特种加工教案

1、课题：概论课时：2授课：尹有根教课目的：特种加工的观点、特色及发展、分类教课重点：1特种加工的特色及发展特种加工的分类特种加工的观点一、引入课题:特种加工产生的条件，之所以产生特种加工一般机械加工知足不了加工的要求。一些难加工的资料、一些有特别要求的零件、加工效率（生产率）、生产成本等等都需要特种加工。比较一般加工与特种加工的差异来引入课题。二、授课内容1、特种加工的产生及定义跟着社会生产的需要和科学技术的进步，20世纪40年月，前苏联科学家拉扎连柯夫妻研究开关触点遭到火花放电腐化破坏的现象和原由，发现电火花的刹时高温可使局部的金属融化、气化而被腐化掉，创始和发了然电火花加工。此后，因为各样先

2、进技术的不停应用，产生了多种有别于传统机械加工的新加工方法。这些新加工方法从广义上定义为特种加工(NTM，Non-TraditionalMachining)，也被称为非传统加工技术，其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现资料去除。可播放特种加工的一些视频。特种加工的特色及发展特种加工的分类一、复习旧课:特种加工产生的原由及定义。二、引入新课：特种加工范围广但有一些共性。与机械加工比起来有以下的一些特色。三、授课内容1、与传统的机械加工对比，特种加工的不一样点是：不是主要依赖机械能，而是主要用其余能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属资料。加工过程中

3、工具和工件之间不存在明显的机械切削力，故加工的难易与工件硬度没关。各样加工方法能够随意复合、扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优胜性，便于扩大应用范围。正因为特种加工工艺拥有上述特色，所以就整体而言，特种加工能够加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属或非金属资料，且专擅长加工复杂、微细表面和低刚度的零件。2、特种加工技术的研究主要表此刻以下几个方面：微细化。特种加工的应用领域正在拓宽。宽泛采纳自动化技术。3、我国特种加工技术的发展状况我国的特种加工技术起步较早。20世纪50年月中期我国工厂已设计研制出电火花穿孔机床，60年月末上海电表厂张维良工程师在阳极机械切割的基础上发了然我国独创的快走丝线

4、切割机床，4、特种加工的分类分类没有明确的规定，一般按能量根源和作用形式以及加工原理可分为表1-1所示的形式表1-1常用特种加工方法的分类依照工件资料、尺寸、形状、精度、生产率、经济性等状况作详细剖析，差异对待，合理选择特种加工方法。如表1-2所示表1-2几种常有特种加工方法的综合比较四、总结：1、特种加工的特色和发展方向。2、特种加工的分类课题：第二章电火花加工电火花加工的基根源理及其分类电火花加工的机理课时：2授课：尹有根教课目的：电火花加工的物理实质及特色教课重点：1电火花加工的基根源理及其分类电火花加工的机理电火花加工的物理实质及特色一、复习旧课：与机械加工比较特种加工的特色及它的发展

5、方向和分类。二、引入新课:电火花加工是特种加工的典型代表。我们看见电火花加工中有火花产生资料就被蚀除掉了这是什么原由呢三、授课内容：1、电火花加工的物理实质电火花加工鉴于电火花腐化原理，是在工具电极与工件电极互相凑近时，极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道中产生刹时高温，使金属局部融化，甚至气化，从而将金属蚀除下来。分为以下几个阶段(如图2-1所示)：2-1电火花加工原理极间介质的电离、击穿，形成放电通道(如图2-1(a)所示)。电极资料的融化、气化热膨胀(如图2-1(b)、(c)所示)。电极资料的抛出(如图2-1(d)所示)。极间介质的消电离(如图2-1(e)所示)。加工液流入放电空隙，将电

6、蚀产物及剩余的热量带走，并恢复绝缘状态。上述步骤(1)(4)在一秒内约数千次甚至数万次地来去式进行，即单个脉冲放电结束，经过一段时间间隔(即脉冲间隔)使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲又作用到工具电极和工件上，又会在当时极间距离相对近来或绝缘强度最弱处击穿放电，蚀出另一个小凹坑。(如图2-2所示)。所以电火花加工是大批的渺小放电印迹渐渐积累而成的去除金属的加工方式。图2-2电火花表面局部放大图2、电火花加工、电火花线切割加工的特色1）共同特色两者的加工原理相同，都是经过电火花放电产生的热来溶化去除金属的，所以两者加工资料的难易与资料的硬度没关，加工中不存在明显的机械切削力。两者的加工机理、生产率、

7、表面粗拙度等工艺规律基真相像，能够加工硬质合金等全部导电资料。最小角部半径有限制。电火花加工中最小角部半径为加工空隙，线切割加工中最小角部半径为电极丝的半径加上加工空隙。2）不一样特色从加工原理来看，电火花加工是将电极形状复制到工件上的一种工艺方法(如图2-3所示)。而线切割加工是利用挪动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成型的一种工艺方法，如图2-4所示。图2-3电火花加工图2-4线切割加工从产品形状角度看，电火花加工一定先用数控加工等方法加工出与产品形状相像的电极；线切割加工中产品的形状是经过工作台按给定的控制程序挪动而合成的，只对工件进行轮廓图形加工，余料仍可

8、利用。从电极角度看，电火花加工一定制作成型用的电极(一般用铜、石墨等材料制作而成)；线切割加工用挪动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极。从电极消耗角度看，电火花加工中电极相对静止，易消耗，故往常采纳多个电极加工；而线切割加工中因为电极丝连续挪动，使新的电极丝不停地增补和替代在电蚀加工区遇到消耗的电极丝，防止了电极消耗对加工精度的影响。从应用角度看，电火花加工能够加工通孔、盲孔，特别适合加工形状复杂的塑料模具等零件的型腔以及刻文字、花纹等(如图2-5(a)所示)；而线切割加工只好加工通孔，能方便地加工出小孔、形状复杂的窄缝及各样形状复杂的零件(如图2-5(b)所示)。(a)电火花加工产品(b)线切

