电火花加工十篇

发布时间:2024-04-24 23:59:55

电火花加工篇1

关键词:tC11钛合金;正交试验;材料去除率

钛合金因其高强度、耐热耐腐蚀等优点,在航空航天及国防工业领域应用广泛[1-2]。但由于钛合金具有导热系数差、高温下易与刀具材料起反应等特点,切削过程中极易出现排屑不畅、粘接磨损、崩刃等现象,属于典型的难切削材料[3]。电火花加工作为加工难切削材料的一种常用手段,加工不受材料硬度及强度影响,在钛合金加工应用领域得到了广泛关注[4]。电极材料及放电参数对电火花加工效果有着决定性的影响。本文针对tC11钛合金电火花加工中放电状态不稳定、加工效率不高等问题,从工艺试验角度探讨电源参数、电极材料等参数对电火花加工的效率、电极损耗等方面的影响规律,在此基础上优选电加工工艺参数,提高加工效率、降低损耗。

1钛合金电火花加工难点分析

钛合金的物理特性决定了其电火花加工的难度:钛合金的导热系数较低,电火花加工过程中产生的热量难以迅速释放,导致加工区域温度迅速升高[5]。钛合金在高温条件下的化学性质比较活泼,可以与许多非金属元素(如碳、氧、氮等)化合,生成诸如tiC等非常难溶的化合物[6],影响加工过程。在加工过程中,电参数、电极材料以及排屑状况等工艺条件均会对放电过程产生较大影响。如果匹配不当,势必会导致放电条件持续恶劣,甚至导致拉弧、短路等不稳定放电现象,影响加工效率与质量。

2电极材料选择

工艺参数优选前应先确定电极材料,目前钛合金电火花加工中常用的电极材料为紫铜与石墨[7-10]。前文分析提到,钛合金电火花加工过程中易产生tiC,对加工效率影响较大。故进行工艺试验,对比了紫铜、石墨2种不同电极加工时,工件表面覆盖层tiC的含量情况。

2.1试验条件

机床:μeDm-50电火花加工机工件:tC11钛合金电极:20mm紫铜、石墨圆柱电极工作液:专用煤油试验中所用的电加工参数如表1所示。用两种电极各加工10min,之后对不同试验条件下所加工出工件表面进行理化分析,对比tiC含量。

2.2试验结果对比

ti元素和C元素在高温下只能以tiC这种物相存在,工件表面tiC含量应与化学成分的C元素含量的变化趋势一致。采用KYKY-em3200型扫描电子显微镜进行能谱分析试验,结果如图1、图2。由图1分析结果可以看出,相同电参数条件下,紫铜加工的钛合金工件表面的tiC含量明显高于石墨材料,说明石墨材料更有利于钛合金的加工。在工件积碳方面(见图2),紫铜电极加工钛合金时,工件表面的积碳现象十分明显,紫铜电极的加工效率也明显低于石墨电极。

3正交工艺试验

正交试验设计是用来科学设计多因素试验的一种方法。其利用一套规格化的正交表安排试验,得到的试验结果再用数理统计方法进行处理,使之得出科学结论。主要优点是能在多试验条件中选出代表性强的少数试验方案,通过对这些少数试验方案结果的分析,从中找出最优方案或最佳生产工艺条件[11]。试验基于Form20电火花成型机床,电极采用20mm圆柱石墨电极,工件为60mm×20mm×20mm的tC11钛合金样,工作液为电火花成型机床专用煤油,加工深度设置为2mm,其因素水平表如表2所示.由于From20机床电源系统对电流、脉宽2参数的匹配关系进行了严格限制,因素水平表中所选的电流的脉宽均为56μs。使用统计软件SpSS进行了正交试验设计,正交试验表及结果如表3所示。方差分析法是正交试验常用的分析方法之一。能把因素水平的变化所引起的试验结果间的差异与误差的波动所引起的试验结果间的差异区分开,并能给出可靠的数量估计。使用SpSS软件进行正交试验方差分析,结果如图3、图4。从图3可以看出,统计量p值(Sig列)为(0.000<0.016<0.058<0.531),故加工参数对加工效率的影响程度依次为:加工极性>占空比>电压>电流,优选参数组为12:加工极性负极,脉冲宽度56μs、脉冲间隔224μs(占空比1:4),加工电压100V,峰值电流39a。电极损耗率方面,从图4分析结果可以看出,加工参数对电极损耗效率的影响程度依次为:占空比>电流>加工极性>电压,考虑到正极性条件下,加工效率极慢,电极几乎也不损耗,故优选参数组为9:脉冲宽度56μs、脉冲间隔168μs(占空比1:3),峰值电流39a,加工极性负极,加工电压80V。由以上试验结果可知加工效率和电极损耗对应的优选参数组并不相同。因此,在实际加工过程中应根据具体要求匹配参数。

4改善工艺条件的辅助措施

4.1冲液方式的选择

电蚀产物排出是否顺畅,对钛合金电加工加工效果影响十分明显。在排屑条件不好的情况下,极易在工件表面形成瘤状积碳颗粒(如图5),不但难以消除,还会导致电极表面形成凹坑,改变电极形状,甚至无法获得预期的工艺结构。冲液方向也会对积碳部位的形成位置产生影响(如图6所示)。在加工过程中除了要保证冲液量足够外,也要保证冲液各个方向的均匀程度,才能抑制积碳部位的形成.由于电火花成型加工中,工件埋在工作液中,工件表面工作液的流动速率有限。在工艺结构允许的情况下,应当尽量使工作液液面接近加工部位表面,并使冲液头在工作液面以上,增加加工部位附件的工作液流动速率,使冷却、以及消电离过程更加充分,进而改善加工效率。

4.2机床辅助功能的利用

Form20机床提供了1项“在建立时产生震动”的加工辅助功能,可以在加工过程中给电极端加入一个轴向的往复运动,保证加工过程中电极可以周期性地远离工件,改善电加工产物的排屑情况,使加工状态更加稳定(如图7所示)。

5结论

电火花加工篇2

关键词:电火花线切割加工;模具加工;应用

电火花线切割加工是在电火花加工基础上发展起来的一种新的工艺形式,它是利用移动的细金属丝作为工具电极,在金属丝与工件间通以脉冲电流,利用脉冲放电的电腐蚀作用对工件切割加工的。数控线切割加工零件的精度高,适应平面复杂形状零件的加工,具有应用灵活、加工周期短、节约材料等特点,在模具生产过程中大量使用电火花线切割机床来加工。

在模具加工中,导致模具变形和开裂的原因是多方面的,如,材料问题、热处理问题、结构设计问题、工艺安排问题及线切割加工时工件的装夹和机床参数的选择问题等。在用电火花线切割机床加工模具时,加工时的工艺安排和加工时工件的装夹和机床参数的选择对模具产生的变形和开裂影响非常的大。笔者通过多年的深入研究,提出了在电火花线切割加工模具过程中防止变形和开裂的措施。

一、合理安排机械加工工艺

(1)选择好毛坯。电火花线切割加工模具工件坯料的大小,要根据模具零件的大小确定,不宜太小。一般情况下,图形应位于坯料中部或离毛坯边缘较远而不易产生变形的位置上,通常应取图形到坯料边距大于10mm。

(2)合理确定穿丝孔位置和切割方向。许多模具制造者在切割凸模类外形工件时,常常从材料的侧面切入,在切入处产生缺口,残余应力从切口处向外释放,易使凸模变形。为了避免变形,在淬火前先在毛坯上打穿丝孔,孔径为3~10mm,待淬火后从毛坯内对凸模进行封闭切割,切割方向一般选择逆时针进行加工。

