1、項(xiàng)目四 模具零件特種加工,轉(zhuǎn)軸型腔滑塊零件技術(shù)要求：材料：H13（4Cr5MoSiV1）；熱處理：4852HRC；成形型腔表面粗糙度Ra0.2，分型面表面粗糙度Ra0.2，其余表面粗糙度Ra1.6。,將有別于傳統(tǒng)機(jī)械加工的新加工方法從廣義上定義為特種加工(NTM，Non-Traditional Machining)，也被稱為非傳統(tǒng)加工技術(shù)，其加工原理是將電、熱、光、聲、化學(xué)等能量或其組合施加到工件被加工的部位上，從而實(shí)現(xiàn)材料去除。,前蘇聯(lián)科學(xué)家拉扎連柯夫婦,表1-1 常用特種加工方法的分類,教學(xué)要點(diǎn),1、掌握電火花成形加工的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍,2、掌握影響電火花成形加工的主要因素,3、掌握電

2、火花穿孔加工、型腔加工的主要工藝,4、掌握電火花線切割加工的基本原理及加工工藝,5、掌握3B格式程序的編制,第一節(jié) 模具電火花成形加工,1.基本原理,一、 電火花成形加工(Electron Discharge Maching, EDM)的基本原理,利用工具和工件（正、負(fù)電極）之間脈沖性火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬，以達(dá)到對(duì)零件尺寸、形狀和表面質(zhì)量的加工要求。,工件,要將脈沖放電用于零件加工，應(yīng)具備以下基本條件： 1.放電點(diǎn)要有足夠的火花放電強(qiáng)度；(約105106A/cm2) 2.工具電極和工件被加工表面之間要保持一定合理的放電間隙；（一般是幾個(gè)微米至數(shù)百微米） 3. 火花放電必須是瞬

3、時(shí)的脈沖放電； 4. 兩次脈沖放電之間，要有足夠的停歇時(shí)間； 5. 火花放電必須在有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行。,2.電火花成形加工的物理本質(zhì),一次脈沖放電可分為以下四個(gè)主要階段： 1) 極間介質(zhì)電離、擊穿和放電通道形成； 2) 電極材料的熔化、氣化和熱膨脹； 3) 電極材料的拋出； 4) 極間介質(zhì)的消電離。,1) 極間介質(zhì)電離、擊穿和放電通道形成,形成的放電通道，實(shí)際上是高溫、高壓的電離氣體,由于工具電極和工件的微觀表面是凹凸不平的，極間距離又很小， 因而極間電場強(qiáng)度是很不均勻的，兩極之間離得最近的突出點(diǎn)或尖端處的電場強(qiáng)度一般為最大。 當(dāng)電場強(qiáng)度增加到106A/cm2時(shí)，電子由陰極表面逸出

4、，高速向陽極移動(dòng)并撞擊介質(zhì)中的分子和中性原子，產(chǎn)生碰撞電離，導(dǎo)致介質(zhì)擊穿而形成放電通道。 在放電過程中，同時(shí)還伴隨著一系列派生現(xiàn)象，其中有熱效應(yīng)、電磁效應(yīng)、光效應(yīng)、聲效應(yīng)及頻率范圍很寬的電磁波輻射和爆炸沖擊波等。,2)電極材料的熔化、氣化和熱膨脹,極間介質(zhì)一旦被擊穿，帶電粒子高速運(yùn)動(dòng)時(shí)相互碰撞，產(chǎn)生大量的熱，使通道溫度相當(dāng)高，但分布是不均勻的，從通道中心向邊緣逐漸降低，通道中心溫度可高達(dá)10000以上。 脈沖電源通過放電通道瞬時(shí)釋放能量，把電能轉(zhuǎn)換為熱能、動(dòng)能、磁能、光能、聲能及電磁波輻射能等(其中大部分轉(zhuǎn)換成熱能)，使兩極放電點(diǎn)和通道本身溫度劇增，該處即產(chǎn)生局部的熔化或汽化，通道中的介質(zhì)也汽

