1、模具制造綜合實踐特特 種種 加加 工工主要解決三個問題主要解決三個問題1、特種加工是怎樣產(chǎn)生的、特種加工是怎樣產(chǎn)生的,究竟究竟“特特”在哪？主要在哪？主要特點。特點。2、理解一般特種加工原理、主要分類和應(yīng)用范圍。、理解一般特種加工原理、主要分類和應(yīng)用范圍。3 3、特種加工的應(yīng)用，對現(xiàn)代機械制造技術(shù)帶來的影、特種加工的應(yīng)用，對現(xiàn)代機械制造技術(shù)帶來的影響和變化。響和變化。1模具制造綜合實踐第一章第一章: 緒緒 論論 1-1:特種加工的產(chǎn)生及發(fā)展特種加工的產(chǎn)生及發(fā)展l 特種加工技術(shù)是直接利用電能、光能、聲能、光能、化特種加工技術(shù)是直接利用電能、光能、聲能、光能、化學(xué)能、電化學(xué)能以及特殊機械能等多種能

2、量或其復(fù)合應(yīng)學(xué)能、電化學(xué)能以及特殊機械能等多種能量或其復(fù)合應(yīng)用以實現(xiàn)材料切除的加工方法?？梢约庸じ邚姸取⒏哂灿靡詫崿F(xiàn)材料切除的加工方法?？梢约庸じ邚姸?、高硬度、高韌性、高脆性、耐高溫等材料。度、高韌性、高脆性、耐高溫等材料。l 解決難加工材料加工問題；各種復(fù)雜表面的加工問題；解決難加工材料加工問題；各種復(fù)雜表面的加工問題；各種超精、光整及特殊要求的零件的加工問題。各種超精、光整及特殊要求的零件的加工問題。l 應(yīng)用：電火花成型加工、線切割加工、電解加工、超聲應(yīng)用：電火花成型加工、線切割加工、電解加工、超聲加工、電鑄加工和化學(xué)加工等。加工、電鑄加工和化學(xué)加工等。2模具制造綜合實踐特種加工的主要特點

3、特種加工的主要特點特種加工的獨特之處：特種加工的獨特之處： 非機械接觸加工，作用時間短，熱影響小，工件不易變形非機械接觸加工，作用時間短，熱影響小，工件不易變形 加工的刀具硬度可以低于被加工材料的硬度加工的刀具硬度可以低于被加工材料的硬度 加工質(zhì)量易控制、可進行細小精密零件加工；加工質(zhì)量易控制、可進行細小精密零件加工； 無切屑或者粉末狀切屑、易于自動化處理；無切屑或者粉末狀切屑、易于自動化處理； 加工過程易于實現(xiàn)自動化。加工過程易于實現(xiàn)自動化。 能量密度高，能加工常規(guī)切削方法難以加工的材料；能量密度高，能加工常規(guī)切削方法難以加工的材料； 簡單進給運動簡單進給運動,可以加工復(fù)雜型面可以加工復(fù)雜型

4、面3模具制造綜合實踐適用范圍：適用范圍：.某些產(chǎn)品，如：閥門、航空陀螺、光學(xué)透鏡，其尺寸精度某些產(chǎn)品，如：閥門、航空陀螺、光學(xué)透鏡，其尺寸精度0.1m，粗糙度，粗糙度Ra0.01m。.某些材料具有高硬度、高強度、高脆性、高韌性、高熔點某些材料具有高硬度、高強度、高脆性、高韌性、高熔點，如：鈦合金、高溫合金、硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石和玻，如：鈦合金、高溫合金、硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石和玻璃等。璃等。.某些結(jié)構(gòu)特殊、形狀復(fù)雜、尺寸微小的零件加工，如：模某些結(jié)構(gòu)特殊、形狀復(fù)雜、尺寸微小的零件加工，如：模具形腔、發(fā)動機葉片、花鍵噴管等。具形腔、發(fā)動機葉片、花鍵噴管等。.細長軸和薄壁工件。細長軸和薄壁工件。

5、上述四種情況的加工，通常采用特種加工方法上述四種情況的加工，通常采用特種加工方法模具制造綜合實踐特種加工分類特種加工分類按用途分：尺寸加工、表面加工按用途分：尺寸加工、表面加工*每類又可按照能量形式和工作原理分為多種不同的工藝方每類又可按照能量形式和工作原理分為多種不同的工藝方法。法。新的特種加工方法：新的特種加工方法：.復(fù)合特種加工：超聲電火花、電解磨削復(fù)合特種加工：超聲電火花、電解磨削.改變工件表面粗糙度或表面性能的加工：離子束拋光、電改變工件表面粗糙度或表面性能的加工：離子束拋光、電子束表面強化子束表面強化.微納米加工：分子、原子單位的加工微納米加工：分子、原子單位的加工.不屬于尺寸加工

6、的成形加工方式：電磁成形、放電燒結(jié)不屬于尺寸加工的成形加工方式：電磁成形、放電燒結(jié)模具制造綜合實踐1-2.特種加工對機械制造業(yè)的影響特種加工對機械制造業(yè)的影響特種加工的廣泛應(yīng)用，引起機械制造領(lǐng)域的許多變革。特種加工的廣泛應(yīng)用，引起機械制造領(lǐng)域的許多變革。1.材料的可加工性材料的可加工性 工件材料的可加工性不在與其硬度、強度韌性、脆性等直工件材料的可加工性不在與其硬度、強度韌性、脆性等直接有關(guān)。接有關(guān)。2.改變零件加工的典型工藝路線改變零件加工的典型工藝路線 為免除加工后在淬火引起的變形，通常先淬火、后加工。為免除加工后在淬火引起的變形，通常先淬火、后加工。3.縮短新產(chǎn)品試制周期?？s短新產(chǎn)品試制

7、周期。4.對零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生影響。對零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生影響。5.對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工藝性好與壞的衡量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生影響。對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工藝性好與壞的衡量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生影響。模具制造綜合實踐1-3.特種加工待解決的主要問題特種加工待解決的主要問題 特種加工技術(shù)是一個國家制造業(yè)水平發(fā)展的重要特種加工技術(shù)是一個國家制造業(yè)水平發(fā)展的重要標(biāo)志，但也存在有待解決的一些問題。標(biāo)志，但也存在有待解決的一些問題。 1. 加工機理、參數(shù)選擇和加工穩(wěn)定性。加工機理、參數(shù)選擇和加工穩(wěn)定性。 2. 加工產(chǎn)生的廢液、廢氣的無害化處理。加工產(chǎn)生的廢液、廢氣的無害化處理。 3. 加工精度及生產(chǎn)率（快速成形、等離子弧加工加工精度及生產(chǎn)率（快速成

8、形、等離子弧加工等）有待提高。等）有待提高。 4. 經(jīng)濟性經(jīng)濟性模具制造綜合實踐第二章：電火花加工第二章：電火花加工 2-1.電火花加工原理和設(shè)備電火花加工原理和設(shè)備 l 原理：在一定的介質(zhì)中，利用兩個電極之間產(chǎn)生火花放電原理：在一定的介質(zhì)中，利用兩個電極之間產(chǎn)生火花放電時的電蝕效應(yīng)來蝕除部分金屬材料的加工方法。電火花加時的電蝕效應(yīng)來蝕除部分金屬材料的加工方法。電火花加工的基本原理如圖：工的基本原理如圖：81)1) 電極：銅電極：銅 、鋼、石墨、鋼、石墨2)2) 加工介質(zhì)：煤油、煤油和加工介質(zhì)：煤油、煤油和機油、水基工作液機油、水基工作液3)3) 脈沖電源脈沖電源 模具制造綜合實踐電火花加工應(yīng)