(3)用机械加工去除大量的材料。凡较大的型腔或窄长而复杂的凸模,配制坯料时要改变传统的实心板料习惯。大框型腔、窄长型腔等易变形零件,应先用机械加工去除大量的加工余量,使各部分余量均匀,这样产生的应力小,同时切割时切除的体积也就小,应力达到平衡也就不致受破坏。

(4)采取多次切割工艺。线切割多次切割工艺应与机械制造工艺一样,先粗加工,后精加工,改变一次切割到位的传统习惯,以便第一次粗切割后的变形量在精切割时及时地被修正。一般精切割时的切割量应根据第一次切割后的变形量大小而定,一般取0.5mm左右即可。这种办法常应用于形状复杂而势必产生变形的零件或要求精度较高、配合间隙较小的模具。

二、合理选择装夹方式

(1)对于较大的型腔或窄长而复杂的凸模,应采用桥式支撑方式装夹,在这基础上应在毛坯下方垫上数个垫块,垫块一般选择不导电的木块或圆柱塑料棒,以缓解在加工过程中受到毛坯本身重力的影响导致的变形。

(2)改变两点夹压的习惯为单点夹压,以便切割过程中的变形能自由伸张,防止两点夹压对变形的干涉,但要注意,单点夹压的合理部位通常在末尾程序处。这样所产生的变形只影响废料部分,避免了对成型部分的影响;以多次更换夹压点的方法,也可以使变形减小。

(3)对易变形或薄壁的切割零件,可以在零件底面加一块托板,用胶粘固或螺栓压紧,使工件与托板连成一体,且保证导电性良好,加工时连托板一块切割。

三、合理选择机床加工参数

(1)适当提高电极丝滚筒的转速,这样就能把更多的切削液带入切缝中,从而能带走切削过程中产生的大部分热量,避免零件表面过热产生的变形。

(2)采用高峰值窄脉冲电参数,使工件材料以气相抛出,汽化温度大大高于融化温度,以带走大部分热量,避免工件表面过热而产生变形。

(3)当切割厚度比较大的工件时,适量增大切削液的流量,让切削液尽可能多地浸入细窄缝中,以带走大部分热量,避免工件表面过热而产生变形。

(4)脉冲能量对裂纹的影响极其明显,能量越大,裂纹则越宽越深;脉冲能量很小时,裂纹就越窄越浅。所以选择电参数时尽可能按精加工的参数来选择。

以上是作者在多年生产实践中摸索和总结出来的经验,在实际生产中取得了较好的效果。但引起线切割变形的因素很多,在生产实践中应根据实际情况制订出最佳工艺方案,采用正确的工艺方法(尤其是热加工、热处理),严格控制每道工序并不断摸索和总结,才能更有效地防止线切割的变形和开裂的问题。

参考文献:

电火花加工篇3

【关键词】脉冲电源;加工参数;自适应控制

0引言

目前,大多数数控电火花加工脉冲电源为晶体管式脉冲电源,它是一种基于斩波原理的独立式脉冲电源,这种电源具有脉冲频率高、调节脉冲参数方便、脉冲波形较好、易于实现多回路加工和加工过程自动化、体积小等优点,其独立式电源及其派生电路已经广泛应用于电火花加工中,但它存在着两个方面的严重不足:一是,电源利用率低,电源的效率只有20%~25%。主要因为直流电源电压(80V左右)与火花间隙维持电压(20V~25V左右)之间的电压差全部降在限流电阻上,限流电阻和加工间隙通过相同的电流,致使75%~80%的电能消耗在限流电阻上。不仅造成电能的极大浪费,而且限流电阻由于散热需要而体积庞大、材料昂贵,故而脉冲电源内部的散热问题一直是电源电柜设计的关键,通常在脉冲电源内部必须附设电源风扇和排风通道,这又进一步导致电能的更大消耗和电柜体积加大。另外,一般电火花加工脉冲电源粗加工平均电流高达100a左右,脉冲电源工频变压器绕组截面积巨大,这也导致脉冲电源重量惊人,体积庞大;二是,加工的峰值电流的响应速度低,而且加工电流值不稳定,随着加工状态变化而变化。如工具和电极短路时,间隙电压为零,此时加工电流快速增大,进一步恶化了加工状态,容易引起拉弧,甚至烧伤工件表面,因此,研究新型脉冲电源已迫在眉睫。

1脉冲电源参数自适应控制的基本原理

自适应控制电源,要求能根据加工过程中的变化条件,自动改变脉冲电源的电参数,以保持加工在最佳状态下进行,从而实现稳定加工,并达到较好的工艺指标。脉冲电源的电参数有脉冲波形、脉冲宽度、脉冲停歇时间以及脉冲电压和电流幅值等。

在电火花加工过程中产生不利于加工进行的变化因素很多,例如,放电间隙导电率的变化、加工工件的几何形状、面积随着加工深度的变化、工作液压力及流量的变化、脉冲电源电参数的变化等。

电参数自适应控制电路原理如图1。取加工电流和加工电压作为被测参数,即将采集来的电压、电流信号经模数转换电路(a/D)变为数字量,经计算机采集,作为主程序的运行状态的输入量,由计算机进行处理后,分别送入高频振荡及控制电路、脉冲整形及变换电路。同时,脉冲整形及变换电路也受计算机控制,经变换产生出可调的脉冲宽度和脉冲间隔,通过具有占空比可调的脉冲波形去控制iGBt的导通与关闭,从而控制电极与工件的放电状态,使加工得以顺利进行。

图1电参数自适应控制电路原理框图

在电火花加工过程中,将实际极间电压和极间参考电压进行比较,也即把从测量环节得来的信号和“给定值”的信号进行比较,以及在调整脉宽效果不明显时通过调节脉冲的频率来实现电流的自适应变化。

2电火花加工电源参数自适应控制的具体实现

电火花加工自适应控制的主要控制环节有:

2.1进给控制

进给控制的作用是及时调整间隙的大小。间隙过大时,加工会停止;间隙过小时会造成拉弧烧伤或短路,调节间隙的大小也间接调整了工作电流。进给控制依据是放电蚀除特性曲线(如图2)。

图2蚀除特性曲线

不同的加工规准,对应着不同的蚀除特性曲线Vs=f(Ug),每一曲线的a点为最大加工速度的工作点,此时的极间电压Ug即为最佳的极间加工电压。所以,对每一加工规准,找出Ug,进给控制时将目前的极间电压与最佳的极间加工电压进行比较,将两者的差值作为进给的依据,即若U-Ug

v=■・60・■・ti1.1・ip1.4,

其中ρ―工件比重,单位:g/cm3

f―频率f=■单位:Hz

S―加工面积单位:cm2

ip―放电电流峰值单位:a

ti―脉冲宽度单位:us

当进行某一具体加工时,式中ρ、S、ip可看成一定的常数。加工参数选取相应脉宽、脉间电参数ti=60us,to=20us代入上式,加工过程中首先通过检测及状态判别电路判别当前加工状态,若为正常则按初始设定值进行加工,若不正常则可在保持频率不变的情况下通过调节脉冲宽度ti的大小来控制加工速度的快慢,最终使电极间隙相应增大或缩小,并处在合适的范围,以保证加工过程的稳定进行。