5、化或熱裂分解。 傳遞給電極和工件的熱量產(chǎn)生了很高的溫度熔化和汽化了工件及電極材料。,3) 電極材料的拋出,傳遞給電極上的能量在放電點(diǎn)形成一個(gè)瞬時(shí)的高溫?zé)嵩?，這個(gè)高溫?zé)嵩词狗烹婞c(diǎn)附近的局部金屬瞬時(shí)熔化和汽化。由于這一過程十分短促，金屬的熔化和氣化具有爆炸特性，爆炸力伴隨著電動(dòng)力、流動(dòng)力的作用將把熔化和汽化的金屬拋離電極表面，并在電極和工件表面留下一個(gè)小凹坑。,4) 極間介質(zhì)的消電離,一次脈沖放電結(jié)束，此后還應(yīng)有一段間隔時(shí)間，使間隙介質(zhì)消電離，即放電通道中的帶電粒子復(fù)合為中性粒子，恢復(fù)本次放電通道處間隙介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度，以免總是重復(fù)在同一處發(fā)生放電而導(dǎo)致電弧放電，這樣可以保證按兩極相對(duì)最近處或電阻率

6、最小處形成下一擊穿放電通道。,二、 電火花成形加工的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍,1以柔克剛，適合任何難切削材料的加工；,1.電火花成形加工的特點(diǎn),2不存在宏觀切削力；(小孔、窄縫等各種精密復(fù)雜模具的加工),4可以改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改善結(jié)構(gòu)工藝性。,3易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及自動(dòng)化;,缺點(diǎn),只能加工導(dǎo)電工件。 加工速度慢。 由于存在電極損耗，加工精度受限制。,2.電火花成形加工的應(yīng)用范圍,1模具穿孔加工；,2模具型腔加工；,3強(qiáng)化金屬表面；,4磨削平面及圓柱面。,電火花穿孔,電火花型腔加工,窄縫加工,花紋加工,三、 電火花成形加工的設(shè)備,電火花機(jī)床,電火花成形加工機(jī)床,電火花成形加工的設(shè)備組成：,1.機(jī)床主體,1-床

7、身；2-過濾器；3-工作臺(tái)；4-主軸頭；5-立柱；6-液壓泵；7-電源箱,用以實(shí)現(xiàn)工件和工具電極的裝夾固定和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)。,2.脈沖電源,在電火花加工過程中，脈沖電源的作用是把工頻正弦交流電流轉(zhuǎn)變成頻率較高的單向脈沖電流，向工件和工具電極間的加工間隙提供所需要的放電能量以蝕除金屬。脈沖電源的性能直接關(guān)系到電火花加工的加工速度、表面質(zhì)量、加工精度、工具電極損耗等工藝指標(biāo)。(脈沖電源輸入為380 V、50 Hz的交流電),ti為脈沖寬度 to為脈沖間隔 tp為脈沖周期； ui為脈沖峰值電壓 Ip為峰值電流,3.自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng),主要控制放電間隙大小、極間物理狀態(tài)、加工深度等。,電火花成型加工的自

8、動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要包含伺服進(jìn)給系統(tǒng)和參數(shù)控制系統(tǒng)。伺服進(jìn)給系統(tǒng)主要用于控制放電間隙的大小，而參數(shù)控制系統(tǒng)主要用于控制電火花成型加工中的各種參數(shù)(如放電電流、脈沖寬度、脈沖間隔等)，以便能夠獲得最佳的加工工藝指標(biāo)等。,4.工作液和循環(huán)過濾系統(tǒng),作用：是排除電火花加工過程中不斷產(chǎn)生的電蝕產(chǎn)物，提高電蝕過程的穩(wěn)定性和加工速度。減小電極損耗確保加工精度和表面質(zhì)量。強(qiáng)迫一定壓力的工作液流經(jīng)放電間隙，將電蝕產(chǎn)物排出，并對(duì)使用過的工作液進(jìn)行過濾和凈化。,5.機(jī)床附件,1平動(dòng)頭,2電極夾具,圖5-7十字鉸鏈?zhǔn)诫姌O夾具調(diào)節(jié)裝置1電極裝夾標(biāo)準(zhǔn)套2緊固螺釘3絕緣板4下底板5十字板6上板7調(diào)節(jié)螺釘8緊固螺釘9圓柱銷

