数控电火花穿孔机操作与调试
目录
引言 1
一、电火花穿孔机的简介 2
二、电火花穿孔机的组成 3
（一）主轴头 3
（二）二次行程 4
（三）旋转头 5
（四）坐标工作台 6
（五）工作液系统 7
（六）电柜 8
三、电气系统的组成与功能 9
（一）高频脉冲电源 9
（二）电控箱面板 9
（三）主轴伺服系统 10
（四）操作手盒 11
四、电火花穿孔机机床操作过程 12
（一）开机准备 12
（二）工件、电极装夹 12
（三）加工工件 13
（四）关闭机器 13
五、电火花穿孔机机床调试 13
（一）开机启动 14
（二）主轴检查 14
（三）检查旋转头 14
（四）运行观察 14
（五）二次行程 14
（六）进入加工页面 14
总结 16
谢辞 17
参考文献 18
引言
穿孔在地球上已有数千年的历史，从最早的原始人缝制兽皮衣服，到现在科技高速发展的的今天，人类不仅没有放弃穿孔这项工艺，反而对穿孔工艺的要求越来越高。越来越多的高精度，高技术含量穿孔技术贯穿着我们的生产生活，以满足人们的需要。也正是这种日益增长的需求，才造就中国机床市场的美好前景及市场。
电火花穿孔机可以从不同的穿孔大小，根据穿孔材料的不同，进行操作调试。在工业生产中，电火花穿孔机控制精度高，自动化程度高，可在不锈钢、淬火钢、硬质合金等各种导电材料工件上加工电极直径为φ0.3mm~φ3mm之间 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
的单个深小孔或者群孔、排孔，能根据CAD转换的孔位置或现场编程的孔坐标，实现自动走位、电极修正、孔加工。
一、电火花穿孔机的简介
电火花穿孔机也称电火花打孔机、电火花小孔机、电火花细孔放电机，如图1-1所示。其基本原理是在电极与工件之间施加脉冲电压，当电极和工件之间的距离小到一定值时，两极之间的介质被击穿，形成放电通道，连续不断的放电,使得工件一点点被蚀除。
电火花穿孔机所用的电极是中空的铜管，这主要是为了让电极中间可以通过工作液，以便对加工区域进行冲液，将加工过程中产生的垃圾冲走，同时对电极管进行冷却，提高加工稳定性和减少电极损耗。电极管的中空形式随着电极直径的不同而有所变化。
电火花穿孔机可用于加工硬质合金、超硬刚才、铜、铝以及任何可以导电性的物质材料。如图1-2。精度最小可至0.02mm，也可以加工带有锥度的小孔，因此在精密模具中被广泛应用。同时，电火花穿孔机也常被用作电火花线切割机床的配套设备。用于电火花线切割的穿丝孔、化纤喷丝头、喷丝板的喷丝孔、滤板、筛板的群孔、发动机叶片、缸体的散热孔、液压、气动阀体的油路、气路孔等。
图1-1 电火花穿孔机
1-2 电火花穿孔机穿孔成品
二、电火花穿孔机的组成
（一）主轴头
主轴头装在二次行程拖板上，它是完成加工中电极伺服进给的主要部件。如图2-1。
图2-1 穿孔机主轴头
主轴滑块由步进电机带动丝杠螺母完成上下运动。主轴滑块采用双V直线导轨。主轴头内部装有上、下两个限位开关，以限定主轴滑块运动的上限位置和下限位置。如图2-2。
①、伺服电机 ②、直线导轨 ③、一次丝杠 ④、旋转头 ⑤、导向器
图2-2主轴头基本结构图
（二）二次行程
二次行程安装在立柱与主轴头之间，其结构如图2-3。
①、低速电机 ②、二次丝杆 ③、立柱滑座 ④、锁紧手柄 ⑤、导向器固定板 ⑥、旋转头 ⑦、一次丝杆 ⑧、一次直线导轨 ⑨、步进电机
图2-3二次行程基本结构图
主轴头上下移动，这样可以调整导向器与工件间的最佳距离，在侧面有锁紧手柄，一旦调整好二次行程的位置后，就应锁紧手柄，以免加工时产生不必要的移动，而运动时必须放松。
（三）旋转头
旋转头安装在导轨滑块上，它实现电极的装夹、旋转、导电及旋转时高压工作液的密封导入。采用三相交流电机驱动，中间经齿轮副减速，旋转主轴转速约为100转/分左右。
在使用较长一段时间后，旋转头主体密封圈由于过量的磨损难免会出现漏水现象。旋转头主体漏水可分为上部漏水和下部漏水两部分。上部漏水主要由于高压、高温旋转所导致，可更换主轴上部“O”型密封圈两个即可；下部漏水更换电极密封圈即可。
电极采用精密小型钻夹头夹持，并用特制的密封圈密封。更换不同电极直径时密封圈也作相应变化。其组成如图2-4。