2.2脉冲间隔、脉冲宽度及抬刀的自适应控制

根据放电间隙的状态,自动调节脉冲宽度和脉冲间隔的大小。当发生电弧时,通过状态判别电路检测出该状态,并相应减小脉冲宽度值及增加脉冲间隔值,以防止或避免拉弧烧伤;当加工处于正常但不是最佳状态时,相应增大脉宽的大小及减少脉冲间隔值,以提高加工速度,充分发挥脉冲电源的潜力。

在电火花成型加工过程中,当放电间隙状态发生恶化,如短路时,可通过减小脉冲频率来降低加工速度,使加工间隙增大;同时当放电间隙状态异常且减小频率又不见效时,还要迅速抬刀以改善间隙状况,通过调用底层接口函数以控制轴的运动来实现抬刀动作。由于人为规定抬刀时间和频率不易正确掌握,抬刀频率过高则降低了加工速度,抬刀频率低了又易产生拉弧烧伤。因此,根据间隙的状态来自动控制抬刀的时间和频率是完全必要的。

图3电弧调整控制流程图

发生短路或电弧时的控制流程分别如图3和图4所示。

3结论

电火花加工篇4

讨论。

关键词:电火花加工;高精度小孔;专用夹具;基本结构加工

中图分类号:tG661文献标识码:a文章编号:1009-2374(2013)25-0041-02

1电火花加工技术工作原理

在进行高精度深小孔加工时,需要采取高速电火花加工技术,为确保加工工件能够满足设计要求,需要进行专用夹具设计,从电火花加工技术的工作原理出发,根据其工作原理对电火花加工高精度小孔专用夹具基础结构及加工进行研究。

根据图1,进行电火花加工技术工作原理的探讨:

图1电火花加工技术工作原理示意图

在图1中可以看出,存在着一个中空的管状工具电极,在高压工作液作用下,冲掉电极管中加工屑,在工件加工过程中,电极进行回转运动,从而确保端面受力及损耗趋于一致,避免在工作液、高压反作用下电极管发生偏斜现象;工作液于加工孔孔壁流到孔外,保持工具电极管始终处于孔中心,避免短路现象,进而确保深小孔加工的圆柱度及直线度。电火花加工技术在加工中,工具电极进行轴向进给运动,在高压工作液作用下强化火花放电蚀除作用,并能够快速将电极产物进行清除。这种电火花加工技术的加工速度十分快,在高精度深小孔加工中被广泛

应用。

2电火花加工高精度小孔专用夹具的工作原理及基本结构

在应用电火花加工技术加工高精度小孔时,因制造电极存在一定的误差,从而出现了加工后小孔的垂直度及圆柱度不符合工件设计标准的问题。为减少电极误差,设计电火花加工高精度小孔专用夹具,通过专用夹具装夹电极,进一步缩小或消除电极尺寸误差,从而提高电火花加工小孔的精度。

2.1电火花加工高精度小孔专用夹具的工作原理

设计电火花加工小孔专用夹具,专用夹具利用电机进行功率输出,在皮带带动下,使得固定于转筒之上的皮带轮转动,使用电极夹头将电极夹持,确保其稳定性,减少电极误差,在转筒高速转动下,通过电火花加工技术加工工件,从而确保工件小孔精度,最终让小孔加工的垂直度及圆柱度达到设计要求。

2.2电火花加工高精度小孔专用夹具基本结构

图2电火花加工高精度小孔专用夹具基本结构示意图

从图2可以看出,电火花加工高精度小孔专用夹具基本结构主要包括夹具本体(1)、调整垫片(2)、转筒(3)及轴承(4与8)、套筒(5)、底盖(6),除此之外,还包括测量棒对应10,皮带轮对应12以及15电环及19管接头等。机具本体与管接头通过m12螺孔相连接,并使用Φ3mm细长孔灌注煤油;安装m6螺钉在导电环上,并将m6与电源作连接,作为接线柱;设计弹簧,保持电刷与转筒接触;利用螺钉,将夹具本体、套筒及底盖进行连接,并确保牢固;在滚针轴承作用下,实现转筒与夹具本体、套筒及底盖之间的协调与配合;在电火花加工小孔过程中,转筒处于高速旋转的状态,为确保加工精确,要求转筒轴向游隙不能超过0.003mm,在运转过程中不存在阻滞现象。

2.3电火花加工高精度小孔专用夹具主要材料的确定

夹具本身材料的质量,直接关系着夹具功能的实现情况。为此,在加工专用夹具时,需要选择并确定好其

材料。

在专用夹具本体、转筒及测量棒材料选择时,选择使用滚动轴承钢,钢型号为GCrl5,GCrl5滚动轴承钢经过热处理后,在耐磨性及硬度上具备很大优势,在各种滚动配件中应用较广;专用夹具的螺帽与皮带轮,选择使用优质碳素结构钢45钢。优质碳素结构钢45钢本身具备着很高的硬度,韧性优良,强度很高,在机械连接件与结构件中应用较为广泛,机械加工性能很好,在皮带轮与螺帽中应用这种材料,可以确保夹具质量;在选择使用滚动轴承材料时,需要严格注意,其选配的要求较高,一般选择使用标准件;选择滚针外径时,需要保持其外径在0.002范围以内,确保夹具组装的精度;选择使用合金调质钢30Crmnmia材料应用于夹具套筒加工中,30Crmnmia钢经过调质加工后,能够获得优良的加工性能。

3电火花加工高精度小孔专用夹具加工中难点分析

电火花加工高精度小孔专用夹具加工中存在着一些难点,对其难点进行有效处理,可以确保小孔加工精度及质量。在夹具加工中,转筒加工属于专用夹具的关键点,转筒精度对加工精度影响很大,为此,需要确保转筒精度。按照传统的夹具加工方法,其加工步骤主要为下料、粗车加工、调质处理、精车加工、加工检验、淬火及氧化作业、外磨与内磨处理、研制内孔并检验。根据传统的加工方法,对如下尺寸要求的转筒进行加工:

在完成加工后,通过检查发现,在加工1∶5锥孔与Φ220+0.015mm时,发现装夹与找正存在误差,加工难以实现同轴度0.005mm的精度设计,为此,需要进行工艺改造,确保精度。

在进行外磨作业时,需要确保以端面顶尖孔为标准,外圆磨量为Φ320-0.04mm,端面留磨量在0.05~0.08范围内;在进行内磨作业时,需要找正外圆,并确保跳动在0.01mm以下,内孔加工需要按照图纸设计,确保留研量在0.005~0.008范围内;此外还需要作钳工、外磨及万能磨加工工艺,在钳工工序中,进行Φ220+0.015mm内孔加工时,需要确保其内孔直线度及圆度在0.002mm范围内;在万能磨加工中,应用三爪卡盘装夹,并磨削出一根型号为Φ220+0.015mm外圆心轴,将Φ220+0.015mm外圆心轴与转筒的220+0.015mm内孔配合,确保两者配合没有间隙;在转轴安装在心轴之后,应用万能磨床的内圆磨具进行锥孔加工,对锥孔及内孔进行找正,并通过一次加工完成,从而将找正误差消除,确保锥孔与内孔满足同轴度要求。

图3转筒加工尺寸示意图

除此之外,调整垫片在经过平磨粗磨后,需要做人工时效处理,消除内应力后才可以进行厚度尺寸的精磨

作业。

4结语

随着科学技术及工业发展,电火花技术在机械加工中广泛应用。然而由于电极制造存在误差,容易导致加工小孔时直线度与圆度难以达到设计标准,进行电火花加工高精度小孔专用夹具加工,通过夹具装夹电极,可以有效解决电火花加工高精度小孔时精度不足的问题,从而提高产品加工效率及质量,获得良好的经济效益。

参考文献

[1]李惠民.电火花加工高精度小孔专用夹具的基本结构与加工难点[J].机电信息,2011,(21):122-123.