9、10導(dǎo)線固定螺釘,平動(dòng)頭是電火花成形加工中較常用的附件，主要應(yīng)用于型腔模在半精加工和精加工時(shí)精修側(cè)面，提高仿形精度，保證加工穩(wěn)定性，有利于極間排屑，防止短路和燒弧等。,電極夾具的作用是把工具電極裝夾固定在主軸上，并能調(diào)節(jié)電極的軸線與主軸軸線重合或平行。,四、 電火花成形加工的工藝路線及控制參數(shù),電火花加工的工藝路線,電火花加工的控制參數(shù),五、 影響電火花成形加工質(zhì)量的主要因素,電火花加工的工藝效果如何，主要用加工速度、加工精度、加工表面質(zhì)量以及工具電極相對(duì)損耗等四個(gè)工藝指標(biāo)來評(píng)價(jià)的。,1. 影響加工速度主要因素,1極性效應(yīng),加工速度單位時(shí)間內(nèi)蝕除工件材料的體積（或質(zhì)量）大小來衡量，用 mm3/

10、min（或g/min）表示。,電火花加工過程中，正極和負(fù)極的表面雖然都受到電腐蝕，但其蝕除量是不相等的。這種由于正、負(fù)極不同而導(dǎo)致材料蝕除量不同的現(xiàn)象叫做極性效應(yīng)現(xiàn)象。,圖5-11極性效應(yīng)和脈寬對(duì)蝕除量的影響,“正極性”接線法圖,“負(fù)極性”接線法,我國通常把工件接脈沖電源正極時(shí)的加工稱為正極性加工(陽極性加工)，工件接負(fù)極時(shí)則稱為負(fù)極性加工(陰極性加工)。,單個(gè)脈沖蝕除的材料量為 q=kw 單位時(shí)間總的蝕除量為 Qqft=kwft 單個(gè)脈沖能量,2脈沖參數(shù)對(duì)電蝕量的影響,其中：f脈沖頻率（Hz） k與電極材料、脈沖參數(shù)、工作液有關(guān)的系數(shù)。（正負(fù)極不同） w單個(gè)脈沖能量（J） te單個(gè)脈沖放電時(shí)

11、間,結(jié)論： 1加工速度正比于單個(gè)脈沖能量和脈沖放電頻率。 2矩形波加工時(shí)，加工速度正比于脈沖電流幅值Im和脈沖放電持續(xù)時(shí)間te ，亦即正比于平均放電電流。,3電參數(shù)對(duì)電蝕量的影響,圖5-11極性效應(yīng)和脈寬對(duì)蝕除量的影響,短脈沖加工（ 300微秒） ：長脈沖時(shí)負(fù)極的蝕除速度要比正極大，采用負(fù)極性加工。用于粗 加工。,a. 脈沖寬度,b. 脈沖間隔,脈沖間隔與加工速度的關(guān)系曲線,在脈沖寬度一定的條件下，若脈沖間隔減小，則加工速度提高。這是因?yàn)槊}沖間隔減小導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)工作脈沖數(shù)目增多、加工電流增大，故加工速度提高；但若脈沖間隔過小，會(huì)因放電間隙來不及消電離引起加工穩(wěn)定性變差，導(dǎo)致加工速度降低。 在

12、脈沖寬度一定的條件下，為了最大限度地提高加工速度，應(yīng)在保證穩(wěn)定加工的同時(shí)，盡量縮短脈沖間隔時(shí)間。帶有脈沖間隔自適應(yīng)控制的脈沖電源，能夠根據(jù)放電間隙的狀態(tài)，在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)脈沖間隔的大小，這樣既能保證穩(wěn)定加工，又可以獲得較大的加工速度。,c. 峰值電流,峰值電流與加工速度的關(guān)系曲線,當(dāng)脈沖寬度和脈沖間隔一定時(shí)，隨著峰值電流的增加，加工速度也增加。因?yàn)榧哟蠓逯惦娏?，等于加大單個(gè)脈沖能量，所以加工速度也就提高了。但若峰值電流過大(即單個(gè)脈沖放電能量很大)，加工速度反而下降。 此外，峰值電流增大將降低工件表面粗糙度和增加電極損耗。在生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)不同的要求，選擇合適的峰值電流。,4金屬材料的熱學(xué)常數(shù)對(duì)