9、具備的條件電火花加工應(yīng)具備的條件1 1）必須使接在不同極性上的工具和工件之間保持一定的距）必須使接在不同極性上的工具和工件之間保持一定的距離以形成放電間隙；離以形成放電間隙；2 2）脈沖波形基本是單向的；具有合適的脈間和脈寬；）脈沖波形基本是單向的；具有合適的脈間和脈寬；3 3）放電必須在具有一定絕緣性的液體介質(zhì)中進行；）放電必須在具有一定絕緣性的液體介質(zhì)中進行；4 4）有足夠的脈沖放電能量，以保證放電部位的金屬溶化或）有足夠的脈沖放電能量，以保證放電部位的金屬溶化或氣化氣化 。9l加工條件：加工條件：脈沖電流波形模具制造綜合實踐電火花加工電火花加工l 電火花加工的特點電火花加工的特點1 1）

10、便于加工用機械加工難以加工或無法加工的材料；）便于加工用機械加工難以加工或無法加工的材料；2 2）電極和工件在加工過程中不接觸，便于加工小孔、深孔、）電極和工件在加工過程中不接觸，便于加工小孔、深孔、窄縫零件；窄縫零件；3 3）電極材料不必比工件材料硬；）電極材料不必比工件材料硬；4 4）直接利用電能、熱能進行加工，便于實現(xiàn)加工過程的自動）直接利用電能、熱能進行加工，便于實現(xiàn)加工過程的自動控制；控制； 5) 5) 廣泛應(yīng)用于凹模型孔、型腔加工。廣泛應(yīng)用于凹模型孔、型腔加工。 10模具制造綜合實踐電火花加工方法的分類電火花加工方法的分類電火花加工電火花加工普通電火花加工普通電火花加工電火花磨削電

11、火花磨削線電極電火花加工線電極電火花加工電火花展成加工電火花展成加工電電火火花花平平面面磨磨電電火火花花成成形形磨磨電電火火花花線線切切割割電電火火花花小小孔孔加加工工電電火火花花內(nèi)內(nèi)外外圓圓磨磨電電火火花花成成形形電電極極電電火火花花加加工工電電火火花花共共扼扼展展成成其其他他展展成成加加工工電電火火花花表表面面強強化化電電火火花花 電電 火火 花花 穿穿 孔孔模具制造綜合實踐2-2.電火花加工的機理電火花加工的機理 1）電離電離: :電場強度大電場強度大, ,液體介質(zhì)液體介質(zhì)電子、離子電子、離子2 2）放電：）放電： 電子電子陰離子陰離子 陽介質(zhì)絕緣形成電通道陽介質(zhì)絕緣形成電通道3 3）熱

12、膨脹：電子、離子碰撞，）熱膨脹：電子、離子碰撞， 陰、陽極碰撞陰、陽極碰撞1000012000 1000012000 工件表面工件表面熔化、汽化介質(zhì)汽化、分離碳黑熔化、汽化介質(zhì)汽化、分離碳黑4 4）拋處金屬：爆炸力使工件表面拋出金屬，形成凹坑。）拋處金屬：爆炸力使工件表面拋出金屬，形成凹坑。5 5）消電離：）消電離： 帶電粒子轉(zhuǎn)變成中性粒子，介質(zhì)恢復(fù)成絕緣狀態(tài)，為下一帶電粒子轉(zhuǎn)變成中性粒子，介質(zhì)恢復(fù)成絕緣狀態(tài)，為下一次準(zhǔn)備。次準(zhǔn)備。12l加工過程加工過程模具制造綜合實踐火花放電產(chǎn)生高溫的特性：火花放電產(chǎn)生高溫的特性： .局部：結(jié)果使金屬材料局部熔化、汽化。局部：結(jié)果使金屬材料局部熔化、汽化。

13、.瞬時：熱量集中，來不及擴散，能量密度大，瞬時：熱量集中，來不及擴散，能量密度大，最后蝕除掉金屬形成放電坑。最后蝕除掉金屬形成放電坑。 雖然在正負電極之間加上電源可以實現(xiàn)火花放電雖然在正負電極之間加上電源可以實現(xiàn)火花放電這一物理現(xiàn)象進行實際加工，還要滿足一定的條這一物理現(xiàn)象進行實際加工，還要滿足一定的條件才行。件才行。模具制造綜合實踐2-3.電火花加工中的一些基本規(guī)律電火花加工中的一些基本規(guī)律影響材料放電腐蝕量的主要因素影響材料放電腐蝕量的主要因素.極性效應(yīng)的影響，由于正負極不同而彼此電蝕量不一樣極性效應(yīng)的影響，由于正負極不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象，稱極性效應(yīng)。的現(xiàn)象，稱極性效應(yīng)。.電參數(shù)對

14、電蝕量的影響電參數(shù)對電蝕量的影響tfwkqtfwkqmccmaafwktqvfwktqvmcccmaaa模具制造綜合實踐 單個脈沖所釋放的能量單個脈沖所釋放的能量,取決于極間放電電壓、放取決于極間放電電壓、放電電流和放電持續(xù)時間，因此單個脈沖放電能量為電電流和放電持續(xù)時間，因此單個脈沖放電能量為：etmdttituw0)()( 由于火花放電間隙電阻的非線性特性，擊穿后間由于火花放電間隙電阻的非線性特性，擊穿后間隙的火花維持電壓是一個與電極對材料及工作液種類有隙的火花維持電壓是一個與電極對材料及工作液種類有關(guān)的數(shù)值。關(guān)的數(shù)值。模具制造綜合實踐正、負極的電蝕量正比于平均放電電流的大小和電正、負極的

15、電蝕量正比于平均放電電流的大小和電流脈寬。流脈寬。提高電蝕量和生產(chǎn)率的主要途徑在于：提高電蝕量和生產(chǎn)率的主要途徑在于： 提高脈沖頻率提高脈沖頻率f； 提高單個脈沖能量提高單個脈沖能量Wm； 增加脈沖電流的幅值增加脈沖電流的幅值ie； 減少脈沖間隔減少脈沖間隔t0； 設(shè)法提高系數(shù)設(shè)法提高系數(shù)Ka、Kc等。等。模具制造綜合實踐 圖中圖中 t ti i為脈沖為脈沖寬度寬度， t to o為脈沖為脈沖間隔間隔， t tp p為脈沖為脈沖周期周期， u ui i為脈沖為脈沖峰值電壓峰值電壓或空載電壓或空載電壓uititptouto圖2-1 脈沖電源空載電壓波形模具制造綜合實踐 .金屬材料熱學(xué)物理常數(shù)對電

