数控加工工艺 教学课件 作者 韩鸿鸾 丛培兰 第四章.ppt

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1、电火花机床的应用第四章电火花机床的应用一、数控电加工的概念1.电加工的定义电加工主要是指利用电的各种效应(如电能、电化学能、电热能、电磁能、电光能等)进行金属材料加工的一种方式。2.电加工的特点(1)加工过程中，工具和工件之间不存在明显的机械切削力，且在多数情况下，工具不与工件直接接触。(2)加工用的工具硬度可以低于工件材料的硬度。(3)工件材料可以是任何硬度的金属材料，还可以是磁性材料等。二、数控电加工机床的类型按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，大致可分为电火花穿孔成形加工、电火花线切割、电火花磨削和镗磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花表面强化与刻字六大类

2、。前五类属电火花成形、尺寸加工，是用于改变零件形状或尺寸的加工方法；后者则属表面加工方法，用于改善或改变零件表面性质。一、数控电火花成形加工原理与组成1.数控电火花成形加工原理电火花成形加工也称为放电加工、电蚀加工或电脉冲加工，是基于脉冲放电的蚀除原埋，直接利用电能和热能进行加工的新工艺。2.数控电火花成形加工机床的组成(1)脉冲电源(2)机床主体(3)控制系统(4)工作液装置二、影响工艺指标的因素影响工艺指标的因素包括电规准，工件与电极的材料，电极的制造精度，工件型腔的复杂程度与深度，工作液的种类、净化程度及供给方式，以及辅助工作的完善等。1.电规准的影响(1)脉冲宽度的影响(2)高压

3、脉冲的影响(3)脉冲电流的影响2.工作液的影响3.极性效应的影响4.主轴的定时抬刀5.微精加工6.电极的平动7.电极的制造三、加工条件1.工件材料和尺寸形状工件毛坯的尺寸必须适合于在工作液槽内设置，工件能够被紧固，其硬度、刚度、塑性符合标准，重量在许可范围内；工件材料导电率大于0.1S/cm，并且材料不与工作液发生强烈的化学反应。应注意以下几点。(1)工件不均匀、偏析和全孔的性能、形状误差；(2)工件未进行应力退火的形状误差；(3)碳化钛和碳化钽含量高的硬质合金的性能下降；(4)耐热钢未进行盐浴硬化会因内应力而产生形状误差；(5)大工件加工过程中的温度变化会延长加工时间，对空调制冷也有特

4、殊要求；(6)窄缝和深槽，加工及冲液不易进行。一、数控电加工的概念三、加工条件2.冲液(1)运动冲液(2)受控冲液3.平动加工受控冲液示意图a)冲液b)吸液平动加工示意图a)精加工和凹槽加工b)圆形平动四、工件的准备1.工件的预加工2.基准面3.冲液孔4.回火处理5.除锈、去磁五、电极1.电极材料2.电极结构3.技术要求4.电极的尺寸电极的尺寸主要包括长度尺寸和截面尺寸。六、电极和工件的装夹与定位1.装夹(1)电极的装夹(2)工件的装夹2.校正(1)利用精密角度尺校正(2)利用千分表校正3.定位(1)划线法(2)量块角尺法(3)测定器量块定位法(4)接触感知定位法七、典型零件的加工工艺1

5、.冷冲模电火花加工——简单方孔冲模的电火花加工2.电机转子冲孔落料模的电火花加工(1)工具电极在电火花加工之前的工艺路线：①准备定位芯轴②粗车冲头外形，精车上段吊装内螺纹，φ6孔留磨量。③热处理④磨精磨φ6定位芯轴孔。⑤线切割⑥钳⑦化学腐蚀(酸洗)⑧钳(2)工艺方法：凸模打凹模的阶梯工具电极加工法，反打正用。(3)使用设备：HCD300K电火花成形机。(4)装夹、校正、固定：(5)加工参考标准：(6)加工效果：配合间隙O.06mm；斜度O.03mm(单面)；加工表面粗糙度Ra1.0～1.25μm。一、电火花线切割加工原理与分类1.电火花线切割加工原理2.数控电火花线切割机床的分类(1)按

6、机床的控制方式分类：可分为靠模仿形线切割机床、光电跟踪线切割机床、光电与微机混合控制线切割机床、数字程序控制或微机控制线切割机床等。(2)按机床配用的脉冲电源类型分类：可以分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源机床等。(3)按机床工作台尺寸与行程(也就是按加工工件的尺寸范围)的大小分类：可分为大型、中型、小型线切割机床。(4)按走丝速度大小分类：可分为快走丝线切割机床、慢走丝线切割机床及混合式线切割机床(有快、慢两套走丝系统)三大类。(5)按加工精度的高低分类：可分为普通精度型及高精度精密型两大类线切割机床。二、数控电火花线切割加工的应用范围1.模具加工2.新产品试制3.

7、难加工零件4.贵重金属下料三、数控线切割加工工艺的制订1.零件图的工艺分析主要分析零件的凹角和尖角是否符合线切割加工的工艺条件，零件的加工精度、表面粗糙度是否在线切割加工所能达到的经济精度范围内。2.工艺准备工艺准备主要包括线电极准备、工件准备和工作液配制。3.工件的装夹和位置校正(1)对工件装夹的基本要求(2)工件的装夹方式(3)工件位置的校正方法(4)线电极的位置校正五、加工实例1.加工穿丝孔2.保证一次加工成形3.选择线电极直