電解加工是利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽(yáng)極溶解的機理實(shí)現對金屬零件加工的,加工時(shí)工具陰極與零件不接觸,所以工具陰極不損耗;同時(shí),對材料的強度和韌性也沒(méi)有要求。電解加工表面質(zhì)量高,沒(méi)有殘余應力;電解加工效率很高,大約是機械加工的數倍到數十倍。
二、加工方式
⒈ 常規加工1(連續加工)
該加工方式是連續加工方式中的一種最簡(jiǎn)單應用。整個(gè)加工過(guò)程中只需要加工位置點(diǎn)和加工終點(diǎn)。當電極處于加工位置時(shí),開(kāi)始加工;電機處于加工終點(diǎn)時(shí),開(kāi)始快速退回至加工位置,此時(shí)計件數加一;再進(jìn)行計件數與預置數比較,若小于則退回到加工狀態(tài)繼續循環(huán)加工,若大于則結束整件產(chǎn)品的加工。
⒉ 常規加工2(部分間歇加工)
該加工方式是下面正向間歇加工方式中的一種簡(jiǎn)單應用,用以滿(mǎn)足連續加工。整個(gè)加工過(guò)程中需要加工零點(diǎn)、加工位置點(diǎn)和加工終點(diǎn)。加工順序為:當電極處于加工零點(diǎn)時(shí),開(kāi)始分度;分度完畢后,開(kāi)始加工,此時(shí)主軸慢速送進(jìn)至零件表面,再退回一個(gè)初始間隙,然后打開(kāi)整流器,送進(jìn)速度改慢速為加工速度;當電極處于加工終點(diǎn)位置時(shí),開(kāi)始退回至加工零點(diǎn)。
⒊ 正向間歇加工
該加工方式是獲得較高精度的電解加工的方式之一。效率很低,但復制精度很高,也有很高的利用價(jià)值。整個(gè)加工過(guò)程中需要加工零點(diǎn)、加工位置點(diǎn)和加工終點(diǎn)。加工順序為: 當電機處于加工零點(diǎn)時(shí),開(kāi)始加工,此時(shí)主軸慢速進(jìn)給至加工表面;當電機與工件短接時(shí),主軸慢速退回一個(gè)加工間隙后開(kāi)始通電加工,加工時(shí)間到,切斷整流器;進(jìn)行主軸位置與加工終點(diǎn)位置的比較,小于則退回一個(gè)沖刷間隙后,回到加工狀態(tài),若等于則進(jìn)行加工終點(diǎn)的報警,同時(shí)快速退回至數字零點(diǎn)并報警提示可以分度,計件數加一;再進(jìn)行計件數與預置數比較,若小于則分度完畢后回到加工狀態(tài),若等于則結束整件產(chǎn)品的加工。
⒋ 反向間歇加工
該加工方式也是獲得較高精度的電解加工的方式之一。整個(gè)加工過(guò)程中需要加工零點(diǎn)、加工位置點(diǎn)和加工終點(diǎn)。加工順序為:當電機處于加工零點(diǎn)時(shí),開(kāi)始加工,此時(shí)主軸慢速進(jìn)給至加工表面;當電機與工件短接時(shí),主軸慢速退回一個(gè)加工間隙和一個(gè)沖刷間隙后,主軸慢速進(jìn)給至加工間隙位置開(kāi)始通電加工,加工時(shí)間到,切斷整流器;進(jìn)行主軸位置與加工終點(diǎn)位置的比較,小于則回到主軸慢速退回一個(gè)加工間隙和一個(gè)沖刷間隙的加工狀態(tài)上,若等于則進(jìn)行加工終點(diǎn)的報警,同時(shí)快速退回至數字零點(diǎn)并報警提示可以分度,計件數加一;再進(jìn)行計件數與預置數比較,若小于則分度完畢后回到加工狀態(tài),若等于則結束整件產(chǎn)品的加工。
四、硬件配置
FPG-C32T2
FPG-COM3
FPG-PP11
PWS-3700
MOTEC品牌5相步進(jìn)驅動(dòng)及電機
RSF光柵尺
五、系統功能說(shuō)明
以下是人機界面上的主控畫(huà)面:
通過(guò)在人機界面上選擇不同的加工模式,PLC系統自動(dòng)調用選用加工模式的各種參數,PLC控制完成以上四種加工方式的加工,并且監控系統運行過(guò)程中的各個(gè)參數,包括報警信息等等。報警信息有歷史記錄,方便對系統故障進(jìn)行分析。
為了保障機床的最終加工精度,控制系統有兩種加工方式,開(kāi)環(huán)控制方式和閉環(huán)控制方式。開(kāi)環(huán)控制方式由PLC控制系統根據加工參數控制驅動(dòng)系統運動(dòng),同時(shí)為了保障精度,通過(guò)程序對機械部分進(jìn)行反向間隙進(jìn)行補償控制。閉環(huán)控制方式是在機械部分增加了光柵尺反饋,由光柵尺決定最終的定位位置,使控制精度得到進(jìn)一步提高。
由于在加工過(guò)程中不停的加入電解液,電解液電解后使得現場(chǎng)環(huán)境比較差,空氣腐蝕性比較強,因此電氣柜中增加機載空調,使電氣柜內部形成密閉環(huán)境,以防止元器件受腐蝕老化,增加系統的可靠性。
六、總結
通過(guò)對機床的電氣部分進(jìn)行改造,增加了設備的加工方式和控制的靈活性,并且系統運行穩定,得到用戶(hù)好評。