1、電火花加工技術(shù)摘 要電鍍(Electroplating)就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程，是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕，提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性及增進美觀等作用。 本論文以行業(yè)現(xiàn)狀為出發(fā)點，為提高電鍍行業(yè)的生產(chǎn)效率，結(jié)合其他行業(yè)自動控制技術(shù)的應(yīng)用情況，提出了基于PLC的電鍍行車自動牛產(chǎn)線的設(shè)計。本文首先分析和制定了該生產(chǎn)線的整體設(shè)計思想和方案，確保該生產(chǎn)線系統(tǒng)具備真正自動化生產(chǎn)能力且結(jié)構(gòu)簡單。在該生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)中，采用了高可靠性，高穩(wěn)定性，編程簡單，易于使用，而且廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代T業(yè)企業(yè)牛產(chǎn)過程控制中的控制器PLC

2、。本文詳細分析了各中輸送系統(tǒng)設(shè)備保護控制電動機原理圖、程序框圖、PLC系統(tǒng)外部接線圖。分層次詳細闡述了輸送系統(tǒng)的目標(biāo)及功能，使高度自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加清晰，層次更加分明。關(guān)鍵詞：電鍍； 特種加工； 主要方法；發(fā)展趨勢ABSTRACTElectroplating is to use the principle of electrolysis in some metal surface with a thin layer of the other metal or alloy process, is using electrolysis make metal or other material t

3、he product's surface attached a layer of a metal technology and so to prevent corrosion, improve abrasion resistance, electric conductivity, reflective sex and enhance the beautiful functions. This papers to the industry status as a starting point, to improve the efficiency of electroplating ind

4、ustry, combined with other industry automatic control technology, the application of PLC is put forward based on the electroplating of the automatic production line of driving cattle design. This paper first analyzes the production line and make the whole design idea and the program and ensure the p

5、roduction line system have automation production capacity and the structure of real simple. In the production line of the control system, the high reliability, high stability, programming is simple, easy to use, and widely used in modern T industry production process control of enterprise cattle PLC

6、 controller. This paper makes a detailed analysis of the various conveying system equipment protection control motor principle diagram, diagram, PLC system outside the wiring diagram. Stratified explains in detail the conveying system goal and function, make high automation system structure is more

7、clear, administrative levels more trenchant.Key words：Electroplating； special processing； main method； development trend1、電火花加工的基本原理電火花加工是利用工具電極和工件電極間瞬時火花放電所產(chǎn)生的高溫，熔蝕工件材料來獲得工件成形的放電加工是將工件和電極同時浸入介電液中，用特殊電源供給直流脈沖，電源正負極各接于工件和電極上，電極與工件由伺服機構(gòu)控制，而維持一小間隙，距離最短之處，因介電液的絕緣破壞而產(chǎn)生火花。反復(fù)不停放電直到工件被加工出與電極形狀相反之凹穴出現(xiàn)為止。1.1電

8、火花加工的優(yōu)點 能導(dǎo)電即可進行放電加工避免硬化變形加工斷裂在工件內(nèi)之螺絲攻或鉆頭電極與工件不接觸，故不產(chǎn)生切削應(yīng)力沒有毛邊加工薄且脆之工件鏡面加工可自動化，一個人可同時操作數(shù)臺機器切削加工復(fù)雜復(fù)雜形狀之工件可制作完全吻合之上下模1.2電火花加工的缺點工件需能導(dǎo)電 加工是相當(dāng)慢的 生成較硬且脆的變質(zhì)層，微細裂縫產(chǎn)生 電極會消耗，需準(zhǔn)備較多的電極操作人員需要相當(dāng)經(jīng)驗圖1電火花加工原理原理2、電火花加工技術(shù)在模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀數(shù)控電火花加工技術(shù)正不斷向精密化、自動化、智能化、高效化等方向發(fā)展。如今新型數(shù)控電火花機床層出不窮，如瑞士阿奇、瑞士夏米爾、日本沙迪克、日本牧野、日本三菱等機床在這方面技術(shù)都有

9、了全面的提高。2.1精密化電火花加工的精密核心主要體現(xiàn)在對尺寸精度、仿形精度、表面質(zhì)量的要求。時下數(shù)控電火花機床加工的精度已有全面提高，尺寸加工要求可達±2-3m、底面拐角R值可小于0.03mm，最佳加工表面粗糙度可低于Ra0.3m。通過采用一系列先進加工技術(shù)和工藝方法，可達到鏡面加工效果且能夠成功地完成微型接插件、IC塑封、手機、CD盒等高精密模具部位的電火花加工。從總體來看，現(xiàn)代模具企業(yè)在先進數(shù)控電火花機床的應(yīng)用上，還沒能很好地挖掘出機床的精密加工性能。因此有必要全面推動已有數(shù)控加工技術(shù)的進一步發(fā)展，不斷提高模具加工精度。2.2智能化智能控制技術(shù)的出現(xiàn)把數(shù)控電火花加工推向了新的發(fā)