9、割加工产品图2-5加工产品实例四、总结：1、电火花加工的物理实质2、电火花加工、电火花线切割加工的异同点五、作业：1、电火花加工的物理实质是什么2、电火花加工与电火花线切割加工的异同点是什么课题：第二章电火花加工电火花加工的一些基本规律课时：2授课：尹有根教课目的：电火花加工的一些基本规律教课重点：1电火花加工的一些基本规律一、复习旧课：电火花加工的特色二、引入新课：表面粗拙度、加工精度时电火花加工两此中的指标。三、授课内容：、影响表面粗拙度的主要要素电火花加工表面粗拙度的形成与切削加工不一样，它是由若干电蚀小凹坑构成的，能存润滑油，其耐磨性比相同粗拙度的机加工表面要好。当峰值电流一准时，脉冲

10、宽度越大，单个脉冲的能量就大，放电腐化的凹坑也越大、越深，所以表面粗拙度就越差。在脉冲宽度必定的条件下，跟着峰值电流的增添，单个脉冲能量也增添，表面粗拙度就变差。在必定的脉冲能量下，不一样的工件电极资料表面粗拙度值大小不一样，熔点高的资料表面粗拙度值要比熔点低的资料小。工具电极表面的粗拙度值大小也影响工件的加工表面粗拙度值。因为电极的相对运动，工件侧边的表面粗拙度值比端面小。洁净的工作液有益于获取理想的表面粗拙度。、影响加工精度的主要要素1）放电空隙空隙大小对形状精度也有影响，空隙越大，则复制精度越差，特别是对复杂形状的加工表面。2）加工斜度进入行腔后二次放电，产生加工斜度。3）工具电极的消耗

11、工具电极的消耗锥度反应到工件上是加工斜度。、电火花加工表面变化层和机械性能3-11电火花加工表面变化层）表面变化层的机械性能显微硬度及耐磨性工件在加工前因为热办理状态及加工中脉冲参数不一样，加工后的表面层显微硬度变化也不一样。加工后表面层的显微硬度一般比较高，但因为加工电参数、冷却条件及工件资料热办理状况不一样，有时显微硬度会降低。剩余应力电火花表面存在着因为刹时先热后冷作用而形成的剩余应力，并且大多半表现为拉应力。疲惫性能电火花加工后，工件表面变化层金相组织的变化，会使耐疲惫性能比机械加工表面低很多倍。、电火花加工的稳固性1）电规准与加工稳固性一般来说，单个脉冲能量较大的规准，简单达到稳固加

12、工。在微细加工、排屑条件很差、电极与工件资料不太合合时，可增添间隔来改良加工的不稳固性，但这样会惹起生产率降落。对每种电极资料对，一定有适合的加工波形和适合的击穿电压，才能实现稳固加工。当均匀加工电流超出最大同意加工电流密度时，将出现不稳固现象。2）电极进给速度电极的进给速度与工件的蚀除速度应相适应，这样才能使加工稳固进行。进给速度大于蚀除速度时，加工不易稳固。3）蚀除物的清除状况4）电极资料及工件资料关于钢工件，各样电极资料的加工稳固性利害序次以下：紫铜(铜钨合金、银钨合金)铜合金(包含黄铜)石墨铸铁不相同的钢相同的钢；淬火钢比不淬火钢工件加工时稳固性好；硬质合金、铸铁、铁合金、磁钢等工件的

13、加工稳固性差。5）极性不适合的极性可能以致加工极不稳固6）加工形状、合理选择电火花加工工艺一般来说，主要采纳两种方法来办理：第一，先主后次，如在用电火花加工去除断在工件中的钻头、丝锥时，应优先保证速度，因为此时工件的表面粗拙度、电极消耗已经不重要了；第二，采纳各样手段，兼备各方面。此中主要常有的方法有：粗、中、精逐挡过渡式加工方法。先用机械加工去除大批的资料，再用电火花加工保证加工精度和加工质量。采纳多电极。在加工中实时改换电极，当电极绝对消耗量达到必定程度时，实时改换，以保证优秀的加工质量。四、总结、影响表面粗拙度、加工精度的要素、怎样控制电火花加工表面变化层和机械性能、加工的稳固性、怎样合

14、理选择电火花加工工艺电火花加工机床简介一、复习旧课:电火花加工的物理实质及电火花加工、电火花线切割加工的异同点。二、引入课题:知道了电火花加工的实质，接下来分开来介绍电火花加工和线切割加工。先看看电火花加工。三、授课内容：1、机床型号、规格、分类我国国标规定，电火花成型机床均用D71加上机床工作台面宽度的1/10表示。比如D7132中，D表示电加工成型机床(若该机床为数控电加工机床，则在D后加K，即DK)；71表示电火花成型机床；32表示机床工作台的宽度为320mm。电火花加工机床按其大小可分为小型(D7125以下)、中型(D7125D7163)和大型(D7163以上)；按数控程度分为非数控、

15、单轴数控和三轴数控。2、电火花加工机床构造电火花加工机床主要由机床本体、脉冲电源、自动进给调理系统、工作液过滤和循环系统、数控系统等部分构成，如图2-6所示。图2-6电火花机床1）、机床本体机床本体主要由床身、立柱、主轴头及附件、工作台等部分构成。机床主轴头和工作台常有一些附件，如可调理工具电极角度的夹头、平动头、油杯等。本节主要介绍平动头。在电火花加工中当用一个电极进行粗加工时，将工件的大多半余量蚀除掉后，其底面和侧壁周围的表面粗拙度很差，为了将其修光，就得变换规准逐挡进行修整。但因为中、精加工规准的放电空隙比粗加工规准的放电空隙小，若不采纳举措则周围侧壁就没法修光了。平动头就是为解决修光侧

16、壁和提升其尺寸精度而设计的。平动头是一个使装在其上的电极能产生向外机械赔偿动作的工艺附件。平动头的动作原理是：利用偏爱计构将伺服电机的旋转运动经过平动轨迹保持机构转变为电极上每一个质点都能环绕其原始地点在水平面内作平面小圆周运动，很多小圆的外包络线面积就形成加工横截面积，如图2-7所示，此中每个质点运动轨迹的半径就称为平动量，其大小能够由零渐渐调大，以赔偿粗、中、精加工的电火花放电空隙之差，从而达到修光型腔的目的。图2-7平动头扩大空隙原理图(a)机械式平动头图2-8(b)数控平动头平动头外形2）、脉冲电源在电火花加工过程中，脉冲电源的作用是把工频正弦沟通电流转变为频率较高的单向脉冲电流，向工