①、主轴 ②、密封圈 ③、压紧螺母 ④、导向器 ⑤、夹头 ⑥电极。
图2-4电极安装结构简图
电极的旋转导电采用一组碳刷的进电来实现。如果碳刷磨损，可以拧下碳刷套，取下旧碳刷，然后按原顺序将碳刷组件装好。图2-5。
①、旋转主轴 ②、上电铜环 ③、导电主体 ④、电刷 ⑤、螺钉
图2-5碳刷组件结构简图
（四）坐标工作台
工作台装在机床底座上，由底座、下拖板、中拖板、上拖板、工作台及接液盘等组成。如图2-6。
拖板运动由导轨向和丝杠螺母转动。导轨间隙通过弹簧及杠杆系统自动消除，不必调整，工作台配有框形夹具，很方便地装卸工件。
工作台采用花岗岩制成，台下装有不锈钢接液盘，并配有有机玻璃防水罩。
①、机床机架 ②、下拖板 ③、中拖板 ④、上拖板 ⑤、大理石平台和托水盘 ⑥固定夹持装置
图2-6工作台部件结构示意图
（五）工作液系统
工作液系统是将工作液储存、过滤并将其运送到旋转头中的部件。它有两部分组成分别是工作液泵和工作液箱，工作液泵放置在床身的右前侧内部；工作液箱放置在床身的右后侧内部，配有滑轮导轨，使用过程中或需加注工作液或检修时，可以将工作液箱从床身后面拉出。
利用高压泵③自吸作用经过滤器②将工作液从工作液箱的净水箱①中以7MPA的工作压力抽送到电极⑥中，调压阀（卸压溢流阀）⑤用于调节送到电极的工作液的压力，压力表④显示调节的压力，工作液经电极后，从积水盘⑦回流至污水箱⑧中，如图2-7。
图2-8电柜安装位置图
三、电气系统的组成与功能
（一）高频脉冲电源
高频脉冲电源是设备的关键单元，它向放电间隙（电极和工件之间）提供脉冲宽度、脉冲间隔和放电能量可调节的脉冲电源，原理框图见图3-1。
图3-1高频脉冲电源原理框图
计算机通过数据线将脉冲参数传输给脉冲电源控制电路板（BP. PCB），脉冲电源控制电路板上的大规模集成电路根据计算机的指令产生相应的方波序列脉冲，分别送到相应的功率管，开通与所设定的加工电流相匹配的功率通路，将电能加到火花间隙。
图3-4伺服系统原理框图
引言 1
一、电火花穿孔机的简介 2
二、电火花穿孔机的组成 3
（一）主轴头 3
（二）二次行程 4
（三）旋转头 5
（四）坐标工作台 6
（五）工作液系统 7
（六）电柜 8
三、电气系统的组成与功能 9
（一）高频脉冲电源 9
（二）电控箱面板 9
（三）主轴伺服系统 10
（四）操作手盒 11
四、电火花穿孔机机床操作过程 12
（一）开机准备 12
（二）工件、电极装夹 12
（三）加工工件 13
（四）关闭机器 13
五、电火花穿孔机机床调试 13
（一）开机启动 14
（二）主轴检查 14
（三）检查旋转头 14
（四）运行观察 14
（五）二次行程 14
（六）进入加工页面 14
总结 16
谢辞 17
参考文献 18
引言
穿孔在地球上已有数千年的历史，从最早的原始人缝制兽皮衣服，到现在科技高速发展的的今天，人类不仅没有放弃穿孔这项工艺，反而对穿孔工艺的要求越来越高。越来越多的高精度，高技术含量穿孔技术贯穿着我们的生产生活，以满足人们的需要。也正是这种日益增长的需求，才造就中国机床市场的美好前景及市场。
电火花穿孔机可以从不同的穿孔大小，根据穿孔材料的不同，进行操作调试。在工业生产中，电火花穿孔机控制精度高，自动化程度高，可在不锈钢、淬火钢、硬质合金等各种导电材料工件上加工电极直径为φ0.3mm~φ3mm之间 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
的单个深小孔或者群孔、排孔，能根据CAD转换的孔位置或现场编程的孔坐标，实现自动走位、电极修正、孔加工。
一、电火花穿孔机的简介
电火花穿孔机也称电火花打孔机、电火花小孔机、电火花细孔放电机，如图1-1所示。其基本原理是在电极与工件之间施加脉冲电压，当电极和工件之间的距离小到一定值时，两极之间的介质被击穿，形成放电通道，连续不断的放电,使得工件一点点被蚀除。
电火花穿孔机所用的电极是中空的铜管，这主要是为了让电极中间可以通过工作液，以便对加工区域进行冲液，将加工过程中产生的垃圾冲走，同时对电极管进行冷却，提高加工稳定性和减少电极损耗。电极管的中空形式随着电极直径的不同而有所变化。