10、展高度。新型數(shù)控電火花機床采用了智能控制技術(shù)。專家系統(tǒng)是數(shù)控電火花機床智能化的重要體現(xiàn)，它的智能性體現(xiàn)在精確的檢測技術(shù)和模糊控制技術(shù)兩方面。在線自動監(jiān)測、調(diào)整加工過程，實現(xiàn)加工過程的最優(yōu)化控制。專家系統(tǒng)在檢測加工條件時，只要輸入加工形狀、電極與工件材質(zhì)、加工位置、目標(biāo)粗糙度值、電極縮放量、搖動方式、錐度值等指標(biāo)，就可自動推算并配置最佳加工條件。專家系統(tǒng)智能技術(shù)的應(yīng)用使機床操作更容易，對操作人員的技術(shù)水平要求更低。目前智能化技術(shù)不斷地升級，使得智能控制技術(shù)的應(yīng)用范圍更加的廣泛。隨著市場對電加工要求的提升，智能化技術(shù)將獲得更為廣闊的發(fā)展空間。2.3自動化目前最先進的數(shù)控電火花機床在配有電極庫和標(biāo)準(zhǔn)

11、電極夾具的情況下，只要在加工前將電極裝入刀庫，編制好加工程序，整個電火花加工過程便能日以赴繼地自動運轉(zhuǎn)，幾乎無需人工操作。機床的自動化運轉(zhuǎn)降低了操作人員的勞動強度、提高生產(chǎn)效率。但自動裝置配件的價格比較昂貴，大多模具企業(yè)的數(shù)控電火花機床的配置并不齊全。數(shù)控電火花機床具備的自動測量找正、自動定位、多工件的連續(xù)加工等功能已較好地發(fā)揮了它的自動化性能。自動操作過程不需人工干預(yù)，可以提高加工精度、效率。普及機床的自動化程度是當(dāng)前數(shù)控電火花機床行業(yè)的發(fā)展趨勢之一。2.4高效化 現(xiàn)代加工的要求為數(shù)控電火花加工技術(shù)提供了最佳的加工模式，即要求在保證加工精度的前提下大幅提高粗、精加工效率。如手機外殼、家電制品

12、、電器用品、電子儀表等領(lǐng)域，都要求將大面積(例如100×100mm)工件的放電時間大幅縮短，同時又要降低粗糙度。從原來的Ra0.8m改進到Ra0.25m，使放電后不必再進行手工拋光處理。這不但縮短了加工時間且省卻后處理的麻煩，同時提升了模具品質(zhì)，使用粉末加工設(shè)備可達到要求。若在大工件的粗加工中選用石墨電極材料也是提高加工效率的好方法。最佳的加工模式是企業(yè)擴大市場空間、提升市場競爭力的資本，其開發(fā)而成的新產(chǎn)品、新技術(shù)亦愈受歡迎。3、數(shù)控電火花加工新工藝的應(yīng)用電火花加工工藝是實現(xiàn)加工目的直接手段。目前已經(jīng)開發(fā)出了多種電火花加工工藝，并在生產(chǎn)中取得了一定的經(jīng)濟效益。下面介紹幾種在數(shù)控電火花

13、加工中新應(yīng)用的工藝及其優(yōu)勢。3.1標(biāo)準(zhǔn)化夾具實現(xiàn)快速精密定位數(shù)控電火花加工為保證極高的重復(fù)定位精度且不降低加工效率，采用快速裝夾的標(biāo)準(zhǔn)化夾具。目前有瑞士的EROWA和瑞典的3R裝置可實現(xiàn)快速精密定位。這類裝置的原理是電極在制造時，是集電極與夾具為一體的組件在裝有同數(shù)控電火花機床上配備的工藝定位基準(zhǔn)附件相同的加工設(shè)備上完成的。工藝定位基準(zhǔn)附件都統(tǒng)一同心、同位，并且各數(shù)控機床都有坐標(biāo)原點。因此電極在制造完成后，直接取下電極和夾具的組件，裝入數(shù)控電火花機床的基準(zhǔn)附件上，無需再進行糾正調(diào)節(jié)。標(biāo)準(zhǔn)化夾具，是一種快速精密定位的工藝方法，它的使用大大減少了數(shù)控電火花加工過程中的裝夾定位時間，有效地提升了企業(yè)

