特种加工试验指导书

1、特种加工实验指导书机械工程学院张桂香2006 年 3 月实验一电火花加工的极性效应现象一、实验目的1. 深化对电火花放电加工过程的认识；2. 了解电火花机床的结构、进给系统和操作要点；3. 观察电火花加工中的“极性效应”现象和影响电蚀量的因素；4. 分析电规准对表面粗糙度、生产率、电极耗损等的影响。二、实验内容1. 在不同电规准（脉冲宽度）下，用C510mm （选定其中一种）竿状的纯 铜工具加工纯铜工件、黄铜加工黄铜工件、钢加工钢；测量其电蚀；研究极性效应；2. 先后用纯铜、黄铜加工黄铜工件，记录不同电规准下的电极损耗量和工 件蚀除量，观察不同电规准下的工件表面粗糙度；3. 用纯铜电极加工钢，

2、改变工具电极的进给速度，用示波器观察电压和电 流的波形。三、实验设备1. D6135型等任何电火花机床和脉冲电源；2. 示波器。四、实验步骤1. 了解电火花机床的主轴头、自动伺服进给系统、工作液供给系统、脉冲电源等的工 作原理、结构和工作要点；2. 检查、清点和熟悉实验所需的装备、仪器、工件、工具电极等；3. 装夹纯铜工具和钢工件，故意调偏2mm，如图1-1a所示，选定一种加工电流档（I=15A ）,选择几种脉宽（t on=）进行加工。记录正、负电极耗损的变化情况， 找出“极性效应”现象由正变负的转折点，见图1-1b ；图1-1电火花加工前后的电极对位置4 装夹纯铜工具电极和钢工件，安装好示波

3、器，选择几种精、中、粗加工规准，观察 其加工波形，测量和记录电极和工件的蚀除量及加工时间；5装夹黄铜工具电极和钢工件，选择 3 种加工规准，测量并记录电极耗损量、耗损率 和工件的蚀除量，画出类似图 1-1 的示意图 。实验二 电火花穿孔、成形加工实验实验目的1 深化队电火花加工原理的认知；2 了解精微电火花加工特点；3 熟悉电火花机床步进电动机进给系统结构和操作要点；4 增强电火花加工中电规准对工艺指标影响的认识。实验内容1. 用$ 0.1mm左右铜丝在钢件上穿孔；2 用成形截面的铜棒电极加工钢件；通过示波器观察加工波形；3. 改变加工电规准，比较加工生产率和表面粗糙度。三、 实验设备及器材1

4、 . D7110W 型精微电火花加工机床；2. 示波器；3. 工具显微镜；4. 电极工具（$ 0.1mm铜丝，四方形、五角星、六边形等截面的铜棒）5. 工件（刀片、锯条等） 。四、 实验步骤1. 了解 D7110W 型机床机械部分、 RC 线路电源部分、自动进给部分、振动头部分的 特点及操作要点；2. 用$ 0.1mm细铜丝在几种不同档数电规准下，对纲片或刀片穿孔加工、记录穿透所 需时间；并在显微镜下观察其直径，求出侧面放电间隙；3. 用成形截面铜棒做工具电极，对锯钢片成形加工，通过示波器观察加工、短路、空 载波形，并在相同时间内采用不同电规准，在显微镜下观察表面粗糙度。实验三 金属表面的电火

5、花强化实验一、实验目的1.2.3.了解电火花表面强化的过程、工艺规律及装置； 深化表面强化时电极材料转移镀复的原理和机理的认识； 增强对电火花强化的效果和适用范围的认识。二、实验内容1.2.3.熟悉电火花强化机路线和构造；利用YG8硬质合金电极对试件表面进行电火花强化；观测试件的强化层表面状态及厚度，注意不同强化规范对强化层厚度的影响。三、实验设备1.2.3.电火花强化机 D9110A型； 读数显微镜和体视显微镜； 千分尺。四、实验步骤1.2.3.熟悉实验装置，了解分析电火花强化机的线路和构造；对试件表面进行清洁处理；用YG8硬质合金电极对试件进行电火花强化，分别记录用粗、精规准进行强化后的零

6、件厚度增长情况；4.利用读数显微镜或体现显微镜观察强化后的表面状况。实验四 数控电火花线切割加工实验一、实验目的1. 深化对数控电火花线切割编程方法及加工原理的了解；2. 了解电火花线切割机床、微机控制器、高频电源的结构及操作方法； 、3. 增加对电火花线切割加工工艺参数选择的认识。二、实验内容1. 按给定的图形，编制加工程序，由键盘输入微机控制器；2. 在数控电火花线切割机床上按给定的图形加工出合格的工件；3. 观察电源脉冲参数及进给量改变对脉冲放电波形的影响；4. 测算加工生产率和单边放电间隙，观察加工后的表面粗糙度。三、实验设备1. 数控电火花线切割机床；2. 通用示波器；3. 千分尺、

