数控电火花成型机床工艺技术分享

苏州中航长风数控电火花成型机精密分度轴（C轴，也称为U轴）的研制成功，可进行的角度定位和连续旋转伺服加工。C轴与Z轴联动，可对内外螺纹、内外斜齿轮等类似的零件进行加工；C轴与X、Y轴联动，可对齿条、滚筒花纹模具、木工刀具等复杂零件进行加工。数控电火花成形机配上C轴，可大大扩展其加工范围，增强加工能力。尤其是对曲线或曲面形状的工件进行加工时，C轴可与其他各轴联动，在三维空间内，加工出复杂的型腔和截面，如蜗轮、蜗杆、螺纹等。本所研制的C轴传动系统由交流伺服电机、联轴器、谐波减速器、陶瓷轴承及轴承法兰等核心部件组成。谐波减速器与普通齿轮相比，具有传动平稳、噪音低、摩擦阻力小、精度稳定性好、反向间隙小等特点。在装配过程中，按装配精度要求，严格筛选配件，严格按工艺规程进行装配，从而保证了zui终的各项技术指标要求，如旋转精度、反向间隙、轴、径向跳动等。

研制的智能化精密数控电火花成形机床加工脉冲电源系统由数控系统和电火花加工控制系统、功率放大单元、主回路单元、自动调整电压单元、运动轴驱动单元等部分构成。控制系统主要包括以下部分：时钟控制与放电脉冲信号发生部分，电流电压等参数设定部分，特殊加工波形控制部分（等脉宽、阶梯波），抬刀控制部分，伺服间隙与放电状态（电压电流）检测部分，异常放电处理部分（增大脉间、切断脉宽，减小脉宽，增大电流）等。主回路单元包括：高、低压加工回路、高低压复合回路、低损耗回路、超精加工回路、特殊材料加工回路等。可根据脉冲电源的主要回路和附加回路得到多种波形的组合，针对不同的加工工艺要求，任意选用，叠加到放电间隙，使加工对象得到*工艺效果。功率放大单元完成对加工脉冲电压电流的功率放大，它由IGBT功率开关管和前置驱动放大电路组成。自动调整电压单元提供稳定的加工电压，由晶闸管整流自动稳压回路实现，并能实现数控化和多种保护功能。

电火花成型机制造中得出的心得：只有精心调节伺服进给，间隙大小适当，才能维持较佳放电状态，具有较高的加工效率和更强的加工能力。电火花成形机床数控系统的伺服进给控制是一个更为精细的闭环控制。因此，在硬件上采用高速I/O通道设计，在软件上采用的精密数控电火花加工脉冲电源系统框图编代码和32位CPU指令代码直接嵌入式设计，保证软硬件运行的性；检测部分采用精密的数字硬件电路设计以确保检测的准确；采用高分辨率的反馈器件保证系统控制精度。这就能保证检测系统、稳定可靠，进给伺服电机与机械系统响应灵敏、控制准确、精度高且稳定。实现放电伺服进给系统的高性能控制。

　　数控系统可实现全闭环控制、0.1m机械控制精度和主轴（Z轴）实现10m/min以上的进给速度。数控系统的检测部分采用精密的数字硬件电路设计以确保检测的准确；采用直线光栅尺和高分辨率的脉冲编码器双位置测量反馈伺服系统，各轴在运动时独立检测实际位置，X、Y、Z数控轴能达到zui小机械驱动精度0.1m的位置检测控制。通过机床的刚度与的伺服控制，实现电火花成型机床加工的超精密的定位精度和重复定位精度。

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