[2]耿雪松.微小孔电火花加工模糊控制技术的研究

电火花加工篇5

论文摘要:对联接套工件结构及其加工工艺进行了分析,明确其加工难点为斜小孔的加工,针对难点优化加工工艺。并设计了电火花成形工装,取得了良好的加5-效果。

引言

联接套是一种新型先进的基础件,主要用在机件与轴、轴与轴、或2种不同尺寸的轴的联接。它是依靠拧紧性能等级为12.9级螺钉,在轴向力作用下,使内外环锥面之间产生胀紧压力,轴和轮毂紧密贴合,产生足够的摩擦力,以传递扭矩,轴向力或两者复合载荷的一种无键联接装置,可以替代单键,花键或联轴器,其广泛应用于食品机械、纺织机械、包装机械、矿山机械、机床、加工中心、洗涤设备、印刷机械以及冶金机械等行业。由于联接套加工工艺的复杂性。本文设计了电火花成形工装,对其加工工艺进行研究,优化了其加工工艺。

1加工工艺

1.1联接套结构分析

联接套零件如图1所示,根据零件图纸和技术要求,零件加工精度要求较高,且存在2个方面的加工难点:(1)该零件材料为316(美国astm标准)不锈钢,对照国内不锈钢标准,钢号为0crl7nil2mo2,这类材料切削性能很差,所需切削力大,刀具与切屑间易产生黏结,加工硬化严重:(2)与轴线成45。的4斜小孔的加工,既要保证斜lfx~l的位置精度,又要保证45。角度,若采用常规钻削加工,由于被加工斜小孔位置处在较深的内孔台阶处,必须要用4的加长钻,由于西4加长钻的刚性不足,从而影响钻削速度、或出现钻头折断、或被加工小孑l质量不易保证等弊端。www.133229.Com

1.2加工工艺

该套常规加工工艺路线为:粗车一半精车一钳工加工各小孔一精车(数控车床)。常规工艺路线3(钳工加工各小孔)中包括钻斜小孔,64孔口位于内孔台阶处,钻孔时必须给钻头一个起刀面,那么半精车时必须在内孔台阶处留有45。的内圆锥面;与此同时,为了便于设计钻夹具,要求一批联接套的内孔形状和尺寸在半精车后基本要一致;这势必提高了半精车的难度.同时也增加了数控精车的工作量.从而大大提高了加工成本。

在钳工加工各小孔的工序中需用2副钻孔夹具,其中钻西4斜小孑l为一副,该夹具既要保证钻孔的位置和45。角度,还要设计一个用于钻头定位导向的钻套,同时还需要考虑排屑空间、切削液的注入等,夹具结构复杂。设计难度较大,加工操作也不方便。综上所述,若采用上述常规加工工艺,加工成本较高,夹具成本也高,且加工操作也不方便。经反复分析零件结构特征,设计了现有的加工工艺路线:粗车一半精车一钳工加工除(b4斜小孑l的其他各小子l一精车一电火花成形加工4)4斜小孔。

电火花成形加工属于一种无切削力的加工方法.具有如下优点:(1)电火花加工是利用工具电极和工件电极之间的脉冲性火花放电时产生的电腐蚀来蚀除多余的金属,因此(b4斜小孔虽处于台阶面的特殊位置,但对加工构不成困难.也不必在半精车时留有45。的内圆锥面作为起刀面,从而大大降低了加工难度。(2)电火花成形加工过程中,电极与工件不直接接触,所以不存在明显的机械切削力,因此在加工西4斜ivq~l时,可避免因刀具刚度太低而折断,且不会影响_丁件已加工表面精度及表面质量,故64斜小孔加_t放在最后加工;(3)电火花成形加工中,电极材料的硬度可以比工件低。对硬度较高、切削性能差的316不锈钢材料也能容易加工。基于上述工艺分析,设计了斜lf,:fl电火花成形加工工装。

1.3斜小孔加工工装设计

4)4斜小孑l加工工装如图2所示,整个1二装设计是建立在其他外形和孑l都已加工完毕的基础上进行的。该_t装主要包括定位盘、削边销、斜支承板找正块和底板5个部分,其中定位盘、斜支承板和找正块的设计是整个设计的关键。

(1)定位方法及定位元件设计

根据六点定位规则,采用一面两孔的定位方法,一面是指114-3网底面,两孔为654短内孔和61o.5光孑l。定位元件对工件起定位功能,保证l丁件在夹具中有正确的加工位置,本工装中定位元件有定位盘和削边销,如图3所示。定位盘形状和尺寸主要是依据联接套定位面尺寸和斜支承板的安装配合.定位盘底部形状采用整圆切除的结构,切出的侧面与斜支承板的定位台阶面配合.定位盘凸台部分与联接套54内孔配合,凸台高度为7mn3.,比654内孔深度小2mm,中间15mmxl5nqltl正方通孑l用于找正块安装。定位盘材料为45调质钢.先外圆车削,中问15mmxl5mm正方通孔、侧面和孔再进行线切割加工。削边销4,1o.5圆柱面与定位盘台阶孔成过渡配合,头部削成扁状,防止工件加工时旋转。材料为45调质钢,车削加工成形。

图3定位元件示意图

(2)斜支承板设计

斜支承板如图2所示,斜支承板的设计主要是解决4细深斜孔加工方位的问题。目前常用电火花成型设备的加工主轴一般为垂直方向,可被加工孑l为45。斜孔,首先要通过一定方式校正45。斜:fl:fl位到90。方向。把被加工零件从水平方向逆时针旋转45。后,被加工孔刚好在9o。垂直方向上.于是就设计了带45。斜面的支承板,45。斜面与定位盘圆底面配合,用3个沉孔螺钉与定位盘联接,斜支承板下平面与底板之问用4个沉孑l螺钉联接。斜支承板材料为q235,先平面磨削加工,45。斜面和定位台阶面再线切割成型。

(3)找正块设计

图4为找正块零件图,线切割成型。找正块是电火花电极找正元件,为了保证电火花电极对刀精度,要求找正块61o对刀孔中心相对15一:{02两侧面的对称度不超过0.02mm。通过电极找正可以保证4斜小孑l的位置精度;4斜小孔孔径由电极直径保证。

(4)底板设计

底板如图2所示.其尺寸为15mnix85mmx145mm,材料为q235,压紧机构通过底板两端把整个工装压紧在电火花工作台上。

电火花加工篇6

关键词:电火花线切割加工;拉延变形;工艺方法

中图分类号:tH16文献标识码:a

引言

数控快走丝电火花线切割加工技术作为一种特种加工技术,具有很强的实用价值,在众多的工业生产领域起到了极为重要的作用,其工艺手段在许多情况下是常规制造技术无法取代的。这里仅就电火花线切割加工不锈钢拉延件的加工技巧进行初步探讨。首先介绍快走丝电火花线切割的加工原理及特点,阐述不锈钢拉延件的工艺过程,然后从实例角度综合分析拉延制件在电火花线切割过程中变形的原因,并提出相应解决对策。

一、快走丝电火花线切割的加工原理及特点

快走丝电火花线切割加工的原理是利用移动的金属丝(钼丝)作为工具电极(接电源负极)对导电或半导电材料工件(接电源正极)进行脉冲性火花放电,从而进行所需尺寸的加工。

特点是:

(1)直接利用线状的电极丝作电极,不需要制作专业电极,可节约电极的设计、制作费用。

(2)可以加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的复杂形状工件。

(3)利用电蚀加工原理,电极丝与工件不直接接触,两者之间的作用力很小,故而电极丝、夹具不需要太高的强度。

(4)利用四轴或五轴联动,可加工锥度、上下面异形等工件。

二、不锈钢拉延件在电火花线切割加工中产生变形原因的分析

(一)实例试件技术要求简介

下面我们以立体连接板(图1)作为实例进行探讨。该试件是侧墙立柱与车顶边梁和底架边梁之间的重要连接件。其左视图投影为扇形,主视图(沿侧墙纵向看的安装位置)方向为大圆弧曲面,而曲面法向横断面剖视图为礼帽型。该试件大端与上、下边梁搭接焊,小端与侧墙立柱对接焊,R9982曲面要求与外墙板贴合,故其加工尺寸的好坏直接影响车体组成的整体焊接。该零件材质为X2Crnin18-7不锈钢,材料的厚度t=3mm。

(二)对比试验情况报告

通过我们以立体连接板制件和等规格的同材质不锈钢板进行同条件的线切割对比试验,切割加工后测得的结果显示:制件的变形远大于不锈钢板(制件平面度累计差为3.2mm)。通过排除法分析其产生原因,两种试件的差别就在于材料拉延成型工序。

(三)试验结果原因分析

究其原因,经过拉延加工成型后试件材料的内部产生了残余组织应力,并因各部位变形量的差异造成工件内组织应力分布不均匀,反映在线切割加工工序中,即是切割变形大且难于控制,造成尺寸改变,并经常出现炸裂现象,在试件的角部因应力集中释放变形更大,变形量远超出一般图纸要求的尺寸公差。

(四)对残余组织应力产生的认识

因为不锈钢材质的延展率小、弹性模量e较大,硬化指数较高。在塑性变形时,随着变形量的增大,诱发的马氏体含量也将随着变形量的增大而增高,残余应力也越大。残余应力与马氏体含量的关系:诱发的马氏体其含量越高,引起的残余应力也越大,在电火花线切割加工过程中也就越易开裂。

通过分析连接板零件图,可以看出加工余量的大小及加工过程中应力产生变形的集中位置。根据筒形拉延过程中坯料内的应力与应变状态可以知道以下部位为应力集中区域:(1)凸缘的平面部分R85尺寸是主要变形区;(2)凸缘的圆角部分R8是过渡区(变形次于凸缘的平面部分);(3)筒壁部分R85拉延部分是已变形区(传力区);(4)底部圆角部分R8是薄最严重,易出现“拉裂”;(5)筒底部分R20是基本不变形区;综合得出结论是拉延过程中,各区应力、应变不均匀,凸缘区越靠外缘,变形程度越大,加工硬化严重。因此在电火花线切割过程中需要考虑以上应力集中部位的切割变形问题。

立体连接板应力集中局部区域图如图2所示。

三、不锈钢拉延件在电火花线切割加工中变形对策工艺模型的建立

通过以上分析,解决试件加工变形影响工件精度问题的实质是如何应对上工序即拉延工序产生的残余组织应力的影响。因此,我们建立一个工艺模型,以分步加工方法,以疏代治:

(1)采用局部预加工方法,释放拉延产生的组织应力,使试件在尺寸精度切割之前达到组织应力再平衡。对于复杂型面及精度要求较高的工件,如样板,连续模凹模等,还应采取预加工后进行二次回火处理的方法,进一步消除残余组织应力的影响。

(2)第二次切割以切除局部预加工(即第一次切割)所产生的工件变形余量为宗旨。可进一步推导出:若二次切割局部轮廓尺寸相差0.30~0.50mm,则切割前后的组织应力分布变化亦将微乎其微,若以此微小去除量做为第二次的切割余量,则试件变形亦将甚微,试件的切割状态及尺寸精度将都可以保证。

由此设想:在第一次局部预加工时留0.30~0.50mm余量,补偿变形尺寸,待切割完后,再按原顺序进行第二次切割保证尺寸精度。即第一次加工是将工件进行纯粹的“切割”开,目的以释放试件的组织应力,第二次切割才是保证精度的稳定的全轮廓尺寸精度加工。

四、相应工艺的应用与效果

基于以上工艺模型的建立,我们制定了以下工艺方法,有效的避免了变形导致的夹断丝现象、尺寸超差、短路引起的表面粗糙度下降等问题。

(一)局部预加工

1加工前准备

(1)张力调试

为防止电极丝张力过大与预加工过程中工件变形造成断丝。通过调整机床上张丝配重块的数量从而达到降低张力的作用。电极丝张力控制在三公斤力左右(以北京阿奇夏米尔公司的St121快走丝线切割机床为例说明)。

(2)电规准的调节

选用高峰值电流大能量切割,根据加工的位置采用分组脉冲和脉冲电流逐个增大的方法,控制切削的平稳性,以获得大的放电间隙,降低变形造成夹丝、短路,引起断丝。

(3)工作液的调试

因为是粗加工以去除大面积余料为目的,所以工作液的浓度调试应较低,利于排屑。同时加工时工作液的流量应调试较大,充分达到水包丝的效果。

2局部预加工位置及尺寸分析

首先为了整体释放工件材料应力,在预加工时要先去除拉延工艺补充料。具体方法是在加工长度尺寸240mm的方向上单边留1mm余量;125mm的方向上单边预留量为1mm余量,为下一步的预加工做准备。然后针对筒形拉深部位应力释放采取一些措施。采取V型开口分段应力去除法,从尺寸R49余料外侧向距离圆弧边缘1mm处加工两条斜线,该斜线以R49圆心为顶点夹角分别为15度和75度。目的是逐步释放曲线加工过程中应力。减少R85凸缘的平面部分与R8凸缘圆角部分主要变形区变形大出现断裂的问题。

因为在电火花线切割加工过程中,工件材料被大量切去和切断,会改变其应力场分布,随着时间的推移而逐渐趋于平衡。我通过采用双向对称的切割(预留量为0.5mm)加工,可以进一步释放应力增加工件尺寸稳定性,为二次精加工做好准备。

3局部预加工实施

在加工过程中密切观察切削状态,通过对切割电压、电流的监控判断工件变形情况,适当调节电规准,应对应力不均匀产生微变形振动过大而出现的夹丝、断丝现象。

(二)整体加工

1加工前准备

(1)张力调试

重新调整导轮和张力配重块,增大电极丝的张紧力,并使导轮支点尽量靠近上下表面以缩短导轮支点与工件表面之间的距离,改善表面加工质量。电极丝张力控制在4公斤力左右。

(2)电规准的调节

只有选择小的脉冲宽度、适当的脉冲间隔、低的峰值电压、小的峰值电流时,才能获得较好的表面质量,控制整体的加工尺寸。控制切割电压70V、切割电流1--1.6a。

(3)工作液的调试

首先加入工作液原液,重新根据精加工的比例提高工作液的浓度配置,通过减小放电间隙,增加工件表面的粗糙度。最后在加工过程中适当调节工作液流量的大小。

2整体加工实施

选择合适的进给速度。发生过跟踪时,短路电压波形密,工件蚀除速度低于进给速度,间隙接近于短路,易造成断丝和频繁短路。反则当发生欠跟踪时,工件蚀除速度大于进给速度,间隙接近于开路,造成电极丝抖动,也易造成断丝和频繁短路。所以选择最佳跟踪速度,调节合理的变频进给速度也是保证加工质量的关键。