17、件和工具电极间的加工空隙供应所需要的放电能量以蚀除金属。脉冲电源输入为380V、50Hz的沟通电，其输出应知足以下要求：要有必定的脉冲放电能量，不然不可以使工件金属气化。火花放电一定是短时间的脉冲性放电，这样才能使放电产生的热量来不及扩散到其余部分，从而有效地蚀除金属，提升成型性和加工精度。脉冲波形是单向的，以便充分利用极性效应，提升加工速度和降低工具电极消耗。脉冲波形的主要参数(峰值电流、脉冲宽度、脉冲间歇等)有较宽的调理范围，以知足粗、中、精加工的要求。有适合的脉冲间隔时间，使放电介质有足够时间除去电离并冲去金属颗粒，免得惹起电弧而烧伤工件。弛张式脉冲电源弛张式脉冲电源是最早使用的电源，它

18、是利用电容器充电储藏电能，弛张式脉冲电源构造简单，使用维修方便，加工精度较高，粗拙度值较小，但生产率低，电能利用率低，加工稳固性差，故目前这类电源的应用已渐渐减少。如图2-9所示图2-9RC线路脉冲电源闸流管脉冲电源闸流管是一种特别的电子管，当对其栅极通入一脉冲信号时，即可控制管子的导通或截止，输出脉冲电流。因为这类电源的电参数与加工空隙没关，故又称为独立式电源。闸流管脉冲电源的生产率较高，加工稳固，但脉冲宽度较窄，电极消耗较大。晶体管脉冲电源晶体管脉冲电源其输出功率大，电规准调理范围广，电极消耗小，故适应于型孔、型腔、磨削等各样不一样用途的加工。晶体管脉冲电源已愈来愈广泛地应用在电火花加工机

19、床上。四、总结1、电火花机床型号、规格、分类2、电火花机床的机床本体和脉冲电源的构造和特色课题：第二章电火花加工电火花加工的脉冲电源电火花加工的自动进给调理系统电火花加工机床课时：2授课：尹有根教课目的：1.电火花加工的脉冲电源、自动进给调理系统电火花加工机床教课重点：1.电火花加工的脉冲电源、自动进给调理系统电火花加工机床一、复习旧课：电火花机床型号、规格、分类及电火花机床的机床本体和脉冲电源的构造和特色。二、引入新课：上一次课介绍了电火花的平动头和脉冲电源是电火花机床厂家的核心计密，今日连续看以下此外的两个零件。三、授课内容3、自动进给调理系统在电火花成型加工设施中，自动进给调理系统据有很

20、重要的地点，它的性能直接影响加工稳固性和加工成效。电火花成型加工的自动进给调理系统，主要包含伺服进给系统和参数控制系统。伺服进给系统主要用于控制放电空隙的大小，而参数控制系统主要用于控制电火花成型加工中的各样参数(如放电电流、脉冲宽度、脉冲间隔等)，以便能够获取最正确的加工工艺指标等。伺服进给系统的作用及要求在电火花成型加工中，电极与工件一定保持必定的放电空隙。伺服进给系一致般有以下要求有较广的速度调理追踪范围。有足够的敏捷度和快速性。有较高的稳固性和抗扰乱能力。这里简单介绍电液压式伺服进给系统的原理。电液压式伺服进给系统2-10所示为DYT-2型液压主轴头的喷嘴挡板式调理系统的工作原理图。2

21、-10喷嘴挡板式电液压自动调理器工作原理当放电空隙短路时，动圈两头电压为零，此时动圈不受电磁力的作用，挡板受弹簧力处于最高地点，喷嘴与挡板门张口为最大，使工作液流经喷嘴的流量为最大，上油腔的压力降落到最小值，以致上油腔压力小于下油腔压力，故活塞杆带动工具电极上涨。当放电空隙开路时，动圈电压最大，挡板被磁力吸引下移到最低地点，喷嘴被关闭，上、下油腔压强相等，但因下油腔工作面积小于上油腔工作面积，活塞上的向下作使劲大于向上作使劲，活塞杆降落。当放电空隙最正确时，电动力使挡板处于均衡地点，活塞处于静止状态。4、工作液过滤和循环系统电火花加工中的蚀除产物，一部分以气态形式抛出，其余大多半是以球状固体微

22、粒分别地悬浮在工作液中，直径一般为几微米。跟着电火花加工的进行，蚀除产物愈来愈多，充满在电极和工件之间，或粘连在电极和工件的表面上。蚀除产物的齐集，会与电极或工件形成二次放电。为了改良电火花加工的条件，一种方法是使电极振动，以增强排屑作用；另一种方法是对工作液进行逼迫循环过滤，以改良空隙状态。图2-11工作液循环系统油路图四、总结：1、自动进给调理系统特色及工作原理2、工作液过滤和循环系统作用电火花加工机床简介一、复习旧课:自动进给调理系统特色及工作原理并工作液过滤和循环系统作用。二、引入新课：当今各样加工机床都以数控化，接下来我们来看一下电火花机床的数控系统功能。三、授课内容：5、数控系统数

23、控电火花机床的种类依据机床的数控坐标轴的数量，目前常有的数控机床有三轴数控电火花机床、四轴三联动数控电火花机床、四轴联动或五轴联动甚至六轴联动电火花加工机床。此刻部分数控电火花机床还带有工具电极库，在加工中能够依据预先编制好的程序，自动改换电极。数控电火花机床的数控系统工作原理数控电火花机床能实现工具电极和工件之间的多种相对运动，能够用来加工多种较复杂的型腔。目前，绝大多半电火花数控机床采纳国际上通用的ISO代码进行编程、程序控制、数控摇动加工等，详细内容以下：(ISO代码编程ISO代码是国际标准化机构拟订的用于数控编码和程序控制的一种标准代码。代码主要有G指令(即准备功能指令)和M指令(即协

