5iMX.com 我爱模型 玩家论坛 ——专业遥控模型和无人机玩家论坛（玩模型就上我爱模型，创始于2003年）

标题: 采用推杆电机DIY电火花工具机 [打印本页]
作者: 快捷修理    时间: 2017-5-24 17:42
标题: 采用推杆电机DIY电火花工具机
本帖最后由 快捷修理 于 2018-2-1 11:29 编辑

●EDM电火花工具机简介
电火花工具机又名电火花穿孔机、电火花打孔机、电火花放电机等，主要用于去除折断在工件中的
丝锥、钻头、绞刀、螺钉、塞规等工具或刀具，也可以加工精度要求不高的异型孔、窄槽等。
能加工淬火钢、硬质合金、不锈钢等难加工材料，能从斜面、曲面直接穿入。 (, 下载次数: 405)


●EDM电火花工具机工作原理
工具电极和工件分别连接脉冲电源的两极，并浸入工作液中。
放电间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当间隙小到一定距离时，
脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。放电通道瞬时温度可达一万度以上，
从而使工件表面的金属材料立刻熔化、气化，并baozha式地飞溅到工作液中。
工件表面留下一个微小的凹坑，虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少，
但每秒有成千上万次脉冲放电，因此仍然具有一定的生产效率。
(, 下载次数: 388)

●EDM电火花工具机系统结构组成
EDM电火花工具机，主要由台式支架、主轴伸缩杆、放电间隙控制器、高频电源、工作液装置组成。
放电间隙控制器和高频电源网上都有成品可以买到，所以我们这次的绝招就在台式支架、主轴伸缩杆。
(, 下载次数: 410)

●本机特点：主轴直接采用小型推杆电机作为伸缩杆，价格低使用寿命长，后期维护配件没有后顾之忧。
主轴有效行程大，推拉力量大，可以带动大尺寸的电极。采用手Q电钻支架，价格便宜美观实用。

主要技术参数：
夹头夹持范围：0.6-6mm
主轴伸缩行程：150mm
主轴推拉力：  ≥30Kg
主轴电机功率：20VA

试机用过的旧螺母，浑身都打了孔！
(, 下载次数: 370)

如果使用电火花工具机来取断丝锥，请参考下图中的方法：
(, 下载次数: 388)

试机视频：?spm=a2hzp.8244740.0.0[/media]

























作者: 快捷修理    时间: 2017-5-24 17:43
本帖最后由 快捷修理 于 2017-5-25 16:12 编辑

关于电钻支架：
电钻支架一般选择铝合金支架即可，特点是重量轻、不生锈、价格实惠，
配合2.5寸平口钳，对于大多数业余应用已经绰绰有余。
当然还有很多更高级的电钻支架可以选择，比如支架头可以360度旋转的那种，
可以让主轴以任意角度，从斜面或曲面进行加工。对付大型工件更方便。

加工小型工件时必须用平口钳固定好，脉冲电源正极鳄鱼夹直接夹到工件上，
如果工件固定不牢靠，不但加工不能顺利进行，而且容易因为接触不好导致堵转。
(, 下载次数: 385)
需要提醒的是：电火花加工属于非接触加工，加工中没有宏观切削力，
推杆电机装夹到支架上时，不需要夹得太紧，能固定不松动就可以了，
如果夹得太紧，遇到堵转的情况，可能导致电机或驱动模块过载损坏。
夹得不太紧时，遇到堵转的情况，推杆电机可以从固定圈挣脱，避免损坏。

(, 下载次数: 358)
关于推杆电机：
在电火花正常加工过程，主轴电机实际上是处于低速微动的状态，
但是在消除短路的时候，我们却希望电机的速度越快越好，
正因为这是一个矛盾，所以电机的运动速度是个很关键的参数，
如果太快很难控制好微动，如果太慢消除短路往往不及时。
我们经过很多试验，找出了相对比较合适的电机型号规格：
24伏电机、速度7mm/S、推力1300N、行程150mm、5号接头。
其中行程这个参数，大家可以根据自己的需要决定，
因为行程越长电机就越贵，对大多数应用来说150mm已经足够。
5号接头内螺纹为M6，可以连接作为电极夹具的扳手钻夹头。
(, 下载次数: 383)

