电火花机床的组成及作用详解

电火花成形加工机床，由脉冲电源、机床本体、自动调节系统和工作液循环过滤系统四部分组成，如图3-7所示。

1.脉冲电源

电火花成形加工机床的脉冲电源，其作用是将工频交流电转变为一定频率的单向脉冲电流，提供给电火花成形加工所需要的能量。脉冲电源的性能直接影响电火花成形加工的生产效率、加工稳定性、电极损耗、加工精度和表面粗糙度等。因此，对脉冲电源有如下基本要求：

1）要有足够的脉冲放电能量，保持一定的生产效率，不然只能加热而不能将金属瞬间熔化和汽化。

2）脉冲波形基本是单向脉冲，以便充分利用极性效应，减少电极损耗。

图3-7 电火花成形机床

1—床身 2—液压油箱 3—工作台 4—工作液槽 5—主轴头 6—立柱 7—工作液箱 8—电源箱

3）脉冲电源的主要参数（脉冲宽度、脉冲间隔和峰值电流）应有较宽的调节范围，以满足粗加工、半精加工和精加工的需要。

4）工具电极损耗要小，粗规准时相对损耗要小于0.5%（体积分数）；中、精规准时应更小。

5）性能稳定可靠，结构简单，操作和维修方便等。

2.机床本体

电火花成形加工机床本体的作用是，保证工具电极与零件间的相互位置尺寸要求。它主要包括床身、立柱、主轴头和工作台，如图3-8所示。

（1）床身和立柱 床身和立柱为机床的主要基础件，要有足够的刚度，床身工作台与立柱导轨之间有一定的垂直度要求。它们的刚度、精度和耐磨性等对电火花加工质量有直接影响。

（2）工作台 它用于支承和安装被加工的零件及工作液槽。通过转动纵、横手轮带动丝杠来移动纵、横工作台，从而调整零件与工具电极的相互位置。(www.xing528.com)

图3-8 电火花成形加工机床本体及机械传动系统

1—床身 2、5—手轮 3、4、10—丝杠 6—纵、横工作台 7—立柱 8—主轴头 9—主轴座 11—齿轮系统 12—电动机

（3）主轴头 它是电火花机床自动调节系统的执行机构，控制零件与工具电极间的间隙。主轴头的性能和质量对电火花成形加工工艺指标起着重要影响。因此，要求主轴头结构简单、传动链短、传动间隙小，有很好的轴向和侧向刚度及精度，以及适宜的进给和升降速度。此外，主轴运动的直线性和抗扭性要好，灵敏度高和无爬行现象及足够的承载电极质量的能力等。

3.自动调节系统

电火花成形加工过程的放电间隙，随着粗、精加工所选择的电参数不同而有所不同。为满足不同的粗、精加工需要，且因电火花加工是动态过程，即零件与工具电极均有一定的损耗，使得放电间隙不断增大，而影响加工效果。另外，一旦因排屑不良等因素造成间隙过小而发生短路等情况时，为了维持所需的最佳放电间隙，则电极需不断及时地调整进给量，以保持最佳放电间隙。这一作用正是由其自动调节系统完成的。

4.工作液循环过滤系统

工作液循环过滤系统的作用是，使具有一定压力的工作液强迫流经放电间隙，将电蚀产物排除，并对使用过的工作液进行过滤而净化。工作液的循环工作方式有如图3-9所示的两种，即冲油式和抽油式。其中，冲油式的优点是排屑效果好。但电蚀产物流出过程易造成二次放电而导致四壁出现斜度，精度降低；抽油式的优点是可获得较好的加工精度和低的表面粗糙度，但排屑能力不如冲油式。

图3-9 工作液的循环方式

a、b）冲油式 c、d）抽油式

电火花成形加工，必须在具有较强绝缘性能的液体介质（工作液）中进行。工作液在电火花成形加工过程中的作用是，形成火花击穿放电通道，并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态；对放电通道起到压缩作用，即使放电能量集中；在强迫流动过程中，将电蚀产物从放电间隙中带出；同时兼有对工具电极和被加工零件进行冷却的作用。

日常生产中，常用的工作液有煤油和变压器油等。实践表明，使用煤油与变压器油的混合油效果最佳。