24、助功能指令)，详细见表2-1。表2-1常用的电火花数控指令表2-2工作坐标系以上代码，绝大多半与数控铣床、车床的代码相同，只有G54、G80、G82、M05等是从前接触较少的指令，其详细用法以下：2-12工作坐标系切换一般的慢走丝线切割机床和部分快走丝线切割机床都有几个或几十个工作坐标系，能够用G54、G55、G56等指令进行切换(如表2-2所示)。如图2-12能够经过以下指令切换工作坐标系。G92G54X0Y0；G00X20.Y30.；G92G55X0Y0；所示，这样经过指令，第一把目前的O点定义为工作坐标系0的零点，而后分别把X、Y轴快速挪动20mm、30mm抵达点O，并把该点定义为工作坐

25、标系1的零点。G80:含义：接触感知。格式：G80轴方向如：G80X；/电极将沿X轴的负方向行进，直到接触到工件，而后停在那里G82：含义：挪动到原点和目前地点一半处。格式：G82轴如：G92X100.;/将目前点的X坐标定义为100.G82X;/将电极移到目前坐标系X=50.的地方M05：含义：忽视接触感知，只在本段程序起作用。如：G80X；/X轴负方向接触感知G90G92X0Y0；/设置目前点坐标为(0，0)M05G00X10./忽视接触感知且把电极向X轴正方向挪动10mm2-13工件找正图以上代码往常用在加工前电极的定位上，详细实比以下：如图2-13所示，ABCD为矩形工件，AB、BC边

26、为设计基准，现欲用电火花加工一圆形图案，图案的中心为O点，O到AB边、BC边的距离如图中所标。已知圆形电极的直径为20mm，请写出电极定位于O点的详细过程。第一将电极移到工件AB的左侧，Y轴坐标大概与O点相同，而后履行以下指令：G80X+;G90G92X0;M05G00X10.；G91G00Y38.；G90G00X50.；G80Y+；G92Y0；M05G00Y2.；/电极与工件分开，2mm表示为一小段距离G91G00Z10.；/将电极底面移到工件上边G90G00X50.Y28.；四、总结电火花加工机床的数控系统的功能指令和编程方法课题：第二章电火花加工电火花穿孔成形加工课时：2授课：尹有根教课

27、目的：电火花穿孔成形加工教课重点：电火花穿孔成形加工方法电火花加工方法1、穿孔加工方法一、复习旧课：影响表面粗拙度、加工精度的要素，怎样合理选择电火花加工工艺二、引入新课：电火花加工主要由三部分构成：电火花加工的准备工作、电火花加工、电火花加工查验工作。此中电火花加工能够加工通孔和盲孔，前者习惯称为电火花穿孔加工，后者习惯上称为电火花成型加工。它们不单是名称不一样，并且加工工艺方法有着较大的差异，本章将分别加以介绍。三、授课内容：1、电火花穿孔加工方法电火花穿孔加工一般应用于冲裁模具加工、粉末冶金模具加工、拉丝模具加工、螺纹加工等。1）间接法间接法是指在模具电火花加工中，凸模与加工凹模用的电极

28、分开制造，第一依据凹模尺寸设计电极，而后制造电极，进行凹模加工，再依据空隙要求来配制凸模。图4-1为间接法加工凹模的过程。间接法的长处是：4-1间接法能够自由选择电极资料，电加工性能好。因为凸模是依据凹模此外进行配制，所以凸模和凹模的配合空隙与放电空隙没关。间接法的弊端是：电极与凸模分开制造，配合空隙难以保证均匀。2）直接法直接法适合于加工冲模，是指将凸模长度适合增添，先作为电极加工凹模，而后将端部消耗的部分去除直接成为凸模直接法加工的凹模与凸模的配合空隙靠调理脉冲参数、控制火花放电空隙来保证。直接法的长处是：能够获取均匀的配合空隙、模具质量高。不必此外制作电极。不必修配工作，生产率较高。直接

29、法的弊端是：电极资料不可以自由选择，工具电极和工件都是磁性资料，易产生磁性，电蚀下来的金属屑可能被吸附在电极放电空隙的磁场中而形成不稳固的二次放电，使加工过程很不稳固，故电火花加工性能较差。电极和冲头连在一同，尺寸较长，磨削时较困难。3).混淆法混淆法也合用于加工冲模，是指将电火花加工性能优秀的电极资料与冲头资料粘结在一同，共同用线切割或磨削成型，而后用电火花性能好的一端作为加工端，将工件反置固定，用“反打正用”的方法推行加工。(如图4-2所示)。图4-2混淆法混淆法的特色是：能够自由选择电极资料，电加工性能好。不必此外制作电极。不必修配工作，生产率较高。电极必定要粘结在冲头的非刃口端4).阶

30、梯工具电极加工法阶梯工具电极加工法在冷冲模具电火花成型加工中极为广泛，其应用方面有两种：无预孔或加工余量较大时，能够将工具电极制作为阶梯状，将工具电极分为两段，即减小了尺寸的粗加工段和保持凸模尺寸的精加工段。在加工小空隙、无空隙的冷冲模具时，配合空隙小于最小的电火花加工放电空隙，用凸模作为精加工段是不可以实现加工的，则可将凸模加长后，再加工或腐蚀成阶梯状，使阶梯的精加工段与凸模有均匀的尺寸差，经过加工规准对放电空隙尺寸的控制，使加工后切合凸凹模配合的技术要求4-3用阶梯工具电极加工冲模四、总结：电火花穿孔加工的方法一、复习旧课：电火花加工机床的数控系统的功能指令和编程方法二、引入新课：如前面所

31、述，一般电火花加工机床为了修光侧壁和提升其尺寸精度而增添平动头，使工具电极轨迹向外能够逐渐扩充，即能够平动。对数控电火花机床，因为工作台是数控的，能够实现工件加工轨迹逐渐向外扩充，即摇动，故数控电火花机床不需要平动头。三、授课内容：3）数控电火花加工中摇动加工的作用是：能够精准控制加工尺寸精度。能够加工出复杂的形状，如螺纹。能够提升工件侧面和底面的表面粗拙度。能够加工出清棱、清角的侧壁和底边。变全面加工为局部加工，有益于排屑和加工稳固。对电极尺寸精度要求不高。摇动的轨迹除了能够像平动头的小圆形轨迹外，数控摇动的轨迹还有方形、菱形、叉形和十字形，且摇动的半径可为9.9mm之内任一数值。4）摇动加