16、蝕量的影響金屬材料熱學(xué)物理常數(shù)對電蝕量的影響熱學(xué)物理常數(shù)：熱學(xué)物理常數(shù)：熔點、沸點、熱導(dǎo)率、比熱容、熔熔點、沸點、熱導(dǎo)率、比熱容、熔化熱、汽化熱等?；療?、汽化熱等。 當(dāng)脈沖放電電能量相同時，金屬的熔點、沸點、當(dāng)脈沖放電電能量相同時，金屬的熔點、沸點、比熱容、熔化熱、汽化熱越高，則電蝕量越小，比熱容、熔化熱、汽化熱越高，則電蝕量越小，其加工的難度越大。其加工的難度越大。 .工作液對電蝕量的影響工作液對電蝕量的影響 介電性能好、密度、粘度大的工作液有利于壓縮介電性能好、密度、粘度大的工作液有利于壓縮放電通道，提高放電的能量密度，強化電蝕產(chǎn)物放電通道，提高放電的能量密度，強化電蝕產(chǎn)物的拋出效果。的拋

17、出效果。模具制造綜合實踐.影響電蝕量的一些其它因素影響電蝕量的一些其它因素 加工過程的穩(wěn)定性加工過程的穩(wěn)定性 采用加工的電流過大采用加工的電流過大 電極材料電極材料 脈沖波形脈沖波形 碳黑膜的形成碳黑膜的形成 工作液工作液模具制造綜合實踐電火花加工速度和工具的損耗速度電火花加工速度和工具的損耗速度 單位時間內(nèi)工件的電蝕量稱加工速度，也叫生產(chǎn)率。單位時間內(nèi)工件的電蝕量稱加工速度，也叫生產(chǎn)率。 單位時間內(nèi)工具的電蝕量稱為損耗速度。單位時間內(nèi)工具的電蝕量稱為損耗速度。：加工速度：加工速度提高途徑：提高途徑：.提高脈沖頻率提高脈沖頻率.提高單個脈沖能量提高單個脈沖能量.提高工藝系數(shù)提高工藝系數(shù)：工具電

18、極相對損耗速度和相對損耗比：工具電極相對損耗速度和相對損耗比 具體做到：具體做到：.正確選擇極性正確選擇極性 .利用吸附效應(yīng)利用吸附效應(yīng) .利用傳利用傳熱效應(yīng)熱效應(yīng) .要減少工具電極損耗選用合適材料要減少工具電極損耗選用合適材料 模具制造綜合實踐電極損耗電極損耗放電間隙放電間隙加工斜度加工斜度21l影響電火花加工精度的主要因素影響電火花加工精度的主要因素電火花加工時的加工斜度電火花加工時的加工斜度11電極無損耗時工具輪廓線電極無損耗時工具輪廓線22電極有損耗時而不考慮二次放電時電極有損耗時而不考慮二次放電時工件輪廓線工件輪廓線放電間隙大小及一致性；工具電極損耗及穩(wěn)定性。放電間隙大小及一致性；工

19、具電極損耗及穩(wěn)定性。放電間隙大小實際是變化的，影響著加工精度；放電間隙大小實際是變化的，影響著加工精度；工具電極損耗對尺寸和形狀精度都有影響。工具電極損耗對尺寸和形狀精度都有影響。二次放電：二次放電：已加工表面上，由于電蝕產(chǎn)物等的已加工表面上，由于電蝕產(chǎn)物等的介入，而再次進行的不必要的放電，使得加工介入，而再次進行的不必要的放電，使得加工深度方向產(chǎn)生斜度和加工棱角，棱邊變鈍。深度方向產(chǎn)生斜度和加工棱角，棱邊變鈍。模具制造綜合實踐工件工具工件工具 圖圖2-10 2-10 電火花加工時尖角變圓電火花加工時尖角變圓模具制造綜合實踐圖圖2-9 2-9 電火花加工時的加工斜度電火花加工時的加工斜度sma

20、xsmin工具二次放電二次放電加工斜度加工斜度電極損耗電極損耗棱角變鈍棱角變鈍模具制造綜合實踐電火花加工的表面質(zhì)量電火花加工的表面質(zhì)量表面粗糙度表面粗糙度表面變化層表面變化層表面機械性能表面機械性能24l影響表面質(zhì)量主要因素影響表面質(zhì)量主要因素電火花加工表面質(zhì)量電火花加工表面質(zhì)量表面粗糙度、表面變質(zhì)層、表面機械性能表面粗糙度、表面變質(zhì)層、表面機械性能單個脈沖能量單個脈沖能量加工速度加工速度熔化凝固層熔化凝固層熱影響層熱影響層顯微裂紋顯微裂紋顯微硬度及耐磨性顯微硬度及耐磨性殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力耐疲勞性能耐疲勞性能模具制造綜合實踐2-4.電火花加工用脈沖電源電火花加工用脈沖電源 脈沖電源的作用脈沖電源

21、的作用：將工頻交流電流轉(zhuǎn)換一定頻率的單向脈沖電流，以：將工頻交流電流轉(zhuǎn)換一定頻率的單向脈沖電流，以供火花放電間隙所需要的能量來蝕除金屬。供火花放電間隙所需要的能量來蝕除金屬。 脈沖電源對電火花加工的生產(chǎn)率、表面質(zhì)量、加工速度、加工過程穩(wěn)脈沖電源對電火花加工的生產(chǎn)率、表面質(zhì)量、加工速度、加工過程穩(wěn)定性、工具電極損耗有很大影響。定性、工具電極損耗有很大影響。 一一.電火花加工脈沖電源分類電火花加工脈沖電源分類主回路主要元件分主回路主要元件分弛張式、電子管式、閘流式、脈沖發(fā)電機式、弛張式、電子管式、閘流式、脈沖發(fā)電機式、晶閘式、晶體管式、大功率集成器件晶閘式、晶體管式、大功率集成器件輸出脈沖波形分輸

22、出脈沖波形分矩形波、三角波、階梯波、正弦波、高低壓復(fù)矩形波、三角波、階梯波、正弦波、高低壓復(fù)合脈沖合脈沖間隙狀態(tài)對脈沖參數(shù)間隙狀態(tài)對脈沖參數(shù)影響分影響分非獨立式、獨立式非獨立式、獨立式工作回路數(shù)目分工作回路數(shù)目分單回路、多回路單回路、多回路模具制造綜合實踐二二.RC線路脈沖電源線路脈沖電源 主要工作原理主要工作原理：利用電容器充電儲存電能，然后瞬時放出形：利用電容器充電儲存電能，然后瞬時放出形成火花放電來蝕除金屬。成火花放電來蝕除金屬。 它有二個回路，它有二個回路，.充電回路充電回路：ERC組成組成 .放電回路放電回路：C工具電極工具電極放電間隙放電間隙工件組成。工件組成。電源接通，電容二端電

23、壓按指數(shù)電源接通，電容二端電壓按指數(shù)曲線逐步上升，曲線逐步上升，Vc=Vg.繼續(xù)上升繼續(xù)上升，間隙被擊穿，電阻變的很小，間隙被擊穿，電阻變的很小，C上儲存能量瞬間放出，形成較大的上儲存能量瞬間放出，形成較大的脈沖電流脈沖電流Ie。模具制造綜合實踐當(dāng)電容的能量釋放后當(dāng)電容的能量釋放后,電壓瞬時下降到接近零電壓瞬時下降到接近零,間隙間隙中的工作液又迅速恢復(fù)絕緣狀態(tài)中的工作液又迅速恢復(fù)絕緣狀態(tài),電流也為零。電流也為零。 RC線路脈沖電源的最大優(yōu)點：線路脈沖電源的最大優(yōu)點：.結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠.可獲窄脈沖、小脈沖能量可獲窄脈沖、小脈沖能量.瞬時放電有很大峰值電流瞬時放電有很大