成品零件如图3所示。

结语

综上所述,在加工形状较为复杂的不锈钢拉延制件时,通过分析拉延制件过程,在普通快走丝电火花线切割机床上通过分步加工的工艺逐步消除组织应力产生的加工变形,可以提高工件的加工精度,并可有效地防止切割过程中的夹丝断丝、短路和裂纹的产生,保证切割表面光滑、工件尺寸符合图纸要求。此种工艺是以提高工件加工精度,降低表面粗糙度为目的,虽然经过预加工后精度加工的加工效率有所提高,但理论上总加工工时为原标准工艺切割所需工时的1.2~1.3倍,即:若取得高精度工件,必牺牲相应工时。实践证明,采用该切割工艺对策后,生产效率和产品质量均得到很大提高。

电火花加工篇7

火花塞的工作状态直接反映发动机的工作效率,从以下火花塞的外貌或电极出现的情况,可以从中得到下列信息:

(1)当火花塞磁套的光洁部位呈现褐色或灰色,有时还会有些轻微的积炭时,火花塞还属于热值适当的状态,不会影响发动机的正常工作。这说明点火正时、空燃比、压缩比和点火系统均正常。

(2)当绝缘磁套端部呈现白色,有时还会有伤痕或电极烧蚀的现象时,这可能是空燃比、点火正时、冷却温度等不正常而引发的,也有可能是火花塞的选型不对所带来的现象。此时应该使用冷型火花塞。

(注:具有高压缩比的高速汽油机,在燃烧过程中,缸体温度高,而火花塞散热时间短,要保持火花塞绝缘体的温度适宜,裙部应做得较短,以减少吸热面积和缩短传热路径。这种火花塞为冷型火花塞。)

(3)如果火花塞有湿露的现象,这可能是空燃比不正常或压缩比不正常(气缸活塞磨损、气门间隙不准确、气门漏气等),还有可能是火花塞自身工作不良或点火系有问题以及缸间窜气、密封不严等所致。

(4)当火花塞旁电极或中心电极上有白褐色的物质存在时,说明机油、汽油中的添加剂质量不佳或配比不对,应该及时调整用油,清理火花塞,重新安装使用。

(5)如果在火花塞绝缘磁套上有不同程度的污点和沉积物存在,说明燃烧室的积炭、污垢该清除了。不然,清理干净的火花塞装上后,不久又会出现原有现象而影响正常工作。

(6)火花塞绝缘磁套出现黄色或黑红色时,这可能是发动机大负荷或高速运行下,使火花塞温度急剧上升,正常燃烧的杂质来不及排出,而黏附、溶化在绝缘磁套上,形成了导电层。在这样的情况下,可以直接选用冷型火花塞更替原有火花塞,以保证发动机的工作质量。

(7)火花塞表层干燥且附有积炭,可能是混合气过浓、点火正时滞后、压缩比下降以及白金断火等造成的。这种现象往往出现在缺少保养、调整不当的车辆上。

火花塞故障分析

若有两个或两个以上火花塞不跳火,不仅使油耗剧增,而且排气污染也将成倍增加。据了解,一个火花塞不跳火,排气污染将会比正常情况增大3—4倍,在一氧化碳(Co)、二氧化氮(no2)、碳氢化合物(HC)三种有害气体中,碳氢化合物(HC)的增加较为明显。有人试验:经过维护调整的火花塞,可节油10%左右,如果及时更换新件,可节油5%。为此,加强火花塞的定期维护检修,避免其不跳火现象发生,以确保正常工作是非常重要的。

火花塞不跳火的原因

(1)火花塞间隙调整不当。间隙太小,不仅限制了火花与混合气的接触面积,而且由于电极的“消焰”作用,又抑制火焰核的成长,尽管跳了火,但火花微弱,混合气着火困难;间隙过大,点火系统提供的点火电压可能不足,无法使火花塞电极间跳火。

(2)火花塞电极表面积油(附着一层油膜)。这是油或汽油控制不当造成的。火花塞积存的机油,一般是由气门导管或活塞与气缸壁之间的间隙中窜入的(磨损过限,配合间隙过大而窜机油)。火花塞积存的汽油,是因混合气过浓引起的。火花塞上无论是积存汽油、机油或水,都有可能使电极短路而不跳火。

(3)火花塞裙部裂损。高压电流从开裂处击穿漏电,致使电极处不跳火。

(4)电极积炭,中心电极向周围漏电而不向侧电极跳火。这是因为火花塞上积炭(或油污)存积过多,使之短路不跳火,进而烧坏绝缘体,造成火花塞损坏。

(5)电极损坏。火花塞电极受电火花的长时间电蚀或燃烧气体的化学腐蚀,会导致电极断损脱落而无法跳火。

(6)火花塞绝缘电阻值太低。这种现象会削弱加到火花间隙上的点火电压值,使火花变弱,甚至完全失去点火功能。

(7)高压电线短路。如点火线圈至分电器一段高压点火导线漏电(短路),则整个发动机无法启动;或分电器至火花塞一段漏电(短路),则一个缸的火花塞不跳火。

(8)白金触点烧蚀。这样将导致全部火花塞不跳火,发动机无法启动和正常运转。

(9)白金触点弹簧的弹力太弱。高速时会使触点闭合时间太短,或不闭合,由此造成火花塞的火花弱或缺火。

(10)容电器绝缘击穿短路,工作失效。容电器失效会使分电器不能正常工作,白金触点产生火花,引起火花塞不跳火,发动机起动困难。

(11)点火线圈损坏。

火花塞不跳火的诊断

电火花加工篇8

多数车辆使用者对于车辆引擎是否有力、耐用、安静、省油等,都十分关心。然而打开引擎盖,林列于引擎室内的引擎及其他机构,实在也让人眼花缭乱。大家都知道引擎的重要性,但却因为对引擎不够认识,关于引擎的知识也很少能有系统地按各机构、系统来了解。

为了满足广大读者对引擎进一步认识的渴望,特地辟此专栏,希望读者能增加关于引擎的知识,也能掌握爱车引擎的状况。

■点火系统

汽油机内的可燃混合气是靠火花塞产生的电火花点燃的。为了产生电火花,需要供给高压电。从蓄电池或发电机来的低压电流经过点火线圈,电压骤然升高到1万V左右,再经过分电器将高压电分配给每个气缸的火花塞。此时在火花塞之间的隙缝产生电火花,点燃混合气。

发动机中促使火花塞按时产生电火花的装置称之为点火系统。要求点火系统按照引擎气缸的工作顺序,按时将各缸的可燃混合气点燃。

汽车点火系统和一般家用电器的连接不同,由于汽车的电器设备的电压较低(6V、12V、24V),人体接触没有危险,所以只采用单根导线连接。即用一根导线将电源的一极与电器设备的一极相连,电源的另一极用搭铁线与车架或车身相连。相当于一般电路的接地线,汽车行业称之为搭铁。

汽车的点火系统主要由蓄电池、发电机、点火开关、点火线圈、电容器、分电器(断电器和配电器)、火花塞以及高压线和附加电阻等组成。

点火线圈由初级线圈(低压部分)和次级线圈(高压部分)组成。与初级线圈相连的是点火开关、断电器和电容器。与次级线圈相连的有配电器、高压线和火花塞。接通点火开关,低压电流从蓄电池流向点火线圈的初级线圈,它周围产生的磁场因受到点火线圈中铁芯的作用而增强,由于断电器的作用,切断了初级低压电路,初级电流突然下降到零,铁芯中的磁通量也很快消失,与此同时在次级线圈中则感应出高压电流通过火花塞的两极产生电火花,点燃气缸内的可燃混合气。