32、工的编程代码各公司均自己规定。以汉川机床厂和日本沙迪克公司为例，摇动加工的指令代码以下(拜见书表2-3)：5）数控摇动的伺服方式共有以下三种(如图2-14所示)：自由摇动。选定某一轴向(比如Z轴)作为伺服进给轴，其余两轴进行摇动运动(如图2-14(a)所示),沿各轴方向可能出现不规则的进进退退。(2)步进摇动。在某选定的轴向作步进伺服进给，每进一步的步距为2m，其余两轴作摇动运动(如图2-14(b)所示)。比如：步进摇动限制了主轴的进给动作，使摇动动作的循环成为优先动作。步进摇动用在深孔排屑比较困难的加工中。它较自由摇动的加工速度稍慢，但更稳固，没有屡次的进给、回退现象。锁定摇动。在选定的轴向

33、停止进给运动并锁定轴向地点，其余两轴进行摇动运动。在摇动中，摇动半径幅度逐渐扩大，主要用于精美修扩内孔或内腔(如图2-14(c)所示)。比如：锁定摇动能快速除掉粗加工留下的侧面涟漪，是达到尺寸精度最快的加工方法。它主要用于通孔、盲孔或有底面的型腔模加工中。假如锁定后作圆轨迹摇动，则还可以在孔内滚花、加工出内花纹等。图2-14数控摇动的伺服方式电火花机床常有功能电火花机床的常有功能以下：回原点操作功能。置零功能。将目前点的坐标设置为零。接触感知功能。让电极与工件接触，以便定位。其余常有功能四、总结1、电火花加工机床的数控系统的摇动功能2、电火花机床常有功能课题：第三章电火花线切割加工电火花线切割

34、加工原理、特色及应用范围电火花线切割加工设施课时：2授课：尹有根教课目的：1电火花线切割加工原理、特色及应用范围电火花线切割加工设施教课重点：1.电火花线切割加工原理、特色及应用范围一、复习旧课：电火花加工机床的数控系统的摇动功能和电火花机床常有功能二、引入新课：电火花的另一类加工就是线切割加工，利用电火花放电能腐化原理，工具电极是电极丝，用数控系统控制运动方向和地点来实现加工，接着我们来看它。三、授课内容：1、机床分类、型号分类线切割加工机床可按多种方法进行分类，往常按电极丝的走丝速度分红快速走丝线切割机床(WEDM-HS)与慢速走丝线切割机床(WEDM-LS)。快速走丝线切割机床快速走丝线

35、切割机床的电极丝作高速来去运动，一般走丝速度为810m/s，是我国独创的电火花线切割加工模式。快速走丝线切割机床上运动的电极丝能够双向来回运行，重复使用，直至断丝为止。线电极资料常用直径为0.30mm的钼(有时也用钨丝或钨钼丝)。对小圆角或窄缝切割，也可采纳直径为0.6mm的钼丝。工作液往常采纳乳化液。快速走丝线切割机床构造简单、价钱廉价、生产率高，但因为运行速度快，工作机遇床震动较大。钼丝和导轮的消耗快，加工精度和表面粗拙度就不如慢速走丝线切割机床，其加工精度一般为0.02mm，表面粗拙度Ra为m。慢速走丝线切割机床慢速走丝线切割机床走丝速度低于0.2m/s。常用黄铜丝(有时也采纳紫铜、钨、

36、钼和各样合金的涂覆线)作为电极丝，铜丝直径往常为0.35mm。电极丝仅从一个单方向经过加工空隙，不重复使用，防止了因电极丝的消耗而降低加工精度。同时因为走丝速度慢，机床及电极丝的震动小，所以加工过程安稳，加工精度高，可达0.005mm，表面粗拙度Ram。慢速走丝线切割机床的工作液一般采纳去离子水、煤油等，生产率较高。慢走丝机床主要由日本、瑞士等国生产，目前国内有少量公司引进外国先进技术与外企合作生产慢走丝机床。型号国标规定的数控电火花线切割机床的型号，如DK7725的基本含义为：D为机床的类型代号，表示是电加工机床；K为机床的特征代号，表示是数控机床；第一个7为组代号，表示是电火花加工机床，第

37、二个7为系代号(快走丝线切割机床7，慢走丝线切割机床为6，电火花成型机床为1)；25为基本参数代号，表示工作台横向行程为250mm。2、快走丝线切割机床简介主要由机床本体、脉冲电源、数控系统和工作液循环系统构成1）机床本体机床本体主要由床身、工作台、运丝机构和丝架等构成，详细介绍以下：（1）床身床身是支承和固定工作台、运丝机构等的基体。所以，要求床身应有必定的刚度和强度，一般采纳箱体式构造。床身里面安装有机床电气系统、脉冲电源、工作液循环系统等元器件。（2）工作台目前在电火花线切割机床上采纳的坐标工作台，大多为X、Y方向线性运动。（3）运丝机构在快走丝线切割加工时，电极丝需要不停地来去运动，这

38、个运动是由运丝机构来达成的。最常有的运丝机构是单滚筒式，电极丝绕在储丝筒上，并由丝筒作周期性的正反旋转使电极丝高速来回运动。储丝筒轴向来去运动的换向及行程长短由无触点凑近开关及其撞杆控制(如图2-15中的5、4)，调整撞杆的地点即可调理行程的长短。这类形式的运丝机构的长处是构造简单、保护方便，因此应用宽泛。其弊端是绕丝长度小，电动机正反转动屡次，电极丝张力不行调。图2-15快走丝线切割机床构造图（4）丝架运丝机构除上边所表达的内容外，还包含丝架。丝架的主要作用是在电极丝快速挪动时，对电极丝起支撑作用，并使电极丝工作部分与工作台平面保持垂直，有些机床可实现锥度加工。）脉冲电源电火花线切割加工的脉

