CN110216341B - 一种火花机的摇动加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种火花机的摇动加工方法，涉及火花机的技术领域，包括机床、电极夹头座、摇动分段系统、自动内缩系统，机床与电极夹头座之间形成用于加工的加工空间，机床靠近加工空间的一侧固定放置有被加工的工件，电极夹头座靠近加工空间的一侧固定连接有用于加工工件的电极，电极与工件位置相对应设置，电极沿高度方向靠近工件移动并对工件进行加工，电极沿垂直于高度方向的平面摇动，摇动分段系统用于将摇动量进行分段设置，自动内缩系统用于控制电极与工件的加工状态。电极根据需要成型的形状由中心部位逐渐向外扩散进行加工，平缓电极与工件的之间的接触，相对减缓电极每次摇动与工件之间的作用力，有效减少对电极的磨损，提高加工效率。

Description

一种火花机的摇动加工方法
技术领域
本发明涉及火花机的技术领域，更具体地说，它涉及一种火花机的摇动加工方法。
背景技术
电火花机一种机械加工设备，主要用于电火花机加工。广泛应用在各种金属模具、机械设备的制造中。电火花机是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工。
电火花机放电加工时，放电通道中带电微粒受到放电时的电磁力和周围液体介质的压缩，截面变小，通道中的电流密度迅速增大，且放电通道两端的阳极和阴极表面分别受到电子流和粒子流的高速冲击，动能转换为热能，使整个放电通道形成一个瞬时热源。这一过程也会使电极的形状受到剧烈的冲击而损耗，特别对于深孔深槽的加工，电极受截面尺寸小，造成容易变形和排屑难等因素，影响电极耗损，从而影响零件的加工精度。
在实际操作过程中，传统火花机对工件进行加工都是固定摇动量与平动量直接对工件进行加工，直接根据需要成型的形状对工件进行磨削，导致电极与工件之间相对作用力较大，对电极的磨损较大，特别对于电极端部边沿处，因其受力面积小，受到的磨损更为严重。
发明内容
针对实际运用中遇到的问题，本发明目的在于提出一种火花机的摇动加工方法，具体方案如下：
一种火花机的摇动加工方法，所述火花机包括机床、电极夹头座、摇动分段系统、自动内缩系统，所述机床与所述电极夹头座之间形成用于加工的加工空间，所述机床靠近所述加工空间的一侧固定放置有被加工的工件，所述电极夹头座靠近所述加工空间的一侧固定连接有用于加工所述工件的电极，所述电极与所述工件位置相对应设置，所述电极沿高度方向靠近所述工件移动并对所述工件进行加工，所述电极沿垂直于高度方向的平面摇动；
所述电极沿垂直于高度方向的平面摇动的次数设置为摇动量，所述电极沿垂直于高度方向的平面摇动的范围大小设置为平动量，所述摇动分段系统用于将所述摇动量进行分段设置，每段所述摇动量的所述平动量随所述电极沿高度方向移动量大小增大而扩大设置；
所述自动内缩系统用于控制所述电极与所述工件的加工状态，将所述摇动量、所述平动量以及所述工件的加工参数输入所述自动内缩系统，所述自动内缩系统根据加工时所述电极与所述工件之间的实际间隙电压自动调整所述平动量以防止所述电极与所述工件短路。
通过上述技术方案，传统火花机对工件进行加工都是固定摇动量与平动量直接对工件进行加工，直接根据需要成型的形状对工件进行加工，使电极与工件之间相对作用力较大，通过将摇动量分段，且每段的平动量随电极下移逐渐扩大设置，可根据需要成型的形状由中心部位逐渐向外扩散进行加工，平缓电极与工件的之间的接触，相对减缓电极每次摇动与工件之间的作用力，有效减少对电极的磨损，且利用自动内缩系统，可自动判断电极与工件之间的状态，因为如果产生短路现象，电极需回到加工起始位置，增加了时间成本，通过自动内缩系统控制平动量大小，避免产生短路现象，有利于提高加工效率。
优选地，所述摇动分段系统将所述摇动量分为四段或八段。