24、峰值電流主要缺點：主要缺點：.放電速度快，無法獲大脈寬放電速度快，無法獲大脈寬.脈沖間歇系數(shù)大，生產(chǎn)率低脈沖間歇系數(shù)大，生產(chǎn)率低.工藝參數(shù)不穩(wěn)定工藝參數(shù)不穩(wěn)定主要應(yīng)用于小功率的精微加工或簡易電火花加工機床主要應(yīng)用于小功率的精微加工或簡易電火花加工機床模具制造綜合實踐三三.RLC線路脈沖電源線路脈沖電源方法：把充電電阻一分為二，其中一部分用于限流電阻，另方法：把充電電阻一分為二，其中一部分用于限流電阻，另一部分用電感代替，組成一部分用電感代替，組成RLC線路脈沖電源。線路脈沖電源。單純的電感對直流電阻力很小單純的電感對直流電阻力很小,對交流對交流或脈沖電流卻具有感抗阻力或脈沖電流卻具有感抗阻力,

25、起限流作起限流作用。用。主要優(yōu)點：主要優(yōu)點：1.縮短充電、脈沖間歇時間、提高頻率縮短充電、脈沖間歇時間、提高頻率2.電壓可充至電源電壓，提高單脈沖能量電壓可充至電源電壓，提高單脈沖能量*RCL線路，當(dāng)短路后斷開，電感產(chǎn)生過電線路，當(dāng)短路后斷開，電感產(chǎn)生過電壓壓*并聯(lián)數(shù)個并聯(lián)數(shù)個CL回路，可增大脈寬回路，可增大脈寬RCL工件工件RLC線路脈沖電源線路脈沖電源模具制造綜合實踐四：晶閘管式、晶體管式脈沖電源四：晶閘管式、晶體管式脈沖電源1.晶閘管式脈沖電源的原理：晶閘管式脈沖電源的原理：晶閘管（可控硅）式脈沖電源是利用晶閘管作為開關(guān)元件而晶閘管（可控硅）式脈沖電源是利用晶閘管作為開關(guān)元件而獲得單向脈

26、沖。獲得單向脈沖。特點：一經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通，就不會自行截止，要截止需要外加反特點：一經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通，就不會自行截止，要截止需要外加反向電壓或使其小于維持電流。向電壓或使其小于維持電流。為適應(yīng)加工精度要求，可控硅的脈沖電源還必須具有精加工為適應(yīng)加工精度要求，可控硅的脈沖電源還必須具有精加工高頻特性，一般采用高頻可控硅通過倍頻的辦法提高脈沖高頻特性，一般采用高頻可控硅通過倍頻的辦法提高脈沖頻率。頻率。模具制造綜合實踐2.晶體管式脈沖電源的原理：晶體管式脈沖電源的原理： 利用大功率晶體管作為開關(guān)元件，而獲得單向脈沖。利用大功率晶體管作為開關(guān)元件，而獲得單向脈沖。主振級主振級Z為一個不對稱多諧振蕩器，它發(fā)出一定

27、脈沖寬度和為一個不對稱多諧振蕩器，它發(fā)出一定脈沖寬度和停歇時間矩形脈沖信號，后經(jīng)停歇時間矩形脈沖信號，后經(jīng)F放大，最后推動末級功率放大，最后推動末級功率晶體管導(dǎo)通或截止。末級晶體管起著開關(guān)的作用。晶體管導(dǎo)通或截止。末級晶體管起著開關(guān)的作用。為保證放電間隙短路時不至于損壞晶體管，每只管子均串聯(lián)為保證放電間隙短路時不至于損壞晶體管，每只管子均串聯(lián)一個限流電阻，同時起到在各管子之間均流作用。一個限流電阻，同時起到在各管子之間均流作用。主振級（Z）放大器（F）功率級模具制造綜合實踐五：各種派生脈沖電源五：各種派生脈沖電源.高低壓復(fù)合脈沖電源高低壓復(fù)合脈沖電源 .高壓脈沖回路高壓脈沖回路 .低壓脈沖回路

28、低壓脈沖回路2.多回路脈沖電源多回路脈沖電源 多回路電源總的生產(chǎn)率并不與回路數(shù)目完全成正比增加多回路電源總的生產(chǎn)率并不與回路數(shù)目完全成正比增加3.等脈沖電源等脈沖電源 是指每個脈沖在介質(zhì)擊穿后所釋放的單個脈沖能量相等。是指每個脈沖在介質(zhì)擊穿后所釋放的單個脈沖能量相等。 每次的脈沖電流寬度都相等，但電壓寬度則不一定相等。每次的脈沖電流寬度都相等，但電壓寬度則不一定相等。4.高頻分組和梳形波脈沖電源高頻分組和梳形波脈沖電源5.自選加工規(guī)準(zhǔn)電源和智能化、自適應(yīng)控制電源自選加工規(guī)準(zhǔn)電源和智能化、自適應(yīng)控制電源UOtuto模具制造綜合實踐2-5.電火花加工自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)電火花加工自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)一一.

29、自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用、技術(shù)要求和分類自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用、技術(shù)要求和分類 由于火花放電間隙由于火花放電間隙s很小，而且與加工規(guī)準(zhǔn)、加工面積、很小，而且與加工規(guī)準(zhǔn)、加工面積、工件蝕除速度等有關(guān)，因此很難靠人工進給，必須采用自工件蝕除速度等有關(guān)，因此很難靠人工進給，必須采用自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)。動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)。系統(tǒng)的主要任務(wù)系統(tǒng)的主要任務(wù)：通過改變調(diào)節(jié)進給速度，使進給速度接近：通過改變調(diào)節(jié)進給速度，使進給速度接近和等于蝕除速度，以維持一定的放電間隙和等于蝕除速度，以維持一定的放電間隙s，保證電火花，保證電火花加工正常而穩(wěn)定的進行。加工正常而穩(wěn)定的進行。 實際火花加工時，整個系統(tǒng)力圖自動趨向處于兩條

30、曲線的實際火花加工時，整個系統(tǒng)力圖自動趨向處于兩條曲線的交點。交點。模具制造綜合實踐對自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一般要求：對自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一般要求： 1.有較廣的速度調(diào)節(jié)跟蹤范圍有較廣的速度調(diào)節(jié)跟蹤范圍 2.有足夠的靈敏度和快速性有足夠的靈敏度和快速性 3.有必要的穩(wěn)定性有必要的穩(wěn)定性 目前電火花加工用的自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的種類很多，按執(zhí)目前電火花加工用的自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的種類很多，按執(zhí)行元件大致可分為：行元件大致可分為：.電液壓式（噴嘴電液壓式（噴嘴擋板式）擋板式）.步步進電機式進電機式 .寬調(diào)速力矩電機式寬調(diào)速力矩電機式 .直流伺服電機式直流伺服電機式 .交交流伺服電機式。流伺服電機式。 雖然這