39、冲电源与电火花成型加工作用的脉冲电源在原理上相同，可是受加工表面粗拙度和电极丝同意承载电流的限制，线切割加工脉冲电源的脉宽较窄(260s)，单个脉冲能量、均匀电流(15A)一般较小，所以线切割老是采纳正极性加工。3）数控系统数控系统在电火花线切割加工中起侧重要作用，详细表此刻双方面：轨迹控制作用。加工控制。目前绝大多半机床采纳数字程序控制，并且广泛采纳绘图式编程技术，操作者第一在计算机屏幕上画出要加工的零件图形，线切割专用软件。4）工作液循环系统主要包含工作液箱、工作液泵、流量控制阀、进液管、回液管和过滤网罩等。四、总结1、电火花线切割机床分类、型号2、快走丝线切割机床电火花线切割加工机床简介

40、之慢走丝线切割机床线切割机床常有的功能一、复习旧课：电火花线切割机床分类、型号和快走丝线切割机床二、引入新课：讲完快走丝线切割机床我们来看看高精度的高成本慢走丝线切割机床及线切割机床常有的功能。三、授课内容：3、慢走丝线切割机床简介同快走丝线切割机床相同，慢走丝线切割机床也是由机床本体、脉冲电源、数控系统等部分构成的。但慢走丝线切割机床的性能大大优于快走丝线切割机床，其构造拥有以下特色：1）主体构造（1）机头构造机床和锥度切割装置(U，V轴部分)实现了一体化，并采纳了桁架锻造构造，从而大幅度地增强了刚度。（2）主要零件精美陶瓷资料大批用于工作臂、工作台固定板、工件固定架、导丝装置等主要零件，实

41、现了高刚度和不易变形的构造。（3）工作液循环系统慢走丝线切割机床大多半采纳去离子水作为工作液，在较精美加工时，慢走丝线切割机床采纳绝缘性能较好的煤油作为工作液。2）走丝系统慢走丝线切割机床的电极丝在加工中是单方向运动。在走丝过程中，电极丝由储丝筒出丝，由电极丝输送轮收丝。慢走丝系一致般由以下几部分构成：储丝筒、导丝机构、导向器、张紧轮、压紧轮、圆柱滚轮、断丝检测器、电极丝输送轮、其余协助件(如毛毡、毛刷)等。4、线切割机床常有的功能下面简单介绍线切割机床较常有的功能。模拟加工功能。模拟显示加工时电极丝的运动轨迹及其坐标。短路回退功能。加工过程中若进给速度太快而电腐化速度慢，在加工时出现短路现象

42、，控制器会改变加工条件并沿本来的轨迹快速退后，除去短路，防备断丝。回原点功能。碰到断丝或其余一些状况，需要回到起割点，可用此操作。单段加工功能。加工完目前段程序后自动暂停，并有有关提示信息，如：单段停止!按OFF键停止加工，按RST键连续加工。此功能主要用于检查程序每一段的履行状况。暂停功能。临时中断目前的功能。MDI功能。手动数据输入方式输入程序功能。进给控制功能。能依据加工空隙的均匀电压或放电状态的变化，经过取样、变频电路，不停按期地向计算机发出中断申请，自动调整伺服进给速度，保持均匀放电空隙，使加工稳固，提升切割速度和加工精度。空隙赔偿功能。线切割加工数控系统所控制的是电极丝中心挪动的轨

43、迹。所以，加工零件时有赔偿量，其大小为单边放电空隙与电极丝半径之和。自动找中心功能。电极丝能够自动找正后停在孔中心处。信息显示功能。可动向显示程序号、计数长度、电规准参数、切割轨迹图形等参数。断丝保护功能。在断丝时，控制机器停在断丝坐标地点上，等候办理，同时高频停止输出脉冲，丝筒停止运行。停电记忆功能。可保留所有内存加工程序，目前没有加工完的程序可保持小时之内，随时可停机。断电保护功能。在加工时假如忽然发生断电，系统会自动将当时的加工状态记下来。分时控制功能。能够一边进行切割加工，一边编写此外的程序。倒切加工功能平移功能。主要用在切割完目前图形后，在另一个地点加工相同图形等场合。这类功能能够免

44、却从头绘图的时间。跳步功能。能够简化加工的操作过程。图中，实线为零件形状，虚线为电极丝路径。随意角度旋转功能。能够大大简化某些轴对称零件的程编工艺，如齿轮只需先画一个齿形，而后让它旋转几次，即可圆满达成。代码变换功能。能将ISO代码变换为3B代码等。上下异性功能。可加工出上下表面形状不一致的零件，如上边为圆形，下面为方形等。四、总结1、慢走丝线切割机床2、线切割机床常有的功能五、作业4、线切割机床有哪些常用的功能电火花加工的常用术语一、复习旧课:电火花线切割机床的简介二、引入新课:要很好的掌握电火花加工，先要知道电火花加工有哪些常用术语。接下来就来看电火花加工的常用术语。三、授课内容1、工具电

45、极电火花加工用的工具是电火花放电时的电极之一，故称为工具电极，有时简称电极。因为电极的资料常常是铜，所以又称为铜公(如图3-1所示)。图3-1电火花加工表示图2、放电空隙放电空隙是放电时工具电极和工件间的距离，它的大小一般在0.5mm之间，粗加工时空隙较大，精加工时则较小。3、脉冲宽度ti(s)脉冲宽度简称脉宽(也常用ON、TON等符号表示)，是加到电极和工件上放电空隙两头的电压脉冲的连续时间(如图3-2所示)。图3-2脉冲参数与脉冲电压、电流波形4、脉冲间隔to(s)脉冲间隔简称脉间或间隔(也常用OFF、TOFF表示)，它是两个电压脉冲之间的间隔时间(如图3-2所示)。5、放电时间(电流脉宽

