電加工機床設備大致可分為四大類: 第1類為主要用來加工各種模具、型腔、型孔的電火花成型加工機床,這一類機床占全部電火花加工機床的80%左右;第2類為電火花線切割機床,被用來切割零件和加工衝模;第3類為工具電極相對於工件既有直線進給運動又有旋轉運動的電火花鏜、磨螺紋等加工機床;第4類為可對工件進行表麵處理的電火花加工機床,如電火花刻字等。
隨著電火花加工工藝的改進,電火花加工機床也有了很大的發展,如在廣泛地采用矩形波脈衝電源的同時,又發展了各種迭加波形的脈衝電源和各種矩形波派生電源。在間隙自動調節方麵,也由隻對電極間隙進行測量、控製,向對多參數進行自適應控製的方向發展等。所有這一係列的改進和發展,已使電火花加工進入了一個新階段。
工具電極
電火花加工用的工具是電火花放電時的電極之一,故稱為工具電極,有時簡稱電極。由於電極的材料常常是銅,因此又稱為銅公
放電間隙
放電間隙是放電時工具電極和工件間的距離,它的大小一般在0.01~0.5 mm之間,粗加工時間隙較大,精加工時則較小。
脈衝寬度ti(μs)
脈衝寬度簡稱脈寬(也常用ON、TON等符號表示),是加到電極和工件上放電間隙兩端的電壓脈衝的持續時間。為了防止電弧燒傷,電火花加工隻能用斷斷續續的脈衝電壓波。一般來說,粗加工時可用較大的脈寬,精加工時隻能用較小的脈寬。
脈衝間隔to(μs)
脈衝間隔簡稱脈間或間隔(也常用OFF、TOFF表示),它是兩個電壓脈衝之間的間隔時間。間隔時間過短,放電間隙來不及消電離和恢複絕緣,容易產生電弧放電,燒傷電極和工件;脈間選得過長,將降低加工生產率。加工麵積、加工深度較大時,脈間也應稍大。
放電時間(電流脈寬)te(μs)
放電時間是工作液介質擊穿後放電間隙中流過放電電流的時間,即電流脈寬,它比電壓脈寬稍小,二者相差一個擊穿延時td。ti和te對電火花加工的生產率、表麵粗糙度和電極損耗有很大影響,但實際起作用的是電流脈寬te。
擊穿延時td(μs)
從間隙兩端加上脈衝電壓後,一般均要經過一小段延續時間td,工作液介質才能被擊穿放電,這一小段時間td稱為擊穿延時。擊穿延時td與平均放電間隙的大小有關,工具欠進給時,平均放電間隙變大,平均擊穿延時td就大;反之,工具過進給時,放電間隙變小,td也就小。
脈衝周期tP(μs)
一個電壓脈衝開始到下一個電壓脈衝開始之間的時間稱為脈衝周期,顯然tP=ti+to
脈衝頻率fP(Hz)
脈衝頻率是指單位時間內電源發出的脈衝個數。顯然,它與脈衝周期tP互為倒數。
有效脈衝頻率fe(HZ)
有效脈衝頻率是單位時間內在放電間隙上發生有效放電的次數,又稱工作脈衝頻率。
脈衝利用率λ
脈衝利用率λ是有效脈衝頻率fe與脈衝頻率fp之比,又稱頻率比,
亦即單位時間內有效火花脈衝個數與該單位時間內的總脈衝個數之比。
脈寬係數τ
脈寬係數是脈衝寬度ti與脈衝周期tp之比。
占空比ψ
占空比是脈衝寬度ti與脈衝間隔to之比,ψ=ti/to。粗加工時占空比一般較大,精加工時占空比應較小, 否則放電間隙來不及消電離恢複絕緣,容易引起電弧放電。
開路電壓或峰值電壓(V)
開路電壓是間隙開路和間隙擊穿之前td時間內電極間的高電壓。一般晶體管方波脈衝電源的峰值電壓=60~80 V,高低壓複合脈衝電源的高壓峰值電壓為175~300 V。峰值電壓高時,放電間隙大,生產率高,但成形複製精度較差。
火花維持電壓
火花維持電壓是每次火花擊穿後,在放電間隙上火花放電時的維持電壓,一般在25 V左右,但它實際是一個高頻振蕩的電壓。
加工電壓或間隙平均電壓U(V)
加工電壓或間隙平均電壓是指加工時電壓表上指示的放電間隙兩端的平均電壓,它是多個開路電壓、火花放電維持電壓、短路和脈衝間隔等電壓的平均值。
加工電流I(A)
加工電流是加工時電流表上指示的流過放電間隙的平均電流。精加工時小,粗加工時大,間隙偏開路時小,間隙合理或偏短路時則大。
短路電流Is(A)
短路電流是放電間隙短路時電流表上指示的平均電流。它比正常加工時的平均電流要大20%~40%。
峰值電流(A)
峰值電流是間隙火花放電時脈衝電流的大值(瞬時),在日本、英國、美國常用Ip表示。雖然峰值電流不易測量,但它是影響加工速度、表麵質量等的重要參數。在設計製造脈衝電源時,每一功率放大管的峰值電流時預先計算好的,選擇峰值電流實際是選擇幾個功率管進行加工。
短路峰值電流(A)
短路峰值電流是間隙短路時脈衝電流的大值,它比峰值電流要大20%~40%,與短路電流相差一個脈寬係數的倍數。
隨著數字控製技術的發展 ,電火花加工機床已數控化,並采用微型電子計算機進行控製。機床功能更加完善,自動化程度大為提高,實現了電極和工件的自動定位、加工條件的自動轉換、電極的自動交換、工作台的自動進給、平動頭的多方向伺服控製等。低損耗電源、微精加工電源、適應控製技術和完善的夾具係統的采用,顯著提高了加工速度、加工精度和加工穩定性,擴大了應用範圍。電火花加工機床不僅向小型 、精密和專用方向發展 ,而且向能加工汽車車身、大型衝壓模的超大型方向發展。