13、電蝕量的影響,當(dāng)脈沖能量相同時(shí)，金屬的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比熱容、溶化熱、汽化熱等愈高，電蝕量將愈少，加工速度慢。 （如加工硬質(zhì)合金鋼比加工碳素鋼的速度要低4060。對(duì)于導(dǎo)熱系數(shù)很高的工件，雖然熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、熔化熱和氣化熱不高，但因熱傳導(dǎo)性好，熱量散失快，加工速度也會(huì)降低。 ）,5工作液對(duì)電蝕量的影響,介電性能好，密度和粘度大的工作液有利于壓縮放電通道，提高能量發(fā)電密度，強(qiáng)化電蝕產(chǎn)物的拋出效應(yīng)。但粘度過大又不利于電蝕產(chǎn)物的排出，影響正常放電。高壓水(煤油機(jī)油)煤油酒精水溶液 例如：粗加工時(shí)：脈沖能量大，加工間隙大，往往選用介電性能好，粘度較大的機(jī)油。精加工時(shí)：放電間隙較小，排屑較困難，故一般選用粘度小，

14、流動(dòng)性好，滲透性好的煤油。,(6) 排屑條件 極間電蝕產(chǎn)物濃度過高，影響加工過程的穩(wěn)定性，破壞正常的火花放電，所以改善排屑條件保證加工穩(wěn)定進(jìn)行。,2. 影響加工精度主要因素,（1）放電間隙對(duì)加工精度的影響,為了減小加工誤差，應(yīng)縮小放電間隙，精加工的放電間隙 0.010.03mm，粗加工放電間隙0.5mm。,二次放電造成側(cè)面間隙增大,（2）工具電極的損耗對(duì)加工精度的影響,（3）工具電極的形狀對(duì)加工精度的影響,工具電極為凹角時(shí)，工件上對(duì)應(yīng)的尖角處放電蝕除的機(jī)率大，容易遭受腐蝕而成為圓角，如圖所示。,3. 影響加工表面質(zhì)量的主要因素,主要包括加工表面粗糙度、表面層組織變化和表面微觀裂紋。,（1）表面

15、粗糙度,電火花加工后的表面是由脈沖放電時(shí)形成的大量凹坑排列重疊而形成的。,工件的Ra,影響因素： 1）單個(gè)脈沖放電能量w w大，放電凹坑大深，Ra變大 2）材料物理性能 高熔點(diǎn)材料的Ra低熔點(diǎn)材料的Ra 3）側(cè)表面的Ra底表面的Ra 4）工具電極的表面粗糙度也將影響到加工粗糙度。,經(jīng)電火花加工后的表面將產(chǎn)生包括凝固層和熱影響層的表面變化層，如圖所示。,（2）表面變質(zhì)層,凝固層,熱影響層,一般微觀裂紋僅在熔融凝固層內(nèi)出現(xiàn)，只有在脈沖能量很大的情況下才有可能擴(kuò)展到熱影響層。脈沖能量對(duì)顯微裂紋的影響是非常明顯的。脈沖能量愈大，顯微裂紋愈寬愈深；脈沖能量很小時(shí)，一般不會(huì)出現(xiàn)顯微裂紋。,（3）表面微觀裂

16、紋,電火花加工中，加工表面層受高溫作用后又迅速冷卻而產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。在脈沖能量較大時(shí)，表面層甚至出現(xiàn)細(xì)微裂紋，裂紋主要產(chǎn)生在熔化層，只有脈沖能量很大時(shí)才擴(kuò)展到熱影響層。不同材料對(duì)裂紋的敏感性也不同，硬脆材料容易產(chǎn)生裂紋。由于淬火鋼表面殘余拉應(yīng)力比未淬火鋼大，故淬火鋼的熱處理質(zhì)量不高時(shí)，更容易產(chǎn)生裂紋。脈沖能量對(duì)顯微裂紋的影響是非常明顯的。脈沖能量愈大，顯微裂紋愈寬愈深；脈沖能量很小時(shí)，一般不會(huì)出現(xiàn)顯微裂紋。,4. 影響工具電極損耗的主要因素,采用工具電極相對(duì)損耗（簡稱電極損耗）作為評(píng)價(jià)工具電極耐損耗的指標(biāo)：,（1）脈沖寬度的影響,脈沖寬度與電極相對(duì)損耗的關(guān)系,（2）峰值電流的影響,峰值電流與電