需要提醒大家注意的是：
虽然推杆电机已经内置了行程保护开关，可以在到达两端极限位置时自动停机，
但是在实际加工的时候，加工深度仍然没有得到有效控制，
任务完成后没有及时关机会导致电机堵转损坏，或引起其他事故。
所以请不要在无人照看的情况下使用本设备。
(, 下载次数: 363)

●扩展应用
在需要时推杆电机也可以夹装在摇臂钻上，以便对付大型工件。
也可以装在那种电磨万向支架上，以任意角度进行斜面曲面加工。

(, 下载次数: 309)

电极夹具
采用0.6-6mm扳手钻夹头当做电极夹具，大于6mm的电极通过变径措施来转接，
电极越大需要的高频电源功率就越大，在高频电源功率受到限制的情况下，
某些场合我们可以使用空心铜管作为工具电极，既减少了对高频电流的需求，
又保证了比较大的加工切除面积。




作者: 快捷修理    时间: 2017-5-24 17:43
本帖最后由 快捷修理 于 2017-5-27 17:16 编辑

放电间隙控制器和高频电源
说起高频电源不得不吐槽一下，市场上很多便携式火花机标榜功率800W甚至1500W的，
基本上都是虚标的，可能是所谓的峰值功率，并不是实打实的额定功率。
我们推荐采用线切割高频电源，货真价实，650W的额定功率可以对付大多数的应用，
大家看看线切割高频电源的块头和重量就知道1500W的电源应该什么样。

当然有些朋友可能只是偶然取一下断丝锥，希望尽量降低机器的造价，
那采用简易的RC脉冲电源也是可以的，只是电源的有效功率会小很多。
因为电路中的RC是振荡元件，有相应的取值范围，不能随意改变，
所以电源的脉宽、重复频率、输出功率都不太理想。
附上RC脉冲电源示意图，材料费一般100元左右就可以搞定
(, 下载次数: 378)

放电间隙控制器模块套件
由采样模块和驱动模块组成，可以支持60V-200V范围的各种电火花脉冲电源。
(, 下载次数: 336)

附件包含专用排线、电位器、电源变压器，到手通电即可工作
(, 下载次数: 380)

放电间隙控制器套件的线路图
(, 下载次数: 391)

把高频电源作为整机电控箱外壳，把放电间隙控制器套件装到电源里的空档上，
把开关、旋钮装在高频电源的面板上，既方便操作，又美观实用。

(, 下载次数: 389)

未完待续.......................






作者: zyyz    时间: 2017-5-26 01:18
期待继续
作者: kekokele    时间: 2017-5-26 12:58
没有放电间隙自动控制功能？业余情况下行程有50mm内就足够了，超过20mm深这种结构恐怕效果不理想吧？
作者: 快捷修理    时间: 2017-5-26 14:16
本帖最后由 快捷修理 于 2017-5-27 17:17 编辑

回楼上的兄弟：放电间隙控制模块，我建议和高频电源装在一起，这样使用方便，
当然动手能力比较弱的朋友也可以采用独立的放电间隙控制器，直接用省心省力。
(, 下载次数: 387)

一般情况下在加工过程所需的行程确实不大，主轴的行程选大点主要是考虑使用方便，
可以减少很多手动调整立柱高度的麻烦，并不是说打算要加工到150mm
这个视频中的主轴比1楼视频中的主轴要伸出长很多，所以行程适当长一点使用会方便很多。














作者: fchtvcwt    时间: 2017-6-11 10:27
为毛不直接报个价?
作者: 18651690718    时间: 2017-6-18 11:25
没有定时器吗？开机后不用管，定时停止
作者: 快捷修理    时间: 2017-6-19 09:08
本帖最后由 快捷修理 于 2017-6-19 09:10 编辑
18651690718 发表于 2017-6-18 11:25
没有定时器吗？开机后不用管，定时停止