31、些類型、構(gòu)造有很大差別，但其基本組成環(huán)節(jié)是一雖然這些類型、構(gòu)造有很大差別，但其基本組成環(huán)節(jié)是一致的致的模具制造綜合實踐二二.自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本組成部分自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本組成部分 調(diào)節(jié)對象調(diào)節(jié)對象 測量環(huán)節(jié)測量環(huán)節(jié)基本組成環(huán)節(jié)基本組成環(huán)節(jié) 比較環(huán)節(jié)比較環(huán)節(jié) 放大驅(qū)動器放大驅(qū)動器 執(zhí)行環(huán)節(jié)執(zhí)行環(huán)節(jié)平均間隙電壓測量法平均間隙電壓測量法峰值電壓檢測法峰值電壓檢測法放大驅(qū)動放大驅(qū)動執(zhí)行環(huán)節(jié)執(zhí)行環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)對象對象測量環(huán)節(jié)測量環(huán)節(jié)比較環(huán)節(jié)比較環(huán)節(jié)設(shè)定值模具制造綜合實踐三三.電液自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)電液自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)電液式自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)以油缸、活塞為執(zhí)行機構(gòu)。分為噴電液式自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)以油缸、活塞

32、為執(zhí)行機構(gòu)。分為噴嘴擋板式和伺服閥式。嘴擋板式和伺服閥式。液體的不可壓縮性液體的不可壓縮性,活塞與油缸活塞與油缸間摩擦很小間摩擦很小,系統(tǒng)的不靈敏區(qū)很小系統(tǒng)的不靈敏區(qū)很小模具制造綜合實踐四四.電電機械式自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)機械式自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)電電機械式自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)經(jīng)常采用的形式是步進電機和機械式自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)經(jīng)常采用的形式是步進電機和力矩式電機力矩式電機放放電電間間隙隙檢測電路檢測電路變頻電路變頻電路判別電路判別電路單穩(wěn)電路單穩(wěn)電路多諧振蕩器多諧振蕩器環(huán)環(huán)形形分分配配功功率率放放大大步步進進電電機機進給與門進給與門回退與門回退與門模具制造綜合實踐2-6.電火花加工機床電火花加工機床電火花加工機床設(shè)

33、備類型較多電火花加工機床設(shè)備類型較多,按工藝過程、工具與按工藝過程、工具與工件相對運動的特點與用途劃分，一般分為：工件相對運動的特點與用途劃分，一般分為：1.電火花成形機電火花成形機 .整體式整體式.分離式分離式 .油缸固定油缸固定 .活塞固定活塞固定2.電火花線切割電火花線切割 .快速走絲快速走絲 .慢速走絲慢速走絲3.電火花磨削、電火花螺紋加工機床電火花磨削、電火花螺紋加工機床模具制造綜合實踐2-7.電火花加工電火花加工 一一:電火花穿孔成型加工電火花穿孔成型加工l 凹模型孔加工凹模型孔加工38直接配合加工法直接配合加工法混合法混合法修配凸模修配凸模( (沖頭沖頭) )法法二次電極法二次電

34、極法模具制造綜合實踐電火花加工電火花加工l 電極設(shè)計電極設(shè)計39整體式整體式組合式組合式鑲拼式鑲拼式l 電極尺寸設(shè)計：電極尺寸設(shè)計： 橫截面尺寸、長度尺寸、公差；橫截面尺寸、長度尺寸、公差；l 電極材料：電極材料：損耗小、加工穩(wěn)定性好；損耗小、加工穩(wěn)定性好； 其中：銅：穩(wěn)定性好、損耗大；其中：銅：穩(wěn)定性好、損耗大； 鋼：穩(wěn)定性差、損耗中；鋼：穩(wěn)定性差、損耗中； 石墨：穩(wěn)定性好、損耗?。皇悍€(wěn)定性好、損耗??；模具制造綜合實踐電火花加工電火花加工40l 凹模型孔電火花加工實例：凹模型孔電火花加工實例： 下圖為沖裁電機定子片的凸凹模，凹模型孔有下圖為沖裁電機定子片的凸凹模，凹模型孔有2424個槽，

35、沖件厚度個槽，沖件厚度為為0.5mm0.5mm，配合間隙為，配合間隙為0.030.030.07mm0.07mm（雙邊），模具材料為（雙邊），模具材料為Cr12MoVCr12MoV模具制造綜合實踐電火花加工電火花加工l 電極電極( (凸模凸模) )的制造加工工藝的制造加工工藝: : 鍛造鍛造退火退火粗、精刨粗、精刨淬火與回火淬火與回火成形磨削。成形磨削。 或：鍛造或：鍛造退火退火刨刨( (或銑或銑) ) 淬火與回火淬火與回火磨上、下磨上、下平面平面線切割加工。凸模長度應(yīng)加長一段，作為電火線切割加工。凸模長度應(yīng)加長一段，作為電火花加工的電極，長度值根據(jù)凹模刃口高度而定?；庸さ碾姌O，長度值根據(jù)凹模

36、刃口高度而定。 l 凸凹模加工工藝凸凹模加工工藝: : 鍛造鍛造退火退火粗車、精車粗車、精車( (上、下面上、下面) ) 樣板劃線樣板劃線加加工螺釘孔、粗加工各槽孔工螺釘孔、粗加工各槽孔淬火與回火淬火與回火磨平面磨平面退退磁磁用組合后的凸模作電極，電火花加工槽孔。用組合后的凸模作電極，電火花加工槽孔。41模具制造綜合實踐電規(guī)準(zhǔn)的選擇及轉(zhuǎn)換電規(guī)準(zhǔn)的選擇及轉(zhuǎn)換l 電規(guī)準(zhǔn)的選擇電規(guī)準(zhǔn)的選擇42根據(jù)工件的要求根據(jù)工件的要求電極和工件的材料電極和工件的材料加工工藝指標(biāo)加工工藝指標(biāo) 經(jīng)濟因素經(jīng)濟因素l電規(guī)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換：粗規(guī)準(zhǔn)一般選擇電規(guī)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換：粗規(guī)準(zhǔn)一般選擇l l檔；中規(guī)準(zhǔn)和精規(guī)檔；中規(guī)準(zhǔn)和精規(guī)準(zhǔn)一般選擇準(zhǔn)

37、一般選擇2 24 4檔檔 。型腔的側(cè)面修光，是靠調(diào)節(jié)電極。型腔的側(cè)面修光，是靠調(diào)節(jié)電極的平動量來實現(xiàn)的。當(dāng)采用單電極平動加工時，應(yīng)相應(yīng)的平動量來實現(xiàn)的。當(dāng)采用單電極平動加工時，應(yīng)相應(yīng)調(diào)節(jié)電極的平動量。調(diào)節(jié)電極的平動量。l 電極材料：采用石墨與紫銅（黃銅、鑄鐵、鋼不適于型腔電極材料：采用石墨與紫銅（黃銅、鑄鐵、鋼不適于型腔加工，原因是加工時損耗較大加工，原因是加工時損耗較大） 通常分為粗規(guī)準(zhǔn)、中規(guī)準(zhǔn)、精規(guī)準(zhǔn)。通常分為粗規(guī)準(zhǔn)、中規(guī)準(zhǔn)、精規(guī)準(zhǔn)。模具制造綜合實踐型腔模的電火花加工型腔模的電火花加工l 凹模型腔電火花加工凹模型腔電火花加工43單電極平動法單電極平動法多電極更換法多電極更換法分解電極法分解

