特种加工实验指导书

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1、精密与特种加工技术综合实验指导书一、实验目的1、了解数控电火花线切割、电火花成型加工机床的工作原理、工艺特点及应用范围。2、了解数控电火花线切割、电火花成型加工机床的基本组成及各部分作用。3、了解放电加工中的主要影响因素。4、掌握数控电火花线切割、电火花成型加工工艺及操作方法，并能编制一般零件的数控程序。二、实验仪器DK7740、DK7750数控电火花线切割，D540电火花成型加工机床三、实验原理（一）电火花加工简介电火花加工也叫放电加工，是利用电能和热能进行加工，靠工具电极和工件电极之间的脉冲性火花放电，在工件电极表面产生局部瞬间的高温，来蚀除多余金属的工艺方法。1940年前后，苏联科学家

2、拉扎连柯夫妇发现，电器开关通断电时产生的火花，造成烧毛甚至损毁的现象。之后经过一系列的研究，苏联在上世纪50年代末发展出利用电火花来进行加工的新工艺。目前，电火花加工主要包括电火花线切割加工和电火花成型加工两大类，多采用数控技术，主要用来加工硬质合金、淬火钢等难以加工的材料，以及复杂表面和有特殊要求的零件。（二）电火花线切割加工电火花线切割的工作原理是利用移动的细金属丝（铜丝或钼丝）作为工具电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成形。1、电火花线切割加工原理电火花线切割加工的基本原理如图1所示，被切割的工件作为工件电极，电极丝作为工具电极。电极丝接脉冲电源的负极，当来一个电脉冲时，在电极丝和工件

3、之间就可能产生一次火花放电，在放电通道中瞬时可达到5000℃以上高温使工件局部金属熔化，甚至少量汽20化，高温也使电极和工件之间的工作液部分产生汽化，并且有爆炸特性。靠这种热膨胀和局部微爆炸，抛出熔化和汽化了的金图1电火花线切割加工原理属材料而实现对工件材料进行电蚀切割加工。2、电火花线切割机的分类根据电极丝的移动速度即走丝速度，电火花线切割即通常分为两大类：走丝速度低于0.2m/s的低速走丝电火花线切割机，也叫慢走丝；走丝速度为8~10m/s的高速走丝电火花线切割机，也叫快走丝。国内的电火花线切割机床大多是快走丝，其价格低，采用的工具电极钼丝可以往复使用，但加工精度低，穿丝困难；慢走丝加工

4、精度高，穿丝容易，但价格较高，而且所用的加工电极黄铜丝都是一次性使用，造成加工成本远高于快走丝。表1电火花线切割机的工艺参数工艺指标机型工具电极走丝速度m∕s加工精度／μm表面粗糙度（Ra）∕μm最大加工速度㎜²∕min低速走丝黄铜丝，一次性使用≤0.20.20.1300高速走丝钼丝，可以往复使用8～101.52.51203、DK7750高速走丝线切割机床的组成部分高速走丝电火花线切割机DK7750的机床型号及主要技术参数含义如下：20DK7750基本参数代号（工作台横向行程500㎜）型别代号（高速走丝线切割机床）组别代号（电火花加工机床）机床特性代号（数控）机床类别代号（电加工机床）高速走

5、丝线切割机主要由机床、脉冲电源、控制系统三大部分和工作液循环系统组成如图2所示。图2DK7750高速走丝线切割机床结构简图1-储丝筒；2-走丝溜板；3-丝架；4-上工作台；5-下工作台；6-床身；7-脉冲电原及微机控制柜（1）机床本体机床本体由床身、走（运）丝装置、工作台和丝架等组成。①床身用于支承和连接工作台、运丝装置等部件和工作液循环系统。②走（运）丝装置电机通过连轴节带动储丝筒交替作正、反向运动，钼丝整齐地排列在储丝筒上，并经过丝架作往复高速移动。③工作台用于安装并带动工件在水平面内作X、Y两个方向的移动。工作台分上、下两层，分别与X、Y向丝杠相连，由两个步进电机分别驱动。步进电机每接

6、受到计算机发出的一个脉冲信号，其输出轴就旋转一个步距角，再通过一对变速齿轮带动丝杠转动，从而使工作台在相应的方向上移动0.001㎜。工作台的有效行程为550㎜×650㎜。④丝架20丝架的主要功能是在电极丝按给定丝速度运动时，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一定的几何角度。（2）脉冲电源脉冲电源又称高压电源，其作用是把普通的50Hz交流电转换成高频率的单向脉冲电压，加工中供给火花放电的能量。电极丝接脉冲电源负极，工件接正极。（3）微机控制装置微机控制装置的主要功能是轨迹控制。其控制精度为±0.001㎜，机床切割加工精度为±0.01㎜。（4）工作液循环系统由工作液泵、工作液

7、箱和循环导管组成。工作液起绝缘、排屑、冷却的作用。每次脉冲放电后，工件与（钼丝）之间必须迅速恢复绝缘状态，否则脉冲放电就会转变为稳定持续的电弧放电，影响加工质量。在加工过程中，工作液可把加工过程中产生的金属微颗粒迅速从电极之间冲走，使加工顺利进行，工作液还可冷却受热的电极丝和工件，防止烧丝和工件变形。4、电火花线切割的工艺特点（1）不需要特定的工具电极，用简单的电极丝即可对工件进行加工。可切割各种高硬度、高强