17、極相對(duì)損耗的關(guān)系,（3）脈沖間隔的影響,脈沖間隔與電極相對(duì)損耗的關(guān)系,（4）加工極性的影響,加工極性與電極相對(duì)損耗的關(guān)系,一般情況下，采用石墨電極和銅電極加工鋼時(shí)，粗加工用負(fù)極性，精加工用正極性。但在鋼電極加工鋼時(shí)，無論粗加工或精加工都要用負(fù)極性，否則電極損耗將大大增加。,表2 影響電極損耗的因素,模具電火花穿孔加工，主要用于沖裁模（包括凹模、凸模、卸料板、固定板）加工、粉末冶金模加工、拉深模和拉絲模加工等，同時(shí)還可用于螺紋加工、小孔和異形孔加工、以及其它特殊零件加工等。,六、 模具電火花穿孔加工工藝,與機(jī)械加工相比較有如下優(yōu)點(diǎn)： 1）可以在模坯淬火后進(jìn)行穿孔加工，避免熱處理變形影響； 2）沖

18、模的配合間隙均勻，刃口耐磨； 3）不受材料硬度限制； 4）復(fù)雜的凹模可以不用鑲拼結(jié)構(gòu)，簡化了模具結(jié)構(gòu)。,圖5-12凹模結(jié)構(gòu)參數(shù)及電火花穿孔加工 a)凹模結(jié)構(gòu)參數(shù)b)凹模電火花穿孔加工,模具電火花穿孔加工是利用火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象，通過工具電極相對(duì)于工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)而把成形電極的側(cè)面形狀和尺寸反拷在工件上，加工出所需的通孔模具。,電火花穿孔加工的工藝路線,1. 模具電火花穿孔加工工藝方法,1）直接法,2）間接法,3） 混合法,4）階梯工具電極加工法,1）直接法 直接法適合于加工沖模，是指將凸模長度適當(dāng)增加，先作為電極加工凹模，然后將端部損耗的部分去除直接成為凸模。直接法加工的凹模與凸模的配合間隙

19、靠調(diào)節(jié)脈沖參數(shù)、控制火花放電間隙來保證。,直接法,2）間接法 間接法是指在模具電火花加工中，凸模與加工凹模用的電極分開制造，首先根據(jù)凹模尺寸設(shè)計(jì)電極，然后制造電極，進(jìn)行凹模加工，再根據(jù)間隙要求來配制凸模。,間接法,3） 混合法 混合法也適用于加工沖模，是指將電火花加工性能良好的電極材料與沖頭材料粘結(jié)在一起，共同用線切割或磨削成型，然后用電火花性能好的一端作為加工端，將工件反置固定，用“反打正用”的方法實(shí)行加工。這種方法不僅可以充分發(fā)揮加工端材料好的電火花加工工藝性能，還可以達(dá)到與直接法相同的加工效果。,混合法,4）階梯工具電極加工法,當(dāng)無預(yù)孔或加工余量較大時(shí),在加工小間隙、無間隙的冷沖壓模具時(shí)

20、,2. 電極的設(shè)計(jì)與制造,1）電極材料的選擇,要求：具有良好的導(dǎo)電性和機(jī)械加工性損耗小、加工過程穩(wěn)定、生產(chǎn)率高、易于制造加工及成本低廉的材料。 常用的電極材料有：鑄鐵、鋼、純銅、黃銅、銅鎢合金、銀鎢合金、石墨等。,電火花成形加工常用電極及其性能,2）電極的結(jié)構(gòu)形式,（1）整體電極 整體電極就是用一整塊電極材料加工出的完整電極，這是型孔或型腔加工中最常用的電極結(jié)構(gòu)形式 。,整體電極,組合電極,鑲拼電極,組合電極是將若干個(gè)小電極組裝在電極固定板上，可一次性同時(shí)完成多個(gè)成型表面電火花加工的電極。適用于加工多孔落料?；蚣?jí)進(jìn)模，定位精度高。,(2) 組合電極,組合電極,(3)鑲拼式電極,鑲拼式電極是將形