38、電極法l電極設(shè)計電極設(shè)計紫銅紫銅石墨石墨模具制造綜合實踐l 電極尺寸的確定電極尺寸的確定：44水平截面尺寸水平截面尺寸垂直尺寸垂直尺寸排氣孔排氣孔沖油孔沖油孔模具制造綜合實踐電火花加工電火花加工45l凹模型腔電火花加工實例：凹模型腔電火花加工實例： 注射模鑲塊，材料為注射模鑲塊，材料為40Cr40Cr，硬度為，硬度為383840HRC40HRC，表面，表面粗糙度粗糙度Ra=0.8m,Ra=0.8m,側(cè)面棱角清晰。側(cè)面棱角清晰。模具制造綜合實踐三三.小孔的電火花加工小孔的電火花加工1.小圓孔的加工小圓孔的加工:特點：直徑小、深徑比大、盲孔排屑困難。特點：直徑小、深徑比大、盲孔排屑困難。2.異形小

39、孔加工：異形小孔加工：加工相似、主要是異形電極的制造及裝夾。加工相似、主要是異形電極的制造及裝夾。、冷拔整體電極法。、冷拔整體電極法。、電火花切割加工整體電極法。、電火花切割加工整體電極法。、電火花反拷加工整體電極法。、電火花反拷加工整體電極法。模具制造綜合實踐高速小孔加工工藝高速小孔加工工藝 管狀電極回轉(zhuǎn)并沿軸向管狀電極回轉(zhuǎn)并沿軸向進給，進給，15MPa高壓工作液高壓工作液（去離子水、乳化液等）排（去離子水、乳化液等）排屑屑,加工速度達加工速度達60mm/min左左右，孔深徑比可超過右，孔深徑比可超過100。 國外公司樣品直徑為國外公司樣品直徑為3mm,深度達深度達330mm。模具制造綜合實

40、踐模具制造綜合實踐四、其他電火花加工四、其他電火花加工主要分類主要分類：、電極相對工件采用：、電極相對工件采用不同組合運動方式不同組合運動方式的電火的電火花加工方法?；庸し椒?。 、電極和工件在、電極和工件在氣體介質(zhì)氣體介質(zhì)中進行放電的電火花加工方中進行放電的電火花加工方法。法。 、工件為、工件為非金屬材料非金屬材料的加工方法。的加工方法。 、電火花小孔的磨削。、電火花小孔的磨削。 、電火花鏟磨硬質(zhì)合金小模數(shù)齒輪滾刀。、電火花鏟磨硬質(zhì)合金小模數(shù)齒輪滾刀。 、電火花共軛回轉(zhuǎn)加工內(nèi)螺紋。、電火花共軛回轉(zhuǎn)加工內(nèi)螺紋。 、電火花金屬表面強化和刻字、電火花金屬表面強化和刻字模具制造綜合實踐模具制造綜合實

41、踐模具制造綜合實踐模具制造綜合實踐非接觸加工非接觸加工模具制造綜合實踐模具制造綜合實踐模具制造綜合實踐特種加工特種加工思考與練習(xí)思考與練習(xí)1、舉例說明、舉例說明典型零件的電火花加工工藝；典型零件的電火花加工工藝；2、簡述、簡述電火花加工原理、特點和應(yīng)用范圍；電火花加工原理、特點和應(yīng)用范圍；56模具制造綜合實踐第三章第三章. .電火花線切割加工電火花線切割加工 3-1.3-1.電火花線切割加工原理、特點及應(yīng)用范圍電火花線切割加工原理、特點及應(yīng)用范圍57l 基本原理：是用連續(xù)移動的細金屬導(dǎo)線（稱作電極絲）作基本原理：是用連續(xù)移動的細金屬導(dǎo)線（稱作電極絲）作為工具電極對工件進行脈沖火花放電，切割成形

42、的。為工具電極對工件進行脈沖火花放電，切割成形的。a)a)工件及其運動方向工件及其運動方向 b)b)電火花線切割加工原理圖電火花線切割加工原理圖模具制造綜合實踐電火花線切割加工分類電火花線切割加工分類 58l 快走絲、慢走絲線切割機床快走絲、慢走絲線切割機床快走絲快走絲：0.080.080.22mm0.22mm的鉬絲作電極，往復(fù)循環(huán)，的鉬絲作電極，往復(fù)循環(huán)， 走走絲速度為絲速度為8 810m/s10m/s，加工精度為，加工精度為0.01mm0.01mm，表面粗，表面粗糙度糙度Ra1.6Ra1.66.3m 6.3m 。工作液為乳化液，如：。工作液為乳化液，如：DX-1DX-1、TM-1TM-1、

43、502502型型 。慢走絲慢走絲: :走絲速度是走絲速度是3 312m/min12m/min，電極絲廣泛使用銅絲，電極絲廣泛使用銅絲，單向移動，可達到加工精度，單向移動，可達到加工精度0.001mm0.001mm，表面粗糙，表面粗糙度為度為Ra1.6Ra1.66.3m 6.3m 。價格比快走絲高。價格比快走絲高。 工作液為工作液為去離子水去離子水 。模具制造綜合實踐電火花線切割加工的主要特點電火花線切割加工的主要特點 不需要像電火花成行加工一樣的成形工具電極，減少了工具電不需要像電火花成行加工一樣的成形工具電極，減少了工具電極的設(shè)計與制造工作量，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；極的設(shè)計與制造工作量，縮短了

44、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；由于電極絲很細，可以加工出微細異形孔、窄縫和形狀復(fù)雜的由于電極絲很細，可以加工出微細異形孔、窄縫和形狀復(fù)雜的工件；工件；金屬蝕除量少、材料利用率高，特別是貴重金屬的加工；金屬蝕除量少、材料利用率高，特別是貴重金屬的加工；可以直接采用半精、精加工電規(guī)準(zhǔn)一次成形，一般不需要中途可以直接采用半精、精加工電規(guī)準(zhǔn)一次成形，一般不需要中途轉(zhuǎn)換電規(guī)準(zhǔn)；轉(zhuǎn)換電規(guī)準(zhǔn)；電極絲是不斷移動的，極間間隙認(rèn)為正常放電、開路、短路組電極絲是不斷移動的，極間間隙認(rèn)為正常放電、開路、短路組成，一般不會出現(xiàn)持續(xù)電弧放電現(xiàn)象；成，一般不會出現(xiàn)持續(xù)電弧放電現(xiàn)象；采用線切割加工沖模時，可實現(xiàn)凸、凹模一次加工成形。采用線切

45、割加工沖模時，可實現(xiàn)凸、凹模一次加工成形。不能加工盲孔類零件表面、階梯成形表面；不能加工盲孔類零件表面、階梯成形表面；59模具制造綜合實踐主要應(yīng)用范圍主要應(yīng)用范圍 電火花線切割加工有許多突出的長處，因而發(fā)展很快。電火花線切割加工有許多突出的長處，因而發(fā)展很快。 廣泛應(yīng)用于加工各種模具，成型工具電極，以及各種形廣泛應(yīng)用于加工各種模具，成型工具電極，以及各種形 孔、凸輪、樣板等。孔、凸輪、樣板等。 同時還可進行微細加工，異型槽的加工。同時還可進行微細加工，異型槽的加工。 在線切割機上增加錐度切割功能，可使加工范圍得到擴在線切割機上增加錐度切割功能，可使加工范圍得到擴 大，甚至可進行復(fù)雜空間形狀的加