优选地，所述摇动分段系统将所述摇动量分为四段，四段所述摇动量的所述平动量分别是1/4、1/2、3/4、1。
优选地，所述摇动分段系统将所述摇动量分为八段，八段所述摇动量的所述平动量分别是1/8，1/4，3/8，1/2，5/8，3/4，7/8，1。
优选地，所述自动内缩系统包括以下步骤：
S1.输入所述摇动量、所述平动量以及所述工件的加工参数，判断是否短路；
S2.若为真，则缩小平动量，重复S1，相反则不缩小平动量，进入S3；
S3.继续加工。
优选地，所述机床靠近所述加工空间的一侧开设有放置槽，所述放置槽内填充有用于降温的冷却液，所述工件置于所述放置槽内且被所述冷却液覆盖。通过在放置槽内填充冷却液，不仅可对电极与工件进行降温冷却作用，且可将电极对工件加工产生的杂物自动排除，避免杂物影响电极的摇动量与平动量。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)通过将摇动量分段，且每段的平动量随电极下移逐渐扩大设置，可根据需要成型的形状由中心部位逐渐向外扩散进行加工，平缓电极与工件的之间的接触，相对减缓电极每次摇动与工件之间的作用力，有效减少对电极的磨损，且利用自动内缩系统，可自动判断电极与工件之间的状态，因为如果产生短路现象，电极需回到加工起始位置，增加了时间成本，通过自动内缩系统控制平动量大小，避免产生短路现象，有利于提高加工效率；
(2)通过在放置槽内填充冷却液，不仅可对电极与工件进行降温冷却作用，且可将电极对工件加工产生的杂物自动排除，避免杂物影响电极的摇动量与平动量。
附图说明
图1为本发明的实施例的整体示意图；
图2为自动内缩系统流程图；
图3为摇动量分四段时电极工作状态示意图；
图4为摇动量分八段时电极工作状态示意图。
附图标记：1、机床；2、电极夹头座；3、电极；4、工件；5、加工空间；6、放置槽；7、成型腔。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例一
如图1所示，一种火花机的摇动加工方法，火花机包括机床1、电极夹头座2，机床1与电极夹头座2之间形成用于加工的加工空间5，机床1靠近加工空间5的一侧固定放置有被加工的工件4，电极夹头座2靠近加工空间5的一侧固定连接有用于加工工件4的电极3，电极3的位置设置在工件4的正上方位置，电极3沿高度方向靠近工件4移动并对工件4进行加工。同时，机床1靠近加工空间5的一侧开设有放置槽6，放置槽6内填充有用于降温的冷却液，工件4置于放置槽6内且被冷却液覆盖。
具体的，电极3在下移的过程中沿垂直于高度方向的平面摇动，将电极3沿垂直于高度方向的平面摇动的次数设置为摇动量，电极3沿垂直于高度方向的平面摇动的范围大小设置为平动量。利用摇动分段系统将电极3的摇动量进行分段设置，每段摇动量的平动量随电极3沿高度方向移动量大小增大而扩大设置。
结合图2所示，配合自动内缩系统，利用自动内缩系统控制电极3与工件4的加工状态，将摇动量、平动量以及工件4的加工参数输入自动内缩系统，自动内缩系统根据加工时电极3与工件4之间的实际间隙电压自动调整平动量以防止电极3与工件4短路。
其中，自动内缩系统包括以下步骤：
S1.输入摇动量、平动量以及工件4的加工参数，判断是否短路；
S2.若为真，则缩小平动量，重复S1，相反则不缩小平动量，进入S3；
S3.继续加工。
如图3所示，摇动分段系统可将摇动量分为四段。本实施例优选地将四段摇动量的平动量分别是1/4、1/2、3/4、1。
电极3外侧壁与工件4的成型腔7的内侧壁之间的距离设置为1，根据工件4的表面光洁度与电极3的形状选择摇动量。若摇动量为100，即每段摇动分为25，第一段的电极3平动量范围为1/4，第二段的电极3平动量范围为1/2，第三段的电极3平动量范围为3/4，第四段的电极3平动量范围为1。
