大工14春《金工实习(二)》辅导资料五

PAGEPAGE2网络教育学院金工实习（二）指导书指导教师：王爽2013年9月实验五新工艺【实验名称】新工艺【实验目的】掌握微机数控线切割机床的操作流程；掌握电火花成型加工机床的操作流程和用途；掌握激光加工机床的用途；掌握微机数控旋转电火花加工机床的用途；掌握超声波加工机床的加工过程和用途；掌握加工中心的组成和加工过程。【实验内容】微机数控线切割机床的操作流程；电火花成型加工机床的操作流程和用途；激光加工机床的用途；微机数控旋转电火花加工机床的用途；超声波加工机床的加工过程和用途；加工中心的组成和加工过程。【实验设备及仪器】微机数控线切割机床、电火花成型加工机床、激光加工机床、微机数控旋转电火花加工机床、超声波加工机床、加工中心【实验说明】1.微机数控线切割机床主要用于复杂轮廓的成型、零件的窄缝和细微结构的加工。它的加工原理与电火花成型加工相同，只是这种加工方法不需要制成成形的工具电极，而是采用直径为0.1mm左右的钼丝或铜丝作为工具电极对工件进行放电切割，切割时产生很强的火花和高温，循环流动工作液起着绝缘和冷却的双重作用。这是机床上的脉冲电源和微机控制装置。零件加工前首先要根据零件形状和尺寸进行编程，自动编程机具有键盘输入、数据显示、屏幕作图和纸带穿孔等多种功能，可大大提高编程效率，穿孔纸带输入机将编好的加工程序自动输入计算机。加工具有内封闭几何图形的工件时，需要在工件加工部位，首先钻一个工艺小孔，以便钼丝从孔中穿入，将穿好钼丝的工件安装在工作台上，调整好机床和放电参数，便可进行线切割加工。2.用电火花进行成形和穿孔加工的设备称为电火花成型加工机床，它主要用于加工高硬度的热锻模和冷冲模的型腔。加工前要先安装好工件和工具电极，然后调整好电流、脉宽和脉冲间隔等放电参数，启动电源和伺服控制装置，主轴带动工具电极移动到一定位置后，即开始正常的脉冲放电，这时工具电极和工件完全浸入到液体介质中，从机床安装的百分表指针的摆动可以了解加工的情况和抬刀的频率，机床正在加工一个型腔复杂的铸模，它是在数控机床已完成大部分加工表面的情况下进行电加工的，此时加工的是一个凹形弧槽。电火花成型加工机床也可用来进行穿孔加工。这台机床正在加工一系列的小孔，当材料很硬、而钻头不能加工时，常采用穿孔加工。电火花成形和穿孔加工可用于加工各种形状的通孔、精美的图案等。3.多功能激光加工机床，可用于各种材料的打孔、切割和焊接等工种，用激光在拉丝模中央的结晶金刚石材料上打一个直径0.04mm的小孔只需要几秒钟。这是用摄像机近摄得出的0.04mm的拉丝模的小孔。这是数控激光切割，激光口由数控装置控制，按编好程序的移动轨迹移动。在激光标记机上用激光打标，调整激光的能量，使激光仅仅切除工件表面上一薄层的金属，在数控装置的控制下，即可打出各种标记，或进行各种钻孔。在激光焊接机上，用激光进行打焊，其特点是热变形小，焊缝平整、均匀、致密，质量可靠，而且不需要焊料和焊剂。激光还可以进行一般加工难以完成的精细加工。4.微机数控旋转电火花加工机床是80年代中期国内外研制出的一种新型电加工机床，它利用旋转的工具电极，主要解决人造聚晶金刚石、导电陶瓷等超硬导电材料的加工问题。平面加工时，高纯石墨电极安装在绝缘主轴端部，聚晶金刚石刀坯安装在绝缘的万能平口钳内，调整好车刀和旋转电极的相对位置，输入程序和放电参数即可加工，通过数显装置可了解加工过程。外圆加工时，用石墨电极的外圆进行加工，工作台上装有外圆磨削装置，以安装工件和提供旋转运动。工作台的纵向运动为伺服运动，工作台的往复运动为工件的轴向进给。为了消除加工时电极的干涉现象和减少损耗，需要采用小尺寸的紫铜或钨铜合金成形电极，将钻头毛坯装入主轴夹头以后，调整好工件与成形电极的相对位置，输入加工程序和放电参数，就可自动加工出第一条螺旋槽。输入分度程序，使钻头毛坯转过180度，就可加工第二条螺旋槽。该机床具有多种运动和多种加工附件，可以方便地用来加工平面、外圆和各种成形面。5.卧式超声波加工机床加工形状复杂的硅片，每加工好一片以后，工具自动退出，再调整好工具与工件的相对位置，依次进行加工。立式旋转超声波加工机床加工时，用金刚石做的工具，一边做超声频振动，一边高速旋转，工具端面直接对工件进行锤击、刻划和套磨，而不采用磨料切削液，只需要用自来水来冲走屑沫。这是套料用的金刚石工具，制作激光机用的材料——钇铝石榴石。这台机床正在套料，大约经过15分钟，即可切出一根长150mm的钇铝石榴石棒料，不仅效率高，而且零件的质量好。应用不同的套料工具，可以加工出不同规格的棒料。该机床还可以用来加工各种深孔。6.加工中心是指带有旋转刀库的数控机床，这是一台立式铣镗加工中心，它由床身、立柱、主轴箱、工作台、刀库、CNC控制箱、保护罩等组成。这是主轴箱，它安装在立柱上，其内部装有主轴，刀具安装在主轴上，主轴便可带动刀具旋转及上下移动，调整刀具与工作台的相对位置。这是工作台，用于装夹工件、夹具和转台等，它可在横向和纵向移动，以带动工件做横向及纵向进给。这是刀库，用于储存加工所需的各种刀具，并按程序指令把将要用到的刀具迅速准确地送到换刀位置，也可接受从主轴送来的已用过的刀具。这是CNC控制箱，它是机床的运动控制中心，集成了用户控制机床的界面和各种控制按钮，这是从侧面看到的立柱，它位于床身的后部，刀库和主轴箱都装在立柱上。下面介绍刀具的组成。这是一把刀具，它由几部分组成，依次是拉钉、刀柄、夹头、螺母和铣刀。在加工中，由于工艺的需要，会用到不同形式和规格的刀具。接下来看刀具的安装，它分为刀具的松开和夹紧，在用左手握住刀具不放、右手压在夹松刀的按键之上，这时便可卸下刀具，再用左手握住刀具，并插入到主轴孔内，右手按下夹松刀的按键，这时刀具往上移动并被夹紧，这里需注意刀具与主轴的相对位置。最后是刀具的自动更换。它分为两种，分别是主轴换刀和机械手换刀，本机床采用主轴换刀方式。主轴换刀是通过刀库和主轴箱的配合动作来完成的，采用把盘式刀库设置在主轴箱可以运动到的位置，换刀时，主轴