46、工。大，甚至可進行復(fù)雜空間形狀的加工。 在單向走絲電火花線切割加工中最大傾角可達在單向走絲電火花線切割加工中最大傾角可達5，極，極大的增強機床的功能大的增強機床的功能.模具制造綜合實踐3-2.電火花線切割加工設(shè)備電火花線切割加工設(shè)備一一.機床本體機床本體 床身床身 機床本體機床本體 坐標(biāo)工作臺坐標(biāo)工作臺 走絲機構(gòu)走絲機構(gòu)二二.脈沖電源脈沖電源 1.晶體管矩形波脈沖電源晶體管矩形波脈沖電源 2.高頻分組脈沖電源高頻分組脈沖電源 3.并聯(lián)電容型脈沖電源并聯(lián)電容型脈沖電源 4.低損耗電源低損耗電源三三.工作液循環(huán)系統(tǒng)工作液循環(huán)系統(tǒng) 常用去離子水、乳化液、煤油等常用去離子水、乳化液、煤油等模具制造綜合

47、實踐3-3.電火花線切割控制系統(tǒng)和編程技術(shù)電火花線切割控制系統(tǒng)和編程技術(shù)一一.線切割控制系統(tǒng)線切割控制系統(tǒng)作用：在切割加工過程中，自動控制電極絲相對工件的運動作用：在切割加工過程中，自動控制電極絲相對工件的運動軌跡和進給速度，實現(xiàn)工件的設(shè)計形狀和尺寸。軌跡和進給速度，實現(xiàn)工件的設(shè)計形狀和尺寸。系統(tǒng)功能：系統(tǒng)功能：1.軌跡控制，準(zhǔn)確控制走絲的運動精度獲得所需要的零件精軌跡控制，準(zhǔn)確控制走絲的運動精度獲得所需要的零件精度。度。2.加工控制，主要對伺服進給速度、電源裝置、走絲機構(gòu)、加工控制，主要對伺服進給速度、電源裝置、走絲機構(gòu)、工作液系統(tǒng)等的控制。工作液系統(tǒng)等的控制。大多數(shù)采用簡單的開環(huán)控制；超精

48、密線切割采用閉環(huán)控制大多數(shù)采用簡單的開環(huán)控制；超精密線切割采用閉環(huán)控制 低速走絲線切割數(shù)控系統(tǒng)采用半閉環(huán)系統(tǒng)。低速走絲線切割數(shù)控系統(tǒng)采用半閉環(huán)系統(tǒng)。模具制造綜合實踐二二. .電火花線切割數(shù)控加工編程要點電火花線切割數(shù)控加工編程要點 l 編程技術(shù)編程技術(shù)63人工編程技術(shù)人工編程技術(shù)自動編程技術(shù)自動編程技術(shù)l脈沖當(dāng)量：一個進給脈沖，工作臺只進給一步距離，是脈沖當(dāng)量：一個進給脈沖，工作臺只進給一步距離，是機床精度的重要參數(shù)。機床精度的重要參數(shù)。模具制造綜合實踐程序的編制；程序的編制；國產(chǎn)線切割國產(chǎn)線切割機多數(shù)采用機多數(shù)采用3B程序，其格式程序，其格式如下如下BXBYBJGZ分隔符X坐標(biāo)值分隔Y坐標(biāo)值

49、分隔計數(shù)長度計數(shù)方向加工指令編制程序應(yīng)考慮編制程序應(yīng)考慮:工件幾何形工件幾何形狀狀尺寸、精度；確定工藝過尺寸、精度；確定工藝過程程,然后根據(jù)工件圖形、加工路然后根據(jù)工件圖形、加工路線，計算出各加工線段的交線，計算出各加工線段的交點、電極絲偏置量，通常電點、電極絲偏置量，通常電極絲偏置量為：極絲偏置量為：ZdfZdf絲絲粗加工時：2121模具制造綜合實踐3-4.3-4.影響電火花線切割加工工藝指標(biāo)的因素影響電火花線切割加工工藝指標(biāo)的因素 65l 線切割加工工藝線切割加工工藝 ：坯料的準(zhǔn)備：坯料的準(zhǔn)備下料下料鍛造鍛造退火退火刨平面刨平面磨平面磨平面劃線劃線銑漏料孔銑漏料孔孔加孔加工工淬火淬火磨平面

50、磨平面線切割（穿絲孔應(yīng)在淬火前加工好）線切割（穿絲孔應(yīng)在淬火前加工好） 工藝參數(shù)的指標(biāo)工藝參數(shù)的指標(biāo)：1.1.切割速度切割速度 2.2.工件表面粗糙度工件表面粗糙度 3.3.電極絲電極絲損耗量損耗量 4.4.加工精度加工精度特殊指標(biāo)特殊指標(biāo)：1.1.電極絲張力影響電極絲張力影響 2.2.走絲速度影響走絲速度影響 3. 3.工件厚度影響工件厚度影響 4.4.進給速度影響進給速度影響工藝參數(shù)選擇工藝參數(shù)選擇：1.1.脈沖參數(shù)選擇脈沖參數(shù)選擇: :加工電流加工電流I I選擇、脈寬選擇、脈寬titi選選擇擇 、脈沖間隔、脈沖間隔t0t0選擇選擇 。2.2.電極絲選擇電極絲選擇 3.3.工作液選擇工作液

51、選擇 模具制造綜合實踐3-5 線切割加工工藝及其應(yīng)用線切割加工工藝及其應(yīng)用一、線切割加工中的主要工藝問題一、線切割加工中的主要工藝問題1.加工過程中，工件內(nèi)部殘余應(yīng)力的影響。加工過程中，工件內(nèi)部殘余應(yīng)力的影響。2.加工過程中，工件剛度變化的應(yīng)響。加工過程中，工件剛度變化的應(yīng)響。3.對電規(guī)準(zhǔn)的選擇問題對電規(guī)準(zhǔn)的選擇問題二、線切割加工的應(yīng)用二、線切割加工的應(yīng)用1.各種模具、固定板、卸料板。各種模具、固定板、卸料板。2.加工各種成型工具。加工各種成型工具。3.微細孔、異型孔、射流元件及各種微細結(jié)構(gòu)。微細孔、異型孔、射流元件及各種微細結(jié)構(gòu)。4.難加工金屬的切削加工。難加工金屬的切削加工。5.二維曲面的

52、加工二維曲面的加工模具制造綜合實踐l 工件裝卡67線切割加工的實際工藝方法線切割加工的實際工藝方法模具制造綜合實踐電火花線切割加工電火花線切割加工 l 工件調(diào)整工件調(diào)整68百分表找正百分表找正 劃線找正劃線找正 模具制造綜合實踐電火花線切割加工電火花線切割加工 l 電極絲位置的調(diào)整電極絲位置的調(diào)整 69目測法目測法火花法火花法 自動找正中心自動找正中心 模具制造綜合實踐模具制造綜合實踐第四章第四章.電化學(xué)加工電化學(xué)加工電化學(xué)加工是通過電化學(xué)反應(yīng)去除工件材料或在其上鍍覆金電化學(xué)加工是通過電化學(xué)反應(yīng)去除工件材料或在其上鍍覆金屬材料等的特種加工屬材料等的特種加工4-1.電化學(xué)加工原理及分類電化學(xué)加工