引擎依照运转模式不同可分为火花点火、引擎及压缩点火。汽油引擎属于火花点火引擎,而柴油引擎则属于压缩点火引擎。汽油引擎既然是属于火花点火引擎,其点火就必须藉着点火系统来完成。

■火花塞

汽车点火系统中产生电火花的设备是火花塞。火花塞承受高压、高强度负荷、化学腐蚀和热负荷,在忽冷忽热交变频率很高的环境下工作。它的电极和裙部遭受高温燃气的腐蚀,因此它的电极必须用传热性好、耐高温及抗腐蚀的材料制成。要使火花塞正常地工作,必须保持适当的温度。

引擎要点火就必须靠火花,而火花是藉着火花塞产生的。火花塞附在引擎顶端,也就是在缸头上进、排气门之间,火花塞在头部有一中央电极及接地电极,接地电极是由螺牙部分延伸出来成L形,与中央电极维持0.7到0.9mm的间隙,火花塞尾部则与高压导线连接。

当高压导线将极高的电压送至火花塞时,造成火花塞的两个电极间极大的电位差,导致两极间隙间原本无法导电的空气成为导体,电流便以离子流的方式由一个电极传至另一电极,产生电弧来点燃引擎中的油气。各式车辆必须依照原厂规定的火花塞规格选用火花塞,若使用热值过高的火花塞,引擎容易因温度过高而爆震;使用热值过低的火花塞,引擎则可能因燃烧温度过低而造成燃烧不完全或积碳。

■分电盘点火与电子点火

分电盘是以机械方式控制各缸的点火时机,其中有一转子在分电盘中旋转,其旋转轴是由引擎带动并且转速是引擎曲轴转速的二分之一,连接至各缸火花塞的接点则依序设置在分电盘四周。当转子在分电盘中旋转时,会依序使各缸接点触发电流导通,并借高压导线将电传送至火花塞,使火花塞点火。

■汽车点火系统应定程保养

汽车点火系统除进行日常保养外,还应进行定程保养,如有条件,还应对主要机件的质量、技术性能和工作情况进行试验,必要时予以调整。在定程保养过程中,应做好两件事:

电火花加工篇9

关键词:点火系统;异常;现象

中图分类号:U696+.4文献标识码:a

1汽车点火系统应满足的要求

能产生足以击穿火花塞间隙的电压,火花塞电极击穿而产生火花时所需要的电压称为击穿电压。点火系统产生的次级电压必须高于击穿电压,才能使火花塞跳火。击穿电压的大小受很多因素影响,主要有火花塞电极间隙和形状,火花塞电极的间隙越大,击穿电压就越高;电极的尖端棱角分明,所需的击穿电压低;气缸内混合气体的压力和温度;混合气的压力越大,温度越低,击穿电压就越高;电极的温度,火花塞电极的温度越高,电极周围的气体密度越小,击穿电压就越低。火花应具有足够的能量,发动机正常工作时,由于混合气压缩终了的温度接近其自燃温度,仅需要1~5mJ的火花能量。但在混合气过浓或是过稀时,发动机起动、怠速或节气门急剧打开时,则需要较高的火花能量。并且随着现动机对经济性和排气净化要求的提高,都迫切需要提高火花能量。因此,为了保证可靠点火,高能电子点火系一般应具有80~100mJ的火花能量,起动时应产生高于100mJ的火花能量。点火时刻应适应发动机的工作情况,点火系统应按发动机的工作顺序进行点火,必须在最有利的时刻进行点火。由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间,所以混合气不应在压缩行程上止点处点火,而应适当提前,使活塞达到上止点时,混合气已得到充分燃烧,从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示,即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。如果点火过迟,当活塞到达上止点时才点火,则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成,即燃烧过程在容积增大的情况下进行,使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大,因而转变为有效功的热量相对减少,气缸内最高燃烧压力降低,导致发动机过热,功率下降。如果点火过早,由于混合气的燃烧完全在压缩过程进行,气缸内的燃烧压力急剧升高,当活塞到达上止点之前即达最大,使活塞受到反冲,发动机作负功,不仅使发动机的功率降低,并有可能引起爆燃和运转不平稳现象,加速运动部件和轴承的损坏。

2汽车点火系统的故障类型

无火,各缸火花塞均不跳火。其故障表现是发动机不能起动,或发动机在运行中突然熄火后再不能起动。断火或缺火,某缸或几缸火花塞不跳火或火花时有时无。其故障表现是发动机怠速不稳,动力下降,有时会出现排气管放炮和冒黑烟。点火时间不当,点火正时不当而使点火提前角过大或过小,或者是点火提前调节装置不良而使点火提前角不适当。当点火提前角过大时,会使发动机的功率下降,严重时会出现一加大油门发动机就有尖锐的金属敲击声(俗称敲缸),并使发动机的温度过高。如果点火提前角过小,会出现发动机加速困难、排气管放炮、发动机温度过高。火花弱,火花塞电极能跳火,但其火花能量不足,发动机运转不平稳、排气管放炮,不能起动等故障现象都有可能是火花弱的原因。

3汽车点火系统异常现象

3.1汽车在启动时发动机有着火现象,但始终不能启动。首先检查供油系统,如未发现异常应接着检查点火系统。起动发动机后,怠速运转发动机抖动,有个别缸工作不良,加大油门抖动稍好。拔下第一缸高压线,用起子做跳火试验,如果发动机启动且一缸分缸线跳出的火花正常,当停止跳火试验后,发动机马上又熄火。这可能是第一缸火花塞损坏了,应立即更换一个新的火花塞。以确保发动机顺利启动,怠速平衡,加速正常。

3.2汽车发动机不能启动或启动困难,检查蓄电池电压、蓄电池极柱、导线联接、启动系有无异常,调出故障码检查燃油泵工作情况、怠速系统是否工作正常、点火系统、进气系统、空气流量计或空气压力传感器、喷油器、低温启动喷油器、eFi系统电路及机械部分等有无故障,针对分析的问题,进行针对性的处理。

3.3点火时间不当。点火时间不当也会造成机器不易起动,功率降低,耗油量增多,点火时间晚还会造成机温过高,排气温度过高且排气声音增大,甚至出现化油器回火。若点火时间过早,摇转曲轴时出现“反转”现象。点火时间不当的主要原因是点火时间没有调整好、白金间隙和位角改变。因为白金间隙和位角的变化都会造成白金接点张开时机的改变,而白金接点张开的时间就是汽油机的点火时间。所以调整点火时间之前,必须先调白金间隙;调整次序搞反了,就会使调整前功尽弃。各种汽油机的点火方式和结构不同,点火时间的调整方法也不同。下面简单介绍蓄电池点火方式的调整方法。找第一缸的压缩上止点位置,拆下第一缸的火花塞,用手指按住火花塞孔。摇转机器,当手指感到有股气流冲上时,第一缸内压缩冲程开始。这时,卸开机壳观察飞轮的孔盖,慢转曲轴,使机壳上的指针对正飞轮上的记号,此时,第一缸活塞正处于压缩上止点。按顺时针方向转动分电器壳,使白金接点处于似开未开位置。固定好分电器壳,装上分火芯,盖上分电器壳,将第一缸的高压线插在分火芯所指位置,按顺时针方向依气缸点火次序,接好高压线。