我们以后打算采用行程可调的推杆电机，采用机械定深的方法比较可靠。所以我们不建议采用定时器，
当然如果你想用定时器，市面上有很多成品的，可以定时的电源插座，比我们小批量做好多了。
(, 下载次数: 386)

作者: 五行烧友    时间: 2017-6-19 11:04
不错，这个钻架我也买过一个一直没用
作者: pinguo    时间: 2017-6-19 23:22
好厉害的东西
作者: MAWGUO    时间: 2017-6-21 15:09
点火花加工控制进给非常关键，文中并没有介绍，之前在本论坛曾引起DIY热，后来有一家很成功，其他基本都偃旗息鼓了，原因都是基于进给控制。
作者: 7vi    时间: 2017-6-23 16:20
直接报个价
作者: 快捷修理    时间: 2017-6-24 17:44
要报价的兄弟先加个好友啊，否则系统不让发消息
作者: wufeirenshi    时间: 2017-6-30 10:09
价格多少 15506361307 电话微信都可以
作者: newton_liu    时间: 2017-6-30 15:32
快捷修理 发表于 2017-5-24 17:43
放电间隙控制器和高频电源
说起高频电源不得不吐槽一下，市场上很多便携式火花机标榜功率800W甚至1500W的 ...

发广告GV
(, 下载次数: 392)
作者: 草尼马    时间: 2017-7-28 00:19
最大空速7mm/s?比成型机还快些，成型机回升一般4mm/s，向下3mm/s。不知快捷老师如何处理好，正常放电微动进给，与异常快退，与消除后的再进给的。推杆电机是减速马达，还是类似音圈马达呢
作者: 快捷修理    时间: 2017-7-28 09:04
本帖最后由 快捷修理 于 2017-7-28 11:06 编辑

1.回楼上的兄弟，最大空载速度我们是通过实验，根据异常快退的需要选定的，
我们买了一系列可能用到的推杆电机，然后装机试验，观察实际效果。
事实上4mm/s到12mm/s都能正常工作，我们对比后认为7mm/s加工稳定性最好。

2.正常工作时，向下的空载速度，由我们控制器的工作点旋钮指定，范围0-全速可调，
实际使用时，向下的空载速度并没有严格的要求，只要能顺利开始放电即可。
一旦开始放电，间隙自动控制模块根据准峰值取样电压，进行PWM调速微动进给。
在进给过程一旦检测到间隙电压低于预置的整定值，立即电子刹车，停止进给。
等待间隙放电情况好转，电压回升后继续微动进给，这是比较稳定的加工状态。
当出现短路或废屑搭桥的情况，立即全速回退，直到间隙电压恢复正常，马上转进给。

3.推杆电机仍然属于一种减速马达，生产厂家非常多，应用非常广泛，所以价格便宜，
推杆电机虽然是有刷电机，但是使用寿命很长，耐用性没有问题，
推杆电机作为直线运动部件，最大缺点是精度比较差，只能用于加工非精度孔。





作者: 草尼马    时间: 2017-7-28 12:50
快捷修理 发表于 2017-7-28 09:04
1.回楼上的兄弟，最大空载速度我们是通过实验，根据异常快退的需要选定的，
我们买了一系列可能用到的推杆 ...

谢谢老师解答!还有点不明白，间隙电压，在不同工件材质，电极大小等变化时，获得稳定加工时，间隙电压应不同。作为间隙电压的参照的参考电压调作时(是否就是老师控制器的工作点旋钮)，是否会影响空载速度，和短路快退速度。另外，某一合适的间隙电压，是一个电压区域，还是一个电压点。

作者: 快捷修理    时间: 2017-7-28 15:16
本帖最后由 快捷修理 于 2017-7-28 15:30 编辑

对，不同工件材质、电极大小不同时，因为消耗的放电能量不同，间隙电压都会不同。
我们的控制方案是统计学加自适应控制模式，工作点是我们要求的加工速度，
合适不合适是依靠人工经验给定，不管你给多少，系统都会努力去保持加工稳定。
如果实在无法保持，说明我们要求太高了，可以适当降低一些工作点。