53、原理及分類1.電化學(xué)加工過程：電化學(xué)加工過程：兩片金屬作電極侵入電解液并通電。導(dǎo)兩片金屬作電極侵入電解液并通電。導(dǎo)線和溶液中有電流通過。線和溶液中有電流通過。 靠靠“自由電子自由電子”在外電場作用下沿定向移動而導(dǎo)電是電子在外電場作用下沿定向移動而導(dǎo)電是電子導(dǎo)體；靠溶液中正負離子移動而導(dǎo)電是離子導(dǎo)體。導(dǎo)體；靠溶液中正負離子移動而導(dǎo)電是離子導(dǎo)體。 溶液中正、負離子的定向移動稱為電荷的遷移，這種反應(yīng)溶液中正、負離子的定向移動稱為電荷的遷移，這種反應(yīng)稱電化學(xué)反應(yīng)，利用這一原理對金屬進行加工稱電化學(xué)加稱電化學(xué)反應(yīng)，利用這一原理對金屬進行加工稱電化學(xué)加工。工。模具制造綜合實踐2.電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液凡溶于

54、水后能導(dǎo)電的物質(zhì)稱電解質(zhì)，形成的溶液為電解液。凡溶于水后能導(dǎo)電的物質(zhì)稱電解質(zhì)，形成的溶液為電解液。電解質(zhì)的濃度是指電解質(zhì)中所含電解質(zhì)的多少，一般以重量電解質(zhì)的濃度是指電解質(zhì)中所含電解質(zhì)的多少，一般以重量百分比濃度百分比濃度%表示，也可用克分子濃度（表示，也可用克分子濃度（M）表示。）表示。3.電極電位電極電位金屬原子都是由金屬陽離子和自由電子組成的金屬晶體。金金屬原子都是由金屬陽離子和自由電子組成的金屬晶體。金屬和溶液接觸時常會發(fā)生電子得失的反應(yīng)過程。屬和溶液接觸時常會發(fā)生電子得失的反應(yīng)過程。產(chǎn)生在金屬和它鹽溶液之間的電位差稱為金屬的電極電位。產(chǎn)生在金屬和它鹽溶液之間的電位差稱為金屬的電極電位

55、。采用氫電極作為標(biāo)準(zhǔn)。離子濃度改變，電極電位隨著變化。采用氫電極作為標(biāo)準(zhǔn)。離子濃度改變，電極電位隨著變化。能斯特公式：能斯特公式：anEElg059. 00模具制造綜合實踐4.電極的極化電極的極化有電流通過，電極的平衡狀態(tài)遭到破壞，使陽極電位值增大有電流通過，電極的平衡狀態(tài)遭到破壞，使陽極電位值增大，陰極電位值減少的現(xiàn)象程電極極化。，陰極電位值減少的現(xiàn)象程電極極化。根據(jù)極化產(chǎn)生的原因可將電極極化分為：根據(jù)極化產(chǎn)生的原因可將電極極化分為： .濃差極化濃差極化 .電化學(xué)極化電化學(xué)極化 .鈍化極化鈍化極化 使金屬鈍化膜破壞的過程稱為活化使金屬鈍化膜破壞的過程稱為活化 。 5.電化學(xué)加工的分類電化學(xué)加

56、工的分類：依據(jù)其作用原理可分為三大類：依據(jù)其作用原理可分為三大類： .利用電化學(xué)陽極溶解來進行加工。利用電化學(xué)陽極溶解來進行加工。 .利用電化學(xué)陰極沉積、涂覆進行加工。利用電化學(xué)陰極沉積、涂覆進行加工。 .利用電化學(xué)加工與其他加工方法相結(jié)合的復(fù)合加工。利用電化學(xué)加工與其他加工方法相結(jié)合的復(fù)合加工。模具制造綜合實踐4-2.電解加工電解加工l 原理：利用金屬在電解液中發(fā)生原理：利用金屬在電解液中發(fā)生“陽極溶解陽極溶解”的原理，將的原理，將工件加工成形的一種方法。工件加工成形的一種方法。7411主軸主軸22工具陰極工具陰極33工件工件44直流電源直流電源模具制造綜合實踐一一.電解加工的過程及其特點電

57、解加工的過程及其特點l 電解加工的特點：電解加工的特點：可加工高硬度、高強度、高韌性等難切削的金屬，適用范圍廣?？杉庸じ哂捕取⒏邚姸?、高韌性等難切削的金屬，適用范圍廣。加工生產(chǎn)率高。加工生產(chǎn)率高。加工中工具和工件間無切削力存在，適用于加工易變形的零件。加工中工具和工件間無切削力存在，適用于加工易變形的零件。加工后的表面無殘余應(yīng)力和毛刺，粗糙度可達加工后的表面無殘余應(yīng)力和毛刺，粗糙度可達Ra1.250.2Ra1.250.2，平，平均加工精度可達均加工精度可達0.1mm0.1mm左右。左右。加工過程中工具損耗極小，可長期使用。加工過程中工具損耗極小，可長期使用。75模具制造綜合實踐二二.電解加工的

58、電極反應(yīng)電解加工的電極反應(yīng) 電解加工是利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽極溶解的原理實現(xiàn)電解加工是利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽極溶解的原理實現(xiàn)金屬零件的成形加工。金屬零件的成形加工。原原 理理：工件為陽極，工具為陰極，加：工件為陽極，工具為陰極，加6-12v的直流電壓，電的直流電壓，電解液以解液以5-60m/s的流速從兩極間縫隙沖過，使兩極間形成的流速從兩極間縫隙沖過，使兩極間形成導(dǎo)電通路，有電流通過，金屬表面在化學(xué)反應(yīng)的作用下，導(dǎo)電通路，有電流通過，金屬表面在化學(xué)反應(yīng)的作用下，不斷溶解到電解液中，產(chǎn)生物被高速流動電解液帶走。不斷溶解到電解液中，產(chǎn)生物被高速流動電解液帶走。 隨著工具電極恒速向工件進給，工件

59、材料按照工具電極型隨著工具電極恒速向工件進給，工件材料按照工具電極型面的形狀不斷溶解，最終使工件與工具之間各處間隙趨于面的形狀不斷溶解，最終使工件與工具之間各處間隙趨于一致，在工件上加工出和工具電極型面相反的形狀。一致，在工件上加工出和工具電極型面相反的形狀。模具制造綜合實踐1.金屬陽極溶解的機理金屬陽極溶解的機理 電解液中，電解質(zhì)分子電離成正離子和負離子，正、負離電解液中，電解質(zhì)分子電離成正離子和負離子，正、負離子所帶電荷數(shù)目相等、均勻分布，溶液呈中性。子所帶電荷數(shù)目相等、均勻分布，溶液呈中性。 通電后，在電場力的作用下，正離子移向陰極，負離子移通電后，在電場力的作用下，正離子移向陰極，負離

60、子移向陽極，形成離子電流。向陽極，形成離子電流。電解加工時反應(yīng)復(fù)雜，原因有：電解加工時反應(yīng)復(fù)雜，原因有： .工件材料是多元素，金相組織不同。工件材料是多元素，金相組織不同。 .電解液不是純金屬鹽溶液，含有雜質(zhì)。電解液不是純金屬鹽溶液，含有雜質(zhì)。 .電解液濃度、壓力、溫度、流速對反應(yīng)有影響。電解液濃度、壓力、溫度、流速對反應(yīng)有影響。 模具制造綜合實踐2.電解加工時的電極反應(yīng)電解加工時的電極反應(yīng)電極反應(yīng)的復(fù)雜原因電極反應(yīng)的復(fù)雜原因: .有多種元素有多種元素,金相組織不相同。金相組織不相同。 .電解液含有雜質(zhì)。電解液含有雜質(zhì)。 .濃度、壓力、溫度對反應(yīng)有影響。濃度、壓力、溫度對反應(yīng)有影響。.鋼電解的