21、狀復(fù)雜而制造困難的電極分成幾塊來加工，然后再鑲拼成整體的電極。,鑲拼式電極,3）電極的設(shè)計(jì),）電極長度的確定,電極的長度尺寸取決于凹模的結(jié)構(gòu)形式、型孔的復(fù)雜程度、加工深度、電極材料等?？砂聪鹿接?jì)算：,L=KH+H1+H2+(0.40.8)(n-1)KH,) 電極橫截面尺寸的確定,圖5-14凹模與電極尺寸關(guān)系示意圖,a)按凹模尺寸設(shè)計(jì)電極,電極,凹模輪廓線,aA2 bB+ 2 cC r1R1+ r2R2,電極的尺寸公差通常取凹模型孔相應(yīng)尺寸公差的1/21/3。 電極表面粗糙度一般為Ra0.81.6m 。,b) 如果按凸模尺寸和公差確定電極截面尺寸 則根據(jù)凹、凸模配合間隙不同可分為下述三種情況：

22、 配合間隙等于放電間隙 電極尺寸和凸模尺寸完全相同 配合間隙小于放電間隙 電極應(yīng)按凸模四周每邊均勻縮小一個(gè)值(-Z)。 配合間隙大于放電間隙 電極應(yīng)按凸模四周每邊均勻放大一個(gè)值(Z- ) 。,電極公差取凸模制造公差的1/23/2。,4）電極的制造工藝,（1）機(jī)械加工方法 對(duì)于純銅、黃銅一類的電極，由于不能用成形磨削加工，一般可用仿形刨床加工而成，并經(jīng)鉗工銼削進(jìn)行最后修整。,（3）由線切割加工電極 在特殊需要的場合下可用線切割加工電極，如異形截面和薄片電極。,機(jī)械加工 線切割加工,（2）電極與凸模聯(lián)合成形磨削 這種方法的電極材料大多選用鑄鐵和鋼。當(dāng)電極材料為鑄鐵時(shí)，電極與凸模常用環(huán)氧樹脂等膠合在

23、一起，如圖所示。,3.凹模模坯準(zhǔn)備,是指電火花穿孔加工之前的全部工序。,4.電極、工件的裝夾與調(diào)整,1）電極的裝夾,小型或整體式的電極,尺寸較大的電極,鑲拼式電極裝夾,多電極裝夾通用夾具,（2）電極裝夾的校正和調(diào)整,電極及其裝夾夾具安裝在電加工機(jī)床主軸頭上后，必須對(duì)電極進(jìn)行校正，使其軸心線平行于主軸頭的軸線（或垂直于機(jī)床的工作臺(tái)面）。有時(shí)還要調(diào)節(jié)沿電極軸線的回轉(zhuǎn)角，以使電極橫剖面的基準(zhǔn)與機(jī)床縱橫滑板平行。,電極的校正,垂直和水平轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)裝置的夾頭,電極的調(diào)整,（3）工件的裝夾,工件的固定,工件的校正,（4）電極與工件間的定位方法,電極相對(duì)于工件定位是指將已安裝校正好的電極對(duì)準(zhǔn)工件上的加工位置，

24、以保證加工的孔或型腔在凹模上的位置精度。習(xí)慣上將電極相對(duì)于工件的定位過程稱為找正。,量塊角尺法 1-凹模；2-電極；3-量塊；4-角尺,測定器法 1-凹模；2-電極；3-量塊； 4-測定器；5-千分表,用角尺、千分表在工作臺(tái)上定位 1-千分表；2-角尺；3-工作臺(tái)； 4-凹模；5-電極,用同心環(huán)（輪轂）定位的方法,角尺測十字線的定位方法 1-凹模板；2-刀口角尺；3-電極固定板,套板和定位銷定位方法,電規(guī)準(zhǔn)：電火花加工過程中的一組電參數(shù)，如電壓、電流、脈寬、脈沖間隔等。,粗規(guī)準(zhǔn)和精規(guī)準(zhǔn)的正確配合，可以適當(dāng)?shù)慕鉀Q電火花加工時(shí)的質(zhì)量和生產(chǎn)率之間的矛盾！,（5）電規(guī)準(zhǔn)的選擇和轉(zhuǎn)換,七、 模具型腔電火

