特种加工设备.ppt

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1、第11章特种加工设备11.1概述特种加工方法也称为现代加工方法，是指采用除机械能以外的电能、化学能、声能、光能、磁能等进行加工的方法。这种加工方法在加工过程中，不使用普通刀具来切削工件材料，而是直接利用能量来进行加工。特种加工的特点是：（1）切除材料的能量不单纯依靠机械能，主要依靠电能、化学能、声能、光能等；（2）有的使用工具，有的则不使用工具。在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的机械切削力，工具材料的硬度可低于工件材料的硬度。特种加工方法的分类见表11-1所示。能量类型金属切削机理传递介质能源方法机械能冲击高速粒子高压流体水射流加工磨料射流加

2、工超声波加工超声波剪切直接接触切削工具普通机械加工电化学能离子转移电介质大电流电化学加工电化学磨削化学能烧蚀易反应的周围介质腐蚀剂化学加工电热能离子撞击离子流离子源离子束加工熔化、气化电子束电子枪电子束加工激光激光器激光加工高温离子流等离子电弧等离子电弧加工电火花脉冲电源电火花加工表11-1特种加工方法的分类11.2数控电火花线切割机床11.2.1概述1.电火花线切割加工的基本原理（如图11-1所示）图11-1电火花线切割原理1—绝缘底板2—工件3—脉冲电源4—钼丝5—导向轮6—支架7—贮丝筒基本工作原理：电火花线切割（WireCutEDM，简称W

3、EDM）的基本原理是利用连续移动的细金属丝（铜丝或钼丝）作为工具电极，并在金属丝与工件之间通以脉冲电流（工具(线)电极与电源的负极相接，工件与电源的正极相接），利用它们之间的脉冲火花放电效应，使金属熔化或气化，并通过电极丝与工件的相对运动，对工件进行切割成型。电火花线切割也简称为线切割。2.数控线切割机床的分类根据电极丝的运行速度和运转方式，数控线切割机床可分为以下三类：⑴高速走丝线切割机床（WEDM－HS）这类机床的电极丝作高速往复运动，也称为往复走丝或快走丝线切割机，一般走丝速度为8～10m/s，为我国独创，也是我国生产和使用的主要机种；⑵低速

4、走丝线切割机床（WEDM－LS）这类机床的电极丝作低速单向运动，故也称为单向走丝或慢走丝线切割机，一般走丝速度低于0.2m/s，这是国外生产和使用的主要机种。⑶自旋转式数控线切割机床这类机床的电极丝在作直线运动(20～120mm/s)的同时绕自身轴线做高速旋转运动(1000～3000r/min)，为我国首创。11.2.2数控线切割机床的组成如图11-2和图11-3所示，数控线切割机床主要由机床本体、脉冲电源、工作液循环系统、数控系统和机床附件等组成。图11-2高速走丝线切割装置示意图1—脉冲电源;2—喷嘴;3、8—步进电动机;4—电极丝;5—导轮;

5、6—储丝筒;7—坐标数控装置;9—工件;10—绝缘板;11—工作液箱;12—泵图11-3低速走丝线切割装置示意图1—脉冲电源;2—工件;3—工作液箱;4—去离子水;5—泵;6—放丝筒;7—坐标工作台;8—X轴电动机;9—数控装置;10—Y轴电动机;11—收丝筒1.机床本体机床本体由床身、坐标工作台、走丝机构、丝架、工作液箱、附件和夹具等组成。（1）床身床身是坐标工作台、储丝机构及丝架的支承和固定基础，应具有足够的强度和刚度，一般采用箱式结构的铸件。床身内部可安置电源及工作液箱。（2）坐标工作台坐标工作台用来安置工件，并根据控制要求，对电极丝做预定的

6、相对运动。它包括拖板、导轨、丝杆运动副及驱动装置等。（3）走丝机构走丝机构的作用是使电极丝保持一定的张力，以一定的速度平稳运行，并使电极丝整齐地缠绕在储丝筒上。①低速走丝机构如图11-4所示，低速走丝是单方向一次用丝，电极丝从放丝筒出丝，经导向滑轮、张紧装置、导向装置，穿过工件等到达卷丝筒，在卷丝筒的转动下以一定的张力(2～25N)和较低的速度(通常在0.2m/s以下)平稳移动。1—放丝筒;2、5、6、11、18—导向滑轮;3—制动轮;4、12—断丝检测微动开关;7—卷丝筒;8—放丝筒;9—压紧轮;10—抬丝轮;13、17—引电板;14、16—导向

7、器;15—工件图11-4低速走丝机构示意图为了减小电极丝的振动，通常在工件的上、下装有可上下调节（适应厚度的变化）的蓝宝石V形导向器或圆孔金刚石模导向器，其附近装有引电板。工作液一般通过引电区和导向器再进入加工区，可使电极丝的通电部分全部冷却。有的机床上还装有自动穿丝机构，能使电极丝经过导向器穿过工件上的穿丝孔被送到另一个导向器，并在必要时能自动切断。为了使工作可靠，走丝机构中通常装有断丝检测微动开关，断丝时能自动停车并报警。②快走丝机构快走丝机构通过电动机传动储丝筒做高速正、反转，使电极丝保持一定的张力，以较高的速度（8～10m/s）平稳运行，并

8、通过丝杠螺母传动推板随同储丝筒的正、反转而做往复移动，使电极丝整齐、均匀地缠绕在储丝筒上。走丝机构与床身、工作台必须保持良