调节工作点旋钮会影响空载下行速度，但是不会影响短路回退速度。
因为短路回退速度就是全速，而工作点调的比较高的话，系统进给就会比较积极。

正常加工时的间隙电压肯定是一个区段，在此区段其实也表示了高频电源的利用率。
通常利用率在30%-70%之间，高频电源利用率高，说明加工电流大，加工速度快。…
事实上我们在试验中还发现了一个客观信号，这个信号只在稳定加工时存在，
在短路和空载的情况下没有信号，这个信号可以作为我们新一代自适应控制器的判断信号。
这样工作点再也无需人工给定了，系统不但能自动保持加工稳定，还能自动寻找最大的加工效率









作者: 草尼马    时间: 2017-7-29 07:26
快捷修理 发表于 2017-7-28 15:16
对，不同工件材质、电极大小不同时，因为消耗的放电能量不同，间隙电压都会不同。
我们的控制方案是统计学 ...

谢谢老师再次详细解答，。!

作者: 快捷修理    时间: 2018-5-26 08:58
本帖最后由 快捷修理 于 2018-5-26 09:10 编辑

得力6英寸迷你小手锯，黄色铝合金锯架非常小巧可爱，
但是美中不足的是，原配的锯条不给力只能用来锯木头和塑料，
不要说锯金属类，就连锯玻纤电路板都很困难！
换用碳钢锯条后，锯铁也不在话下了，使用起来更加得心应手啦
(, 下载次数: 24)


12英寸碳钢锯条长度是300mm，折成两段刚好可以做两根迷你锯条
(, 下载次数: 22)

作者: wf8v    时间: 2018-6-16 11:01
有套件吗？来一套，微信13562613717
作者: mddd    时间: 2018-7-26 10:34
楼主给个报价和清单，谢谢373996535@qq.com
作者: zy@guat    时间: 2018-8-15 12:05



又改进了！很牛

作者: 快捷修理    时间: 2018-8-16 13:31
这次其实不是改进，应该是简化了，所以机器价格更低了，DIY难度更小了
作者: 草尼马    时间: 2018-11-15 14:06
MAWGUO 发表于 2017-6-21 15:09
点火花加工控制进给非常关键，文中并没有介绍，之前在本论坛曾引起DIY热，后来有一家很成功，其他基本都偃 ...

嗯，间隙控制是火花机的整条命，。没法搞定这个控制，还Diy个毛呀，所以都散了。呵呵
作者: guangming    时间: 2019-1-22 22:06
加工的结果看还行
作者: 草尼马    时间: 2019-3-23 15:12
快捷老师，买的推杆，滑动轴间隙很大，。您是怎么解决的?
作者: geffrey    时间: 2019-3-24 05:51
快捷修理 发表于 2017-7-28 15:16
对，不同工件材质、电极大小不同时，因为消耗的放电能量不同，间隙电压都会不同。
我们的控制方案是统计学 ...

122045957@qq.com请报价
作者: 我要修好机子啦    时间: 2019-3-24 16:22
电火花可以插内方孔吗，我想做个电火花机加工内方孔。
作者: 快捷修理    时间: 2019-4-4 07:57
我要修好机子啦 发表于 2019-3-24 16:22
电火花可以插内方孔吗，我想做个电火花机加工内方孔。

理论上当然能加工！但是：
你这种通孔的键槽如果想采用电火花加工，应该用线切割的方法比较好。因为线切割的加工效率比较高，加工成本也比较低。
只有当你的槽孔是盲孔的时候，才能体现出电火花成型的优势。
作者: 快捷修理    时间: 2019-4-4 08:04
本帖最后由 快捷修理 于 2019-4-4 08:20 编辑
草尼马 发表于 2019-3-23 15:12
快捷老师，买的推杆，滑动轴间隙很大，。您是怎么解决的?