电火花穿孔机可用于加工硬质合金、超硬刚才、铜、铝以及任何可以导电性的物质材料。如图1-2。精度最小可至0.02mm，也可以加工带有锥度的小孔，因此在精密模具中被广泛应用。同时，电火花穿孔机也常被用作电火花线切割机床的配套设备。用于电火花线切割的穿丝孔、化纤喷丝头、喷丝板的喷丝孔、滤板、筛板的群孔、发动机叶片、缸体的散热孔、液压、气动阀体的油路、气路孔等。
图1-1 电火花穿孔机
1-2 电火花穿孔机穿孔成品
二、电火花穿孔机的组成
（一）主轴头
主轴头装在二次行程拖板上，它是完成加工中电极伺服进给的主要部件。如图2-1。
图2-1 穿孔机主轴头
主轴滑块由步进电机带动丝杠螺母完成上下运动。主轴滑块采用双V直线导轨。主轴头内部装有上、下两个限位开关，以限定主轴滑块运动的上限位置和下限位置。如图2-2。
①、伺服电机 ②、直线导轨 ③、一次丝杠 ④、旋转头 ⑤、导向器
图2-2主轴头基本结构图
（二）二次行程
二次行程安装在立柱与主轴头之间，其结构如图2-3。
①、低速电机 ②、二次丝杆 ③、立柱滑座 ④、锁紧手柄 ⑤、导向器固定板 ⑥、旋转头 ⑦、一次丝杆 ⑧、一次直线导轨 ⑨、步进电机
图2-3二次行程基本结构图
主轴头上下移动，这样可以调整导向器与工件间的最佳距离，在侧面有锁紧手柄，一旦调整好二次行程的位置后，就应锁紧手柄，以免加工时产生不必要的移动，而运动时必须放松。
（三）旋转头
旋转头安装在导轨滑块上，它实现电极的装夹、旋转、导电及旋转时高压工作液的密封导入。采用三相交流电机驱动，中间经齿轮副减速，旋转主轴转速约为100转/分左右。
在使用较长一段时间后，旋转头主体密封圈由于过量的磨损难免会出现漏水现象。旋转头主体漏水可分为上部漏水和下部漏水两部分。上部漏水主要由于高压、高温旋转所导致，可更换主轴上部“O”型密封圈两个即可；下部漏水更换电极密封圈即可。
电极采用精密小型钻夹头夹持，并用特制的密封圈密封。更换不同电极直径时密封圈也作相应变化。其组成如图2-4。
①、主轴 ②、密封圈 ③、压紧螺母 ④、导向器 ⑤、夹头 ⑥电极。
图2-4电极安装结构简图
电极的旋转导电采用一组碳刷的进电来实现。如果碳刷磨损，可以拧下碳刷套，取下旧碳刷，然后按原顺序将碳刷组件装好。图2-5。
①、旋转主轴 ②、上电铜环 ③、导电主体 ④、电刷 ⑤、螺钉
图2-5碳刷组件结构简图
（四）坐标工作台
工作台装在机床底座上，由底座、下拖板、中拖板、上拖板、工作台及接液盘等组成。如图2-6。
拖板运动由导轨向和丝杠螺母转动。导轨间隙通过弹簧及杠杆系统自动消除，不必调整，工作台配有框形夹具，很方便地装卸工件。
工作台采用花岗岩制成，台下装有不锈钢接液盘，并配有有机玻璃防水罩。
①、机床机架 ②、下拖板 ③、中拖板 ④、上拖板 ⑤、大理石平台和托水盘 ⑥固定夹持装置
图2-6工作台部件结构示意图
（五）工作液系统
工作液系统是将工作液储存、过滤并将其运送到旋转头中的部件。它有两部分组成分别是工作液泵和工作液箱，工作液泵放置在床身的右前侧内部；工作液箱放置在床身的右后侧内部，配有滑轮导轨，使用过程中或需加注工作液或检修时，可以将工作液箱从床身后面拉出。
利用高压泵③自吸作用经过滤器②将工作液从工作液箱的净水箱①中以7MPA的工作压力抽送到电极⑥中，调压阀（卸压溢流阀）⑤用于调节送到电极的工作液的压力，压力表④显示调节的压力，工作液经电极后，从积水盘⑦回流至污水箱⑧中，如图2-7。
图2-8电柜安装位置图
三、电气系统的组成与功能
（一）高频脉冲电源
高频脉冲电源是设备的关键单元，它向放电间隙（电极和工件之间）提供脉冲宽度、脉冲间隔和放电能量可调节的脉冲电源，原理框图见图3-1。
图3-1高频脉冲电源原理框图
计算机通过数据线将脉冲参数传输给脉冲电源控制电路板（BP. PCB），脉冲电源控制电路板上的大规模集成电路根据计算机的指令产生相应的方波序列脉冲，分别送到相应的功率管，开通与所设定的加工电流相匹配的功率通路，将电能加到火花间隙。
图3-4伺服系统原理框图
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