火花機機床的6個主要組成部件
東莞群基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、工作臺和主軸等。液壓泵(油泵)、過濾器、各種控制閥和管道等工作流體的循環(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)。
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)垂直和水平的精密滾珠絲杠，移動上下滑板，改變工件和電極在工作臺上的相對位置。工作臺上安裝有工作液箱，用于盛裝工作液，使電極和工件浸泡在工作液中，具有冷卻、排屑、去離子等功能。工作臺也是操作員在夾緊和定位時經(jīng)常移動的部件。
2、火花機床床身和立柱
床身和柱是保證電極、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，加工精度難以保證。因此，不僅床身和立柱的結(jié)構(gòu)要合理，剛度要高，既能承受主軸的載荷和運動部件突然加速運動的慣性力，又能減少溫度變化引起的變形。
3.電火花機床的軸頭
主軸頭是電火花加工機床的關(guān)鍵部件，由伺服進給機構(gòu)(步進電機、DC電機或交流伺服電機作為進給驅(qū)動)、導向防扭機構(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。
主軸頭的好壞直接影響加工的技術(shù)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)主軸運動的線性和抗扭性能好；
3)足夠的進料和回收速度；
4)具有一定的軸向和橫向剛度和精度；
5)靈敏度高，無爬行現(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要工藝裝備。平動頭常用于加工大間隙模具和零件上的異形孔。
平動磁頭由兩部分組成，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)化為工具電極上每個粒子圍繞其在水平面內(nèi)的原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。小圓的圓周半徑(即平動)可以通過調(diào)節(jié)平動頭的偏心距從零開始逐漸擴大，S是放電間隙。
用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到精加工(粗加工改為精加工時，應減小放電規(guī)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，使得工具電極和工件之間的間隙大于放電間隙，除了電氣區(qū)域中的部分，這有利于電偶腐蝕產(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，不能加工出清晰的直角腔。平移頭的結(jié)構(gòu)形式有很多種，其中常用的有：停機時調(diào)節(jié)偏心的手動平移頭、不停機時調(diào)節(jié)偏心的平移頭和數(shù)控平移頭。其結(jié)構(gòu)見電火花機床手冊。
4.電火花加工機床的脈沖電源
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去除金屬所需的能量。脈沖電源的電氣參數(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)電火花機床都采用高低壓復合晶體管脈沖電源；中及高檔電火花機床采用微機控制的脈沖電源，內(nèi)部有電火花加工工藝標準數(shù)據(jù)庫，可通過微機設(shè)定和調(diào)用各齒輪的粗加工、中加工和精加工工藝標準參數(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”。在普通電火花加工中，刀具和工件之間有一個放電間隙。如果間隙太大，并且脈沖電壓沒有穿透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，這與加工標準有關(guān))，然后火花放電才能被擊穿。在普通電火花加工中，工件以Vw的速度被腐蝕掉，間隙S將逐漸擴大，因此有必要使電極工具以Vw的速度進給，以保持所需的放電間隙。如果進給速度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v必須降低。如果刀具和工件之間存在短路(s=0)，必須使刀具以大速度v快速后退，以消除短路狀態(tài)，然后再次向下進給，以確保加工中，的正確放電間隙，從而使電火花加工能夠正常進行。
6.電火花加工機床的工作液和循環(huán)過濾系統(tǒng)
工作流體在電火花加工中的作用如下：
1)冷卻工具電極，降低工件表面瞬間放電產(chǎn)生的局部高溫，否則表面會因局部過熱而燒焦、燒傷和電弧放電。
2)工作流體還可以壓縮火花放電通道，增加通道中壓縮氣體和等離子體的膨脹和爆炸力，從而拋出更多熔化和氣化的金屬，增加刻蝕量。
3)腐蝕產(chǎn)物容易懸浮并從放電間隙的中排出，避免放電間隙受到嚴重污染，導致火花放電點不分散，形成有害的電弧放電。
4)放電后，恢復放電間隙的絕緣狀態(tài)(去離子)，以便下一個脈沖電壓可以再次形成火花放電。因此，要求工作流體具有一定的絕緣強度。在工作流體的循環(huán)過濾系統(tǒng)中，沖洗油的循環(huán)方式比泵油更有利于提高加工穩(wěn)定性，因此沖洗油被廣泛使用。隨著電火花加工深度的增加，排屑困難，因此間隙尺寸、脈沖間隔和沖洗液流量都應增加。