25、花加工工藝,模具型腔屬于三維曲面，有如下特點(diǎn)： 1）電火花型腔加工為盲孔加工，工作液循環(huán)困難，電蝕產(chǎn)物排除困難； 2）金屬蝕除量大，加工速度快； 3）要求電極損耗小，保證型腔的成形精度； 4）為了保證加工精度，必須更換精加工電極或采用平動(dòng)頭進(jìn)行側(cè)面修光。 5）加工面積變化大，要求電規(guī)準(zhǔn)的調(diào)節(jié)范圍相應(yīng)也大。,1.模具型腔電火花加工工藝特點(diǎn),2.模具型腔電火花加工工藝方法,（1）單電極加工法,（2）多電極更換法,（3）分解電極法,用于加工形狀簡單、精度要求不高的型腔； 用于加工經(jīng)過預(yù)加工的型腔； 用平動(dòng)法加工型腔。用一個(gè)電極完成型腔的粗、中、精加工。,（1）單電極加工法,平動(dòng)是指工具電極在垂直于型

26、腔深度方向的平面內(nèi)相對(duì)于工件作微小的平移運(yùn)動(dòng)，是由機(jī)床附件的“平動(dòng)頭”來實(shí)現(xiàn)的。,平動(dòng)法加工型腔原理,（2）多電極更換法,多電極更換法是指根據(jù)一個(gè)型腔在粗、中、精加工中放電間隙各不相同的特點(diǎn)，采用幾個(gè)不同尺寸的工具電極完成一個(gè)型腔的粗、中、精加工。在加工時(shí)首先用粗加工電極蝕除大量金屬，然后更換電極進(jìn)行中、精加工；對(duì)于加工精度高的型腔，往往需要較多的電極來精修型腔。,1工件 2精加工電極 3中加工電極 4粗加工電極 多電極加工示意圖,多電極更換法,（3）分解電極法,分解電極法是單電極平動(dòng)法和多電極更換法的綜合應(yīng)用。,根據(jù)型腔的幾何形狀，把電極分解成主型腔電極和副型腔電極分別制造。主型腔電極加工出

27、型腔的主要部分，副型腔電極加工型腔的尖角、窄縫等部位。,（1）電極材料：石墨和紫銅，銅鎢合金和銀鎢合金 （2）電極結(jié)構(gòu)：整體式電極、鑲拼式電極 組合式電極,3.模具型腔電火花加工電極設(shè)計(jì)與制造,整體式電極,整體式電極,組合式電極,鑲拼式電極 1電極拼塊 2緊固螺釘,（3）電極尺寸的確定,a) 電極橫截面尺寸的確定 采用電極平動(dòng)加工時(shí)，其計(jì)算公式為：,電極,工件,a電極水平尺寸 A型腔名義尺寸 K單邊半徑為1，雙邊直徑為2，無縮放為0 電極輪廓凸起部分為-，凹部分為+ b電極單邊縮放量(平動(dòng)量)，一般取0.70.9mm,電極單邊縮放量原理圖,粗加工時(shí),b=0+c,當(dāng)精加工且精加工的平動(dòng)量為c時(shí),

28、b) 電極垂直方向(高度)尺寸,電極高度計(jì)算圖,H=L+L1+L2,H 電極的總高度 L 電極加工一個(gè)型腔的有效高度 L1電極加工另一個(gè)型腔時(shí)需增加的高度 L2考慮加工結(jié)束時(shí)，電極夾具和固定板不與模塊或壓板發(fā)生碰撞而應(yīng)增加的高度,（4）排氣孔和沖油孔,沖油孔設(shè)計(jì)在難以排削、窄縫等處,排氣孔設(shè)計(jì)在蝕除面積較大的位置,（5）電極的制造,表5-5石墨電極的制造工序,4.模具型腔電火花加工電極的裝夾、校正與定位,1）電極的裝夾與校正 裝夾： 整體電極：通用夾具（標(biāo)準(zhǔn)套筒夾具）裝在主軸頭下端 多電極：通用夾具+定位塊裝夾或用專用夾具 鑲拼式電極：連接板固定電極組合成整體，裝在主軸上,圖5-27固定板基準(zhǔn)