7、塞尺；4. 用锯条或铁片多片迭加在一起作为工件。四、实验步骤1. 按教师指定的工件图形编制加工程序，填好程序单，由键盘把程序输入线切割微机 控制器；2. 熟悉机床设备，安装好工件，做好加工前的机、电准备工作；3. 选择加工参数：空载电压 U=100120V脉冲宽度t j=1030 us脉冲间隔t e=48t i us4. 调节变频选钮，选择某一进给速度开始加工，用示波器观察空载、工作、短路波形 和电压、电流表指针摆动情况。然后调节到稳定加工的最佳状态（工作波放电概率 最高、放电波形最密集、电表指针最稳定） ，画出各种状态的脉冲波形；5. 测算切割速度u w（每分钟切割的面积）u二切割厚度x行程

8、距离/切割时间（mmf/min ）6. 测算单边放电间隙S =（切割宽度-钼丝直径）/2 （mm7. 观察表面粗糙度。实验五原电池化学作用及电解加工模拟实验一、实验目的1、 了解电加工的基本原理 不同金属组成原电池的电位差；2、用电解刻字模拟电解加工。二、实验内容1、考察不同金属（导电材料）间的原电池电位差；2、进行电解刻字模拟电解加工。三、实验装置及材料烧杯、万用表、5号干电池3节；铜、铝、铁片、钢片（断锯条）、石墨碳棒若干；食盐（NaCI）、蜡、汽油等。四、实验步骤1、将30g食盐（NaCI ）加入盛有200g水的烧杯中，搅拌使其溶解 ；2、 用不同材料的电机对放入食盐水中，用万用表（直流

9、电压档3V）测量其电压差； 例如：一次测铜 一铝，铜一铁，铜一碳棒等，分别记录电位的正负和数值；3、 用万用表的电流档（500mA ）测原电池的电流，观察其由大逐渐变小的过程。 思考原电池中金属遭受电化学腐蚀的原因，如何加速这种电化学腐蚀，用于电解加工；4、将蜡熔化涂覆在钢片（断锯条）上，然后用尖针在涂蜡的刚片上刻画文字或花 纹；5、 将涂蜡并刻有花纹的锯条片浸入食盐水电解液中，接三节5号电池组成直流电 源正极，另一钢片接电源负极浸入电解液中。观察正负电极两钢片表面发生的电化学反应。负极表面析出轻气泡，正极表面产生墨绿色的絮状物Fe（OH）3；6、取出正、负钢片，负极仍如原样为受电化学腐蚀，用

10、汽油擦去正极锯条片上的 蜡层，可以看到电解刻蚀出的黑色文字或花纹。实验六 电解加工实验双曲线关系（U a* = C）实验目的实践电解加工过程，验证电解加工基本理论实验内容电解去除速度与电解间隙关系。三、实验装置及材料1、 小型电解试验台、直流电源及泵；2、 试件、天平称、千分表、秒表；3、 电解液： 15 NaCL.四、 实验步骤1、 对试件编号，并事先对事件内外圆柱表面进行防腐保护，试验时分别在天平称上称 重；2、 取一试件安装在实验台上，关上密封罩，打开电解液泵，调整配重，使其电解间隙为 0.1mm 左右，停车；3、 打开电解液泵，调整直流电源输出为20V，控制电解加工时间在 4060s,

11、 然后拉闸，停车（注意：一定要先开泵，后合闸；实验结束后在先拉闸后关泵，注 意避免短路） ；4、清洗试件并烘干，在天平称上称重；5、 重复以上试验至少三次，但每次必需重新调整配重，是电解间隙分别为0.2、 0.3、0.4 mm;6、 整理记录，画出u a* A图。同时利用公式计算理论上的u a*A,相互比较并分析。实验八 激光加工小孔实验一 实验目的1加深对激光加工原理及其装置的了解。2熟悉激光加工过程和主要工艺规律。二 实验内容利用固体激光器在薄钢板，刮脸刀或锯条片阿（任选一）上加工小孔。三 实验设备及器材1 JGM-1 型小型固体激光器2放大镜或显微镜3钢皮尺4工件：刮脸刀，断锯条四 实验步骤1 熟悉实验用的激光加工装置： 对照实物和参阅电路了解个组成部 分的用途和工作原理及