火花機,全稱為電火花加工機床(Electrical Discharge Machining,簡稱 EDM),其工作原理基于放電蝕除效應。在加工過程中,工具電極和工件分別連接到脈沖電源的兩極,并浸沒于工作液中,常見工作液有煤油、去離子水等。當工具電極向工件靠近,二者間隙達到一定距離時,脈沖電壓會擊穿工作液,形成放電通道。在這一通道中,瞬間會集中大量熱能,溫度可飆升至 10000℃以上,致使工件表面局部微量金屬迅速熔化、氣化,并在壓力急劇變化下,飛濺到工作液中,冷凝成金屬微粒后被帶走。每個脈沖放電雖蝕除金屬量極少,但每秒成千上萬次的脈沖放電累加,就能實現可觀的材料去除,逐步加工出與工具電極形狀對應的工件形狀。例如,在加工復雜模具型腔時,通過精心設計電極形狀,并配合精確的電極進給控制,利用這種放電蝕除機制,能準確塑造出所需的復雜輪廓,滿足模具高精度、高復雜度的制造需求。立式火花機結構緊湊,主軸剛性好,加工穩定性強。中山火花機制造廠家
工作液在火花機加工中扮演著多重關鍵角色。首先,它作為放電介質,只有在合適的工作液中,兩極間的脈沖放電才能穩定發生,實現對工件的蝕除加工。其次,工作液具有冷卻作用,能迅速帶走放電瞬間產生的大量熱量,避免工件和電極因過熱而產生變形或損壞,確保加工過程的穩定性和精度。再者,工作液還承擔著排屑功能,將放電過程中產生的金屬碎屑及時沖走,防止碎屑在放電間隙堆積,影響后續放電效果和加工質量。在工作液的選擇上,需綜合考慮多種因素。對于一般的火花機加工,煤油是較為常用的工作液,其粘度較低,有利于排屑,閃點較高,安全性好,且性能穩定,能滿足大多數常規加工需求。在一些對加工表面質量要求極高的場合,如鏡面火花機加工,去離子水可能是更好的選擇,因為其純凈度高,能減少雜質對加工表面的污染,有助于獲得更光滑的表面。此外,乳化液也在部分情況下應用,它兼具潤滑和冷卻性能,可根據具體加工材料和工藝要求進行合理選用。東莞電火花機供應商數控火花機編程便捷,可預設加工參數,實現自動化作業。
工作液系統是數控火花機不可或缺的組成部分,其主要功能包括冷卻工件與電極、排除加工碎屑、絕緣放電間隙以及維持穩定的放電環境,目前主流的工作液類型為礦物油基工作液(如煤油精制而成的工作液)與合成型工作液,其中礦物油基工作液因絕緣性能好、冷卻效果佳、成本較低等優勢,在中低速加工場景中應用;而合成型工作液則具有更高的閃點、更低的揮發量以及更好的生物降解性,適用于高速加工或對環保要求較高的場合。工作液系統通常由工作液箱、循環泵、過濾器、噴嘴、液位傳感器與溫度傳感器等部件組成,其設計要點在于保證工作液的循環效率與過濾精度 —— 循環泵需提供足夠的壓力(通常為 0.1MPa-0.5MPa)與流量(10L/min-50L/min),確保工作液能夠充分覆蓋放電區域,及時帶走加工產生的熱量與碎屑;過濾器則需具備高精度過濾能力(過濾精度通常為 5μm-20μm),避免碎屑在放電間隙中堆積導致短路或拉弧,目前常用的過濾器類型包括紙質過濾器、硅藻土過濾器與磁性過濾器,其中磁性過濾器可有效吸附加工過程中產生的鐵磁性碎屑,適用于模具鋼等磁性材料的加工,而硅藻土過濾器則適用于非磁性材料或對過濾精度要求極高的場景。
在航空航天、汽車零部件等領域,很多石墨電極存在復雜異形結構(如深腔、窄縫、曲面),傳統加工設備受限于刀具剛性,難以深入加工,易出現尺寸偏差、表面質量差等問題。石墨火花機憑借放電加工的優勢,無需刀具接觸工件,可輕松應對各類復雜異形石墨電極加工。設備擁有強大的 CAD/CAM 編程系統,支持導入 3D 模型自動生成加工代碼,即使是深徑比達 1:15 的深腔結構,也能通過細長電極實現準確加工,且加工過程中不會因刀具振動影響精度。某航空零部件企業使用該設備加工發動機石墨電極,電極上的 0.5mm 窄縫結構一次加工成型,表面粗糙度達 Ra0.4μm,無需后續拋光處理,加工時間從傳統設備的 8 小時縮短至 3 小時,生產效率提升 167%,同時避免了傳統加工中刀具折斷導致的工件報廢,降低生產成本。火花機加工精度可達 0.001mm,滿足高精度模具要求。
伺服進給系統承擔間隙控制與運動執行功能,其響應速度與定位精度直接影響加工質量。現代數控火花機普遍采用全閉環伺服控制架構,通過光柵尺(分辨率0.1μm)實時反饋工作臺位置,與數控系統指令形成閉環調節,定位精度可達±0.002mm。驅動單元多采用直線電機或高精度滾珠絲杠,直線電機驅動方式消除了絲杠傳動的反向間隙與摩擦誤差,加速度可達1g以上,適合高速軌跡加工;滾珠絲杠驅動則通過預緊工藝減小間隙,配合伺服電機的17位編碼器,可實現微進給量(0.1μm/步)的穩定輸出。此外,伺服系統還具備“防過切”保護功能,當檢測到放電間隙異常時,可在1ms內觸發急停,避免工件與電極碰撞損壞。定制化火花機可根據用戶特殊需求,加裝專屬功能模塊。中山雙頭火花機供應廠家
高效電火花機,脈沖放電穩定,大幅縮短模具深孔加工周期。中山火花機制造廠家
火花機加工過程中能耗較高,傳統設備每小時耗電量達 15-20 度,長期使用會產生高額電費。而新型節能石墨火花機通過多項節能技術,大幅降低能耗,幫助企業控制成本。設備采用高效節能電源,電源轉換效率達 92%,較傳統電源(80% 轉換效率)降低 15% 的電能損耗;同時,設備配備智能休眠系統,當設備空閑 10 分鐘后,自動進入低功耗休眠模式,耗電量降至正常運行的 10%;此外,優化的放電參數可減少無效放電,進一步降低能耗。經實際測試,該石墨火花機每小時耗電量為 10-12 度,較傳統設備節省 25%-30%。某模具加工廠擁有 10 臺該設備,每月運行時間按 600 小時計算,每月可節省電費約 3 萬元(按 1 元 / 度計算),一年節省電費 36 萬元,加工成本降低 25%,明顯提升企業盈利能力。中山火花機制造廠家