29、面校正1電極2調(diào)節(jié)裝置3百分表4工作臺(tái),校正方法： 1）固定板基準(zhǔn)校正法 2）電極側(cè)面校正法 3）電極端面火花放電校正法,2）工件的裝夾與校正 工件安裝在工作臺(tái)的油杯或墊塊上，與電極相互定位后，用壓板和螺釘壓緊,a）十字線定位法 簡單易行，但精度不高 b）定位板定位法 效果較好 c）塊規(guī)角尺定位法 d）以基準(zhǔn)面進(jìn)行數(shù)控定位,3）型腔模電極與工件的定位,十字線定位法,定位板定位法,5.模具型腔電火花加工電規(guī)準(zhǔn)的選擇和轉(zhuǎn)換,（1）電規(guī)準(zhǔn)的選擇 a) 粗規(guī)準(zhǔn)：以高的蝕除速度加工出型腔的基本輪廓，電極損耗要小，電蝕表面不能太粗糙,這時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮采用較寬的脈沖寬度（在400s以上）然后選擇合適的脈沖峰值

30、電流，并應(yīng)注意加工面積和加工電流之間的配合關(guān)系。 b)中規(guī)準(zhǔn)：減小被加工表面的粗糙度，為精加工作準(zhǔn)備,一般選用脈沖寬度為20400s、電流峰值為1025A，進(jìn)行中規(guī)準(zhǔn)加工。 c) 精規(guī)準(zhǔn)：用于型腔精加工，所去除的余量一般不超過0.10.2mm,一般都選用窄脈寬（ti=220m）、小峰值電流（10A）進(jìn)行加工。因此，電極損耗率較大，一般為10%20%。 （2）電規(guī)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換 粗規(guī)準(zhǔn)一般選擇一檔；中規(guī)準(zhǔn)和精規(guī)準(zhǔn)選擇24檔。,1) 方法選擇 選用單電極平動(dòng)法進(jìn)行電火花成型加工，為保證側(cè)面棱角清晰(R0.3 mm)，其平動(dòng)量應(yīng)小，取0.25 mm。 2) 工具電極 (1) 電極材料選用鍛造過的紫銅，以保

31、證電極加工質(zhì)量以及加工表面粗糙度。 (2) 電極結(jié)構(gòu)與尺寸如圖(b)所示。,型腔模加工實(shí)例：圖(a)所示注射模鑲塊，材料為40Cr，硬度為3840HRC，加工表面粗糙度Ra為0.8 m，要求型腔側(cè)面棱角清晰，圓角半徑R0.25 mm。, 電極水平尺寸單邊縮放量取b0.25 mm，根據(jù)相關(guān)計(jì)算式可知，平動(dòng)量0=0.25-精0.25 mm。 由于電極尺寸縮放量較小，用于基本成型的粗加工電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)不宜太大。根據(jù)工藝數(shù)據(jù)庫所存資料(或經(jīng)驗(yàn))可知，實(shí)際使用的粗加工參數(shù)會(huì)產(chǎn)生1%的電極損耗。因此，對(duì)應(yīng)的型腔主體20 mm深度與R7 mm搭子的型腔6 mm深度的電極長度之差不是14 mm，而是(20-6)(

32、1+1%)14.14 mm。盡管精修時(shí)也有損耗，但由于兩部分精修量樣，故不會(huì)影響二者深度之差。圖(b)所示電極結(jié)構(gòu)，其總長度無嚴(yán)格要求。,(3) 電極制造。電極可以用機(jī)械加工的方法制造，但因有兩個(gè)半圓的搭子，一般都用線切割加工，主要工序如下： 備料； 刨削上下面； 畫線； 加工M88的螺孔； 按水平尺寸用線切割加工； 按圖示方向前后轉(zhuǎn)動(dòng)90， 用線切割加工兩個(gè)半圓及主體部分長度； 鉗工修整。,(4) 鑲塊坯料加工 按尺寸需要備料； 刨削六面體； 熱處理(調(diào)質(zhì))達(dá)3840HRC； 磨削鑲塊六個(gè)面。 (5) 電極與鑲塊的裝夾與定位 用M8的螺釘固定電極，并裝夾在主軸頭的夾具上。然后用千分表(或百分

33、表)以電極上端面和側(cè)面為基準(zhǔn)，校正電極與工