我是到五金城现场挑选的，一次可以挑出十几个比较好的，业余玩玩还可以接受。如果批量生产的话，还是采用直线导轨加专业丝杆的设计才能保证精度。

作者: 草尼马    时间: 2019-4-4 12:32
快捷修理 发表于 2019-4-4 08:04
我是到五金城现场挑选的，一次可以挑出十几个比较好的，业余玩玩还可以接受。如果批量生产的话，还是采用 ...

谢谢老师指点!
作者: 我要修好机子啦    时间: 2019-4-4 18:08
快捷修理 发表于 2019-4-4 07:57
理论上当然能加工！但是：
你这种通孔的键槽如果想采用电火花加工，应该用线切割的方法比较好。因为线切 ...

我在几天前头脑发热也在DIY了台大的电火花机与你介词机械结构不同的，可能想法不一样吧
作者: 快捷修理    时间: 2019-4-7 17:01
机械结构确实千变万化，但是作用都是一样的，都是为了稳定的控制电极进给。
作者: 我要修好机子啦    时间: 2019-4-10 23:33
快捷修理 发表于 2019-4-7 17:01
机械结构确实千变万化，但是作用都是一样的，都是为了稳定的控制电极进给。

机械设计确实千变万化/材料不同了要求不同.我DlY的机可能用lGBT大功率模块做电火花功放.你对这个模块研究有兴趣么。
作者: 快捷修理    时间: 2019-4-12 16:59
我要修好机子啦 发表于 2019-4-10 23:33
机械设计确实千变万化/材料不同了要求不同.我DlY的机可能用lGBT大功率模块做电火花功放.你对这个模块研究 ...

我今年的本职工作比较忙，论坛也上的少了，用lGBT做电火花功放肯定是可以的，与FETMOS的结构是差不多的。
如果有什么需要帮忙的，我可以给你提供参考。
微信号是：kjxl2018
作者: 卡卡卡结婚后    时间: 2019-4-13 12:31
留个联系方式呗
作者: 卡卡卡结婚后    时间: 2019-4-13 12:31
留个联系呗
作者: 雾海孤帆    时间: 2019-12-3 03:10
你好
我有个航模充电器用的直流开关电源，24V2200W的，我也有钻铣床可以微动进给，应该能做个手动电火花穿孔装置吧，请问电阻、电容选什么型号的合适，能穿多大截面积、穿多深？
望不吝赐教，多谢先！
作者: 快捷修理    时间: 2020-4-6 14:54
雾海孤帆 发表于 2019-12-3 03:10
你好{:1_19:}
我有个航模充电器用的直流开关电源，24V2200W的，我也有钻铣床可以微动进给，应该能做个手动 ...

如果采用两个24v电源串联到48V，电阻一般选10欧，电容一般选25UF，
钻铣床微动进给是等速进给的，应该会频繁短路的
作者: 雾海孤帆    时间: 2020-4-6 18:03
快捷修理 发表于 2020-4-6 14:54
如果采用两个24v电源串联到48V，电阻一般选10欧，电容一般选25UF，
钻铣床微动进给是等速进给的，应该会 ...

多谢回复！已经试验成了，用的直流电焊机供电，电容30、50、80都试过区别不太大，电阻用的十几年前的一个电炉子。用的很少，手动微动进给稍微慢点但够用了。
作者: yinyindc    时间: 2020-4-6 19:47
快捷修理 发表于 2017-5-24 17:43
放电间隙控制器和高频电源
说起高频电源不得不吐槽一下，市场上很多便携式火花机标榜功率800W甚至1500W的 ...

感谢楼主无私贡献
作者: 兴润    时间: 2020-4-8 23:17
我要修好机子啦 发表于 2019-3-24 16:22
电火花可以插内方孔吗，我想做个电火花机加工内方孔。

单件这个键槽外加工可以拿去线切割或刨削，或者自己搞锉削+斩切，车床或铣床手动刨削。我自己搞是磨刨刀用转铣床手动刨削，已加工过铸铁，45钢。精度还可以




欢迎光临 5iMX.com 我爱模型 玩家论坛 ——专业遥控模型和无人机玩家论坛（玩模型就上我爱模型，创始于2003年） (http://www.5imx.com/) Powered by Discuz! X3.3