46、)te(s)放电时间是工作液介质击穿后放电空隙中流过放电电流的时间，即电流脉宽，它比电压脉宽稍小，两者相差一个击穿延时td。6、击穿延时td(s)从空隙两头加上脉冲电压后，一般均要经过一小段连续时间td，工作液介质才能被击穿放电，这一小段时间td称为击穿延时(见图3-2)。7、脉冲周期tP(s)一个电压脉冲开始到下一个电压脉冲开始之间的时间称为脉冲周期，明显tP=ti+to(见图3-2)。8、脉冲频次fP(Hz)脉冲频次是指单位时间内电源发出的脉冲个数。明显，它与脉冲周期tP互为倒数，即1fptp9、有效脉冲频次fe(HZ)有效脉冲频次是单位时间内在放电空隙上发生有效放电的次数，又称工作脉冲频

47、次。10、脉冲利用率脉冲利用率是有效脉冲频次fe与脉冲频次fp之比，又称频次比，即fe11、脉宽系数fpti与脉冲周期tp之比，其计算公式为脉宽系数是脉冲宽度titi12、占空比tptito占空比是脉冲宽度ti与脉冲间隔to之比，tito。=/13、开路电压或峰值电压(V)开路电压是空隙开路和空隙击穿从前td时间内电极间的最高电压(见图3-2)。14、火花保持电压火花保持电压是每次火花击穿后，在放电空隙上火花放电时的保持电压，一般在25V左右，但它实质是一个高频振荡的电压(见图3-2)。15、加工电压或空隙均匀电压U(V)加工电压或空隙均匀电压是指加工时电压表上指示的放电空隙两头的均匀电压。1

48、6、加工电流I(A)加工电流是加工时电流表上指示的流过放电空隙的均匀电流。17、短路电流Is(A)短路电流是放电空隙短路时电流表上指示的均匀电流。18、峰值电流(A)峰值电流是空隙火花放电时脉冲电流的最大值(刹时)，在日本、英国、美国常用Ip表示(见图3-2)。19、短路峰值电流(A)?20Isis40，与短路电流Is相差一个脉宽系数的倍数。四、总结特别是脉宽、脉间、峰值电压、电流等。影响资料放电腐化的要素一、复习旧课：电火花加工的常用术语有哪些、各自的定义二、引入新课：讲完专业的术语对电火花的加工有所认识，接着便深入一些讲重点。极性效应和覆盖效应，电加工过程中两极间的腐化量是不一样的。这跟电

49、极采纳不一样的接法、放电空隙、脉宽、电流都有关。覆盖效应是在电极间形成碳素层覆盖能够保护电极的腐化。1、极性效应付电蚀量的影响在生产中，将工件接脉冲电源正极(工具电极接脉冲电源负极)的加工称为正极性加工(如图3-3所示)，反之称为负极性加工(如图3-4所示)。图3-3“正极性”接线法图图3-4“负极性”接线法图在实质加工中，极性效应遇到电极及电极资料、加工介质、电源种类、单个脉冲能量等多种要素的影响，此中主要原由是脉冲宽度。在电场的作用下，放电通道中的电子奔向正极，正离子奔向负极。在窄脉宽度加工时，因为电子惯性小，运动灵巧，大批的电子奔向正极，并轰击正极表面，使正极表面快速融化随和化；而正离子

50、惯性大，运动迟缓，只有一小部分能够抵达负极表面，而大批的正离子不可以抵达，所以电子的轰击作用大于正离子的轰击作用，正极的电蚀量大于负极的电蚀量，这时应采纳正极性加工。在宽脉冲宽度加工时，因为质量和惯性都大的正离子将有足够的时间抵达负极表面，因为正离子的质量大，它对负极表面的轰击破坏作用要比电子强，同时抵达负极的正离子又会管制电子的运动，故负极的电蚀量将大于正极，这时应采纳负极性加工。在实质加工中，要充分利用极性效应，正确选择极性，最大限度地提升工件的蚀除量，降低工具电极的消耗。2、覆盖效应付电蚀量的影响在资料放电腐化过程中，一个电极的电蚀产物转移到另一个电极表面上，形成必定厚度的覆盖层，这类现

51、象叫做覆盖效应。合理利用覆盖效应，有益于降低电极消耗。在油类介质中加工时，覆盖层主假如石墨化的碳素层，其次是粘附在电极表面的金属微粒粘结层。碳素层的生成条件主要有以下几点：要有足够高的温度。要有足够多的电蚀产物，特别是介质的热解产物碳粒子。要有足够的时间，以便在这一表面上形成必定厚度的碳素层。一般采纳负极性加工，因为碳素层易在阳极表面生成。一定在油类介质中加工。影响覆盖效应的主要要素有以下：脉冲参数与波形的影响。电极对资料的影响。工作液的影响。工艺条件的影响。覆盖层的形成还与空隙状态有关。在电火花加工中，覆盖层不停形成，又不停被破坏。为了实现电极低消耗，达到提升加工精度的目的，最好使覆盖层形成

52、与破坏的程度达到动向均衡。3、电参数对电蚀量的影响单个脉冲能量与均匀放电电压、均匀放电电流和脉冲宽度成正比。由上可见，要提升电蚀量，应增添均匀放电电流、脉冲宽度及提升脉冲频次。但在实质生产中，这些要素常常是互相限制的。4、金属资料对电蚀量的影响当脉冲放电能量相同时，金属工件的熔点、沸点、比热容、融化热、气化热等愈高，电蚀量将愈少，愈难加工。5、工作液对电蚀量的影响电火花加工一般在液体介质中进行。液体介质往常叫做工作液，工作液作用主假如：压缩放电通道，并限制其扩展，使放电能量高度集中在极小的地区内，既增强了蚀除的成效，又提升了放电仿型的精准性。加快电极空隙的冷却和消电离过程，有助于防备出现破坏性

53、电弧放电。加快电蚀产物的清除。加剧放电的流体动力过程，有助于金属的抛出。四、总结1、极性效应2、覆盖效应3、其余要素的影响五、作业1什么是极性效应在电火花加工中怎样充分利用极性效应2什么是覆盖效应电火花加工工艺规律影响加工速度的主要要素一、复习旧课：极性效应、覆盖效应、其余要素对电火花腐化的影响二、引入新课：叙述加工工艺规律的重要性，加工速度、加工精度、表面粗拙度之间的矛盾。三、授课内容：、加工速度定义：电火花成形加工的加工速度，是指在必定电规准下，单位时间内工件被蚀除的体积V或质量m。一般常用体积加工速度3Vw=V/T(单位为mm/min)来表示，有时为了丈量方便，也用质量加工速度Vm=m/