14、的競爭力。3.2混粉加工方法實現(xiàn)鏡面加工效果在放電加工液內(nèi)混入粉末添加劑，以高速獲得光澤面的加工方法稱之為混粉加工。該方法主要應(yīng)用于復(fù)雜模具型腔，尤其是不便于進行拋光作業(yè)的復(fù)雜曲面的精密加工。可降低零件表面粗糙度值，省去手工拋光工序，提高零件的使用性能(如壽命、耐磨性、耐腐蝕性、脫模性等)。其加工原理主要是電火花工作液中加入一定比例的導(dǎo)電粉末，放電間隙增大，電極間的寄生電容和電流密度減少；使放電點分散、放電集中現(xiàn)象減少。混粉方法加工鏡面主要技術(shù)要求有：電火花機床具有鏡面精加工電路(具有極小的單個脈沖能量)；選擇合適的粉末添加劑；進行粉末添加劑的濃度管理；利用擴散裝置來消除濃度的誤差；采用無沖液

15、處理方式。混粉加工技術(shù)的發(fā)展，使精密型腔模具鏡面加工成為現(xiàn)實。3.3搖動加工方法實現(xiàn)高精度加工電火花加工復(fù)雜型腔時，在不同方向上的加工難度和加工面積相差很大，會引起加工屑局部集中，觸發(fā)加工不穩(wěn)定、放電間隙不均勻等情況。為了保證高效率下放電間隙的一致性、維持高的穩(wěn)定加工性，可以在加工過程中采用電極不斷搖動的方法。加工中采用搖動的方法可獲得側(cè)面與底面更均勻的表面粗糙度，更容易控制加工尺寸。搖動加工選用是根據(jù)被加工部位的搖動圖形、搖動量的形狀及精度的要求而定。如果在加工中不采用搖動的方法，則很難實現(xiàn)小間隙放電條件下的穩(wěn)定加工。在精加工中很容易發(fā)現(xiàn)因這個原因造成的不穩(wěn)定加工現(xiàn)象，不穩(wěn)定放電使尺寸不能準(zhǔn)

16、確地得到控制且粗糙度不均勻。采用搖動的加工方法能能很好解決這些問題且能保證高精度、高質(zhì)量的加工。3.4多軸聯(lián)動加工方法實現(xiàn)復(fù)雜加工 近年來，隨著模具工業(yè)和計算機技術(shù)的發(fā)展，促進了多軸聯(lián)動電火花加工技術(shù)的進步。采用多軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)與多種直線運動協(xié)調(diào)組合成多種復(fù)合運動方式，以適應(yīng)不同種類工件的加工要求，擴大了數(shù)控電火花加工的加工范圍，提高其在精密加工方面的比較優(yōu)勢和技術(shù)效益。數(shù)控電火花加工機床可利用多軸聯(lián)動很方便地實現(xiàn)傳統(tǒng)電火花機床難以加工的復(fù)雜型腔模具或微小零件的加工，如三維螺旋面、微細齒輪、微細齒條等。模具潛伏式膠口的加工通過對電極斜度裝夾定位的設(shè)計，也可進行斜向多軸聯(lián)動加工。4、數(shù)控電火花加工技

17、術(shù)的發(fā)展趨勢未來數(shù)控電火花加工技術(shù)的發(fā)展空間是十分廣闊的。由于電火花加工過程本身的復(fù)雜性，迄今對電火花加工的機理尚未完全弄清楚，大多研究成果是建立在大量系統(tǒng)的工藝實驗基礎(chǔ)上完成的，所以對電火花加工機理的深入研究，并以此直接指導(dǎo)和應(yīng)用于實踐加工是數(shù)控電火花加工技術(shù)發(fā)展的根本。數(shù)控電火花機床在結(jié)構(gòu)設(shè)計、脈沖電源的開發(fā)方面將朝更合理、更具優(yōu)勢化的方向全面發(fā)展，提高加工性能，同時考慮降低機床制造的成本。數(shù)控電火花加工在控制技術(shù)上將朝自動化、智能化方面的更高層次發(fā)展，總之，數(shù)控電火花加工技術(shù)以提高加工質(zhì)量、提高加工效率、擴大加工范圍、降低加工成本等為目標(biāo)在模具工業(yè)中不斷發(fā)展。參考文獻 1 趙萬生，等.特種加工技術(shù)M.北京:高等教育出版社,2001. 2 張遼遠,等.現(xiàn)代加工技術(shù)M.北京:機械工業(yè)出版社,2008.7 3 張學(xué)仁