通过将摇动量分段，且每段的平动量随电极3下移逐渐扩大设置，可根据需要成型的形状由中心部位逐渐向外扩散进行加工，平缓电极3与工件4的之间的接触，相对减缓电极3每次摇动与工件4之间的作用力，有效减少对电极3的磨损，且利用自动内缩系统，可自动判断电极3与工件4之间的状态，因为如果产生短路现象，电极3需回到加工起始位置，增加了时间成本，通过自动内缩系统控制平动量大小，避免产生短路现象，有利于提高加工效率。其中，放置槽6内填充冷却液，不仅可对电极3与工件4进行降温冷却作用，且可将电极3对工件4加工产生的杂物自动排除，避免杂物影响电极3的摇动量与平动量。
实施例二
如图4所示，摇动分段系统可将摇动量分为八段。本实施例优选地将四段摇动量的平动量分别是1/8，1/4，3/8，1/2，5/8，3/4，7/8，1。
电极3外侧壁与工件4成型腔7的内侧壁之间的距离设置为1，根据工件4的表面光洁度与电极3的形状选择摇动量。若摇动量为80，即每段摇动分为10，第一段的电极3平动量范围为1/8，第二段的电极3平动量范围为1/4，第三段的电极3平动量范围为3/8，第四段的电极3平动量范围为1/2，第五段的电极3平动量范围为5/8，第六段的电极3平动量范围为3/4，第七段的电极3平动量范围为7/8，第八段的电极3平动量范围为1。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种火花机的摇动加工方法，所述火花机包括机床(1)、电极夹头座(2)、摇动分段系统、自动内缩系统，其特征在于，所述机床(1)与所述电极夹头座(2)之间形成用于加工的加工空间(5)，所述机床(1)靠近所述加工空间(5)的一侧固定放置有被加工的工件(4)，所述电极夹头座(2)靠近所述加工空间(5)的一侧固定连接有用于加工所述工件(4)的电极(3)，所述电极(3)与所述工件(4)位置相对应设置，所述电极(3)沿高度方向靠近所述工件(4)移动并对所述工件(4)进行加工，所述电极(3)沿垂直于高度方向的平面摇动；
所述电极(3)沿垂直于高度方向的平面摇动的次数设置为摇动量，所述电极(3)沿垂直于高度方向的平面摇动的范围大小设置为平动量，所述摇动分段系统用于将所述摇动量进行分段设置，每段所述摇动量的所述平动量随所述电极(3)沿高度方向移动量大小增大而扩大设置；
所述自动内缩系统用于控制所述电极(3)与所述工件(4)的加工状态，将所述摇动量、所述平动量以及所述工件(4)的加工参数输入所述自动内缩系统，所述自动内缩系统根据加工时所述电极(3)与所述工件(4)之间的实际间隙电压自动调整所述平动量以防止所述电极(3)与所述工件(4)短路。
2.根据权利要求1所述的火花机的摇动加工方法，其特征在于，所述摇动分段系统将所述摇动量分为四段或八段。
3.根据权利要求2所述的火花机的摇动加工方法，其特征在于，所述摇动分段系统将所述摇动量分为四段，四段所述摇动量的所述平动量分别是1/4、1/2、3/4、1。
4.根据权利要求2所述的火花机的摇动加工方法，其特征在于，所述摇动分段系统将所述摇动量分为八段，八段所述摇动量的所述平动量分别是1/8，1/4，3/8，1/2，5/8，3/4，7/8，1。
5.根据权利要求1所述的火花机的摇动加工方法，其特征在于，所述自动内缩系统包括以下步骤：
S1.输入所述摇动量、所述平动量以及所述工件(4)的加工参数，判断是否短路；
S2.若为真，则缩小平动量，重复S1，相反则不缩小平动量，进入S3；
S3.继续加工。
6.根据权利要求1所述的火花机的摇动加工方法，其特征在于，所述机床(1)靠近所述加工空间(5)的一侧开设有放置槽(6)，所述放置槽(6)内填充有用于降温的冷却液，所述工件(4)置于所述放置槽(6)内且被所述冷却液覆盖。
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