54、t(单位为g/min)表示。、电规准的影响脉冲宽度对加工速度的影响单个脉冲能量的大小是影响加工速度的重要要素。关于矩形波脉冲电源，当峰值电流一准时，脉冲能量与脉冲宽度成正比。图3-5脉冲宽度与加工速度的关系曲线2）脉冲间隔对加工速度的影响在脉冲宽度必定的条件下，若脉冲间隔减小，则加工速度提升(如图3-6)。若脉冲间隔过小，会因放电空隙来不及消电离惹起加工稳固性变差，以致加工速度降低。图3-6脉冲间隔与加工速度的关系曲线3）峰值电流的影响当脉冲宽度和脉冲间隔一准时，跟着峰值电流的增添，加工速度也增添(如图3-7)。图3-7峰值电流与加工速度的关系曲线、非电参数的影响）加工面积的影响3-8是加工面

55、积和加工速度的关系曲线。由图可知，加工面积较大时，它对加工速度没有多大影响。但若加工面积小到某一临界面积时，加工速度会明显降低，这类现象叫做“面积效应图3-8加工面积与加工速度的关系曲线2）排屑条件的影响在电火花加工过程中会不停产生气体、金属屑末和碳黑等，如不实时清除，则加工很难稳固地进行。加工稳固性不好，会使脉冲利用率降低，加工速度降低。为便于排屑，一般都采纳冲油(或抽油)和电极抬起的方法。电极抬起有自适应“抬刀”和准时“抬刀”两种。3）电极资料和加工极性的影响在电参数选定的条件下，采纳不一样的电极资料与加工极性，加工速度也大不相同。采纳石墨电极，在相同加工电流时，正极性比负极性加工速度高。

56、在加工中选择极性，不可以只考虑加工速度，还一定考虑电极消耗。如用石墨做电极时，正极性加工比负极性加工速度高，但在粗加工中，电极消耗会很大。故在不计电极消耗的通孔加工、取折断工具等状况，用正极性加工；而在用石墨电极加工型腔的过程中，常采纳负极性加工。中等脉冲宽度、负极性加工时，石墨电极的加工速度高于铜电极的加工速度。在脉冲宽度较窄或很宽时，铜电极加工速度高于石墨电极。其余，采纳石墨电极加工的最大加工速度，比用铜电极加工的最大加工速度的脉冲宽度要窄。工件资料的影响在相同加工条件下，采纳不一样工件资料，加工速度也不一样。这主要取决于工件资料的物理性能(熔点、沸点、比热、导热系数、融化热和汽化热等)。

57、一般说来，工件资料的熔点、沸点越高，比热、融化潜热随和化潜热越大，加工速度越低，即越难加工。工作液的影响在电火花加工中，工作液的种类、粘度、洁净度对加工速度有影响。就工作液的种类来说，大概次序是：高压水(煤油机油)煤油酒精水溶液。在电火花成形加工中，应用最多的工作液是煤油。四、总结：、电参数脉宽、脉间、峰值电流对加工速度的影响。、非电参数对加工速度的影响。电火花加工工艺规律影响电极消耗的主要要素一、复习旧课：电参数脉宽、脉间、峰值电流对加工速度的影响。非电参数对加工速度的影响。二、引入新课：电极消耗是电火花成型加工中的重要工艺指标三、授课内容：、电极消耗的定义在生产中，常用相对消耗或消耗比作为

58、权衡工具电极耐消耗的指标，即电火花加工中，电极的相对消耗小于1%，称为低消耗电火花加工。、电参数对电极消耗的影响脉冲宽度的影响在峰值电流必定的状况下，跟着脉冲宽度的减小，电极消耗增大。脉冲宽度越窄，电极消耗上涨的趋向越明显(如图3-所示)。图3-脉冲宽度与电极相对消耗的关系峰值电流的影响用紫铜电极加工钢时，跟着峰值电流的增添，电极消耗也增添。要降低电极消耗，应减小峰值电流。由上可见，脉冲宽度和峰值电流对电极消耗的影响成效是综合性的。只有脉冲宽度和峰值电流保持必定关系，才能实现低消耗加工。脉冲间隔的影响在脉冲宽度不变时，跟着脉冲间隔的增添，电极消耗增大。加工极性的影响在其余加工条件相同的状况下，

59、加工极性不一样对电极消耗影响很大,一般状况下，采纳石墨电极和铜电极加工钢时，粗加工用负极性，精加工用正极性。但在钢电极加工钢时，不论粗加工或精加工都要用负极性，不然电极消耗将大大增添。、非电参数对电极消耗的影响加工面积的影响在脉冲宽度和峰值电流必定的条件下，加工面积对电极消耗影响不大，当电极相对消耗小于l%，并跟着加工面积的连续增大，电极消耗减小的趋向越来越慢。当加工面积过小时，则跟着加工面积的减小而电极消耗急剧增添。冲油或抽油的影响冲油或抽油压力过大会加大电极的消耗。因为逼迫冲油或抽油会使加工空隙的排屑和消电离速度加快，这样减弱了电极上的“覆盖效应”。冲、抽油方式对电极消耗无明显影响，但对电

60、极端面消耗的均匀性有较大差异。冲油时电极消耗呈凹形端面，抽油时则形成凸形端面。电极的形状和尺寸的影响在电极资料、电参数和其余工艺条件完整相同的状况下，电极的形状和尺寸对电极消耗影响也很大,如图3-0(a)所示的型腔，用整体电极加工较困难。在实质中第一加工主型腔(如图3-0(b)所示)，再用小电极加工副型腔(如图3-0(c)所示)。图3-10分解电极图工具电极资料的影响工具电极消耗与其资料有关，消耗的大概次序以下：银钨合金铜钨合石墨(粗规准)紫铜钢铸铁黄铜铝。四、总结影响电极消耗的主要要素电火花加工方法2、成型加工方法一、复习旧课：电火花穿孔加工的方法二、引入新课：电火花成型加工和穿孔加工对比有