3.4低压电路故障。按喇叭响,开前照灯也亮。有螺丝刀或导线在点火线圈“-”接线柱上试火,如无火,则为点火线圈低压接柱至电流表之间断路。按点火线圈“开关”->点火线圈“开关-电源”接线柱->点火开关->电流表的顺序试火,根据有火与无火来诊断断路故障所在部位。若是接线柱与导线连接不牢或接触不良,应清洁接线柱,紧固固定螺母;若是某段导线断路,就更换该段导线,所更换的导线应与原导线规格相同。按喇叭不响,开前照灯不亮。用导线在起动机接线柱试火,如有火,则故障为起动机接线柱至电流表之间线路断路;如无火,则故障是蓄电池电量不足或其线路故障。蓄电池电量不足,应充电;线路断路,应重新接通。用螺丝刀在点火线圈“-”接线柱上试火,如有火,再在分电器活动触点臂与底板间试火。如果有火,则为触点故障,可用“白金砂条”修磨触点和调整触点间隙等方法来排除故障。如无火,则为分电器绝缘接柱至点火线圈“-”接柱间的导线断路故障;如果有火,则为绝缘支架至绝缘接柱间导线断路故障。若系接线柱与导线接触不良而断电,应清洁和紧固接接线柱与导线头;若是某段导线断路,用相同规格导线更换该段导线即可。

结语

汽车点火系统是确保汽车可靠运行的基础,汽车经过长时间的运行后,点火系统会出现这样或那样的异常现象,这就要根据具体现象,进行相关的检查,以便排除异常,为汽车的安全行驶奠定基础。

参考文献

电火花加工篇10

【关键词】特种加工;机械制造;结构工艺性

【中图分类号】tG66【文献标识码】a【文章编号】1672-5158(2012)11-0159-01

近年来,随着现代科学技术的发展,特别是微电子技术、电子计算机技术的迅猛发展,机械制造的各个方面已发生了深刻的变革。机械技术,特别是自动化制造技术,不但采用了计算机控制,并且具有柔性化、集成化、智能化的特点;在超精密加工技术方面,其加工精度已进入纳米级(0.001mm)表面粗糙度已成功地小于0.005um;在切削速度方面,国外车削钢通常为200m/min,最高可达915m/min;对于新兴工业需要的难加工材料、复杂型面、型腔以及微小深孔,采用了电、超声波、电子束法。所以在很大的程度上,尤其是20多年来的改革开放,我国的机械制造已经具有相当大的规模,已经形成了品种繁多、门类齐全、布局基本合理的机械制造工业体系。

1、特种加工涵义

特种加工是相对传统切削加工而言,本质上是直接或复合利用电能、电化学能、化学能、光能、物质动能等对工件进行加工的工艺方法总称。目前常用的有电火花加工、超声波加工、激光加工,除此之外还有电化学加工、电子束加工等。它与传统切削加工相比具有:加工过程不再主要依靠机械能,而是直接或复合利用其它能量完成工件的加工;加工所用工具材料的硬度可大大低于被加工材料硬度,有时甚至无需使用工具即可完成对工件的加工;加工过程工具与工件间不存在显著的机械切削力;加工方法日新月异等特点。

2、特种加工分类、方法及应用

2.1电火花成形(穿孔)加工

该法可加工任何导电材料。它是利用火花放电腐蚀金属原理,用工具电极(纯铜或石墨)对工件进行复制加工的工艺方法,可用于加工型腔模(锻模、压铸模、注塑模等)和型腔零件;加工冲模、粉末冶金模、挤压模、型孔零件、小异型孔、小深孔等。其中最为典型的应用是在YG8(硬质合金)工件上,加工一个直径1mm深80mm的孔,只需12分钟;电火花双轴回转展成法加工凹凸球面、球头;电火花共轭同步回转可加工精密螺纹、齿轮等复杂表面;目前已能加工出0.005mm的短微细轴和0.008mm的浅微细孔,以及直径小于1mm的齿轮。

2.2电火花线切割加工

它是利用移动的细金属丝(铜丝或钼丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电腐蚀,实现切割成形的加工方法。它同样可以加工任何导电材料;加工各种形状的冲模、切割电火花成形加工用的电极、切割零件等。典型的应用例如:试制切割特殊微电机硅钢片定转子铁心芯;切割斜度锥面、上下异形面工件;工件倾斜数控回转切割加工双曲面零件;数控三轴联动加分度切割加工扭转四方锥台。

2.3超声波加工

它是利用加工工具的超声频振动,通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种成形方法。超声波加工的尺寸精度可达0.05~0.01mm,表面粗糟度Ra值可达0.8~0.1μm,它适宜加工任何脆硬材料,可加工各种孔和型腔,也可进行套料、切割、开槽和雕刻等。由于超声波加工的生产效率比电火花加工低,而加工精度和表面粗糟度相对较好,所以常用于对工件的抛磨和光整加工。

2.4激光加工

是利用经过透镜聚焦的能量密度极高的激光焦点(高温和冲击波),使工件材料被熔化或蒸发去除的加工方法。合理选用激光参数,可实现激光切割、打孔、焊接,激光打标、激光表面处理,还可用于电子元器件的封装等。激光加工的尺寸精度可达0.010.001mm,表面粗糟度Ra值可达0.4~0.1μm,无需使用工具,加工速度极高,适于任何材料,特别适于深径比大的(深径比50~100)小孔和微孔(孔径?准0.01~0.1)。激光表面处理是结合高功率激光技术及粉末冶金技术,对工件进行表面加工处理,从而改变工件表面组织结构、成分及特性,提高其物理性能,使其恢复或超过原技术性能和应用价值的工艺技术,具有较高的实用价值。激光法(应用激光)还是制造纳米材料的重要手段。

2.5电化学加工

该法包括从工件去除金属的阳极电解蚀除加工和向工件上沉积金属的阴极电镀沉积加工两大类。它可以加工复杂成型模具和零件,例如汽车、拖拉机连杆等各种型腔锻模,航空、航天发动机的扭曲叶片等。电镀、电铸可以复制复杂、精细的表面。刷镀可修复磨损的零件,改变原表面的物理性能,有很大实用价值。

3、特种加工对机械制造结构工艺性的影响

由特种加工的特点并结合使用特种加工方法的实践,特种加工对机械制造和结构工艺性具有重大影响,主要包括以下几点:

3.1改变了零件的典型工艺路线

工艺人员都知道:除磨削外,其它切削加工、成型加工等都应在淬火热处理之前加工完毕。但特种加工的出现,改变了这种定型的程序格式。因为特种加工基本上不受工件硬度的影响,而且为免除加工后淬火热处理的变形,一般都先淬火后加工。例如电火花线切割加工、电火花成型加工和电解加工等都是在淬火后进行的。

3.2缩短了新产品的试制周期

在新产品试制时,如采用光电、数控电火花线切割,便可直接加工出各种标准和非标准直齿轮(包括非圆齿轮、非渐开线齿轮)、微电机定子、转子硅钢片,各种变压器铁心,各种特殊、复杂的二次曲面体零件,从而省去设计和制造相应的刀、夹、量具、模具及二次工具,大大地缩短了试制周期。

3.3影响产品零件的结构设计

例如花键孔、轴的齿根部分,为了减少应力集中应设计和制成小圆角。但拉削加工时刀齿做成圆角对切削和排屑不利,容易磨损,只能设计与制成清棱清角的齿根。而用电解加工时由于存在尖角变圆现象,非采用圆角的齿根不可。

3.4重新衡量传统结构工艺性的好坏