fā)生火花放電。電極工具必須向下進給，直到間隙等于或小于一定值(S=0.01 ~ 0.5mm毫米，這與加工規(guī)則有關(guān))，然后火花放電可以被分解并產(chǎn)生。在正常的電火花加工過程中，工件以Vw速度被連續(xù)蝕刻掉，間隙S將逐漸擴大。電極工具必須以速度V進給，以保持所需的放電間隙。如果進給量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。當間隙太小時，進給速度必須降低。如果刀具和工件之間存在短路(S=0)，刀具必須以相對較高的速度V反向快速縮回，以消除短路狀態(tài)，然后再次向下進給，以確保加工中和正常電火花加工的正確放電間隙。
6、電火花機床工作液及循環(huán)過濾系統(tǒng)
工作液在電火花加工中的作用如下：
1)冷卻工具電極，降低工件表面瞬時放電產(chǎn)生的局部高溫，否則工件表面會因局部過熱而產(chǎn)生積碳、燒傷和電弧放電。
2)工作流體還可以壓縮火花放電通道，以增加通道中中壓縮氣體和等離子體的膨脹和爆炸力，從而拋出更多的熔融和汽化金屬，并增加腐蝕量。
3)放電間隙的中更容易懸浮和放電電蝕產(chǎn)物，不會對放電間隙造成嚴重污染，導(dǎo)致火花放電點不分散，形成有害的電弧放電。
4)放電完成后，恢復(fù)放電間隙的絕緣狀態(tài)(去離子)，以便下一個脈沖電壓再次形成火花放電。因此，要求工作流體具有一定的絕緣強度。在工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)中，油沖洗循環(huán)方式比抽油循環(huán)方式更有利于提高加工穩(wěn)定性，因此大多采用油沖洗方式。隨著深度的增加，電火花加工中排屑困難，因此應(yīng)增加間隙尺寸、脈沖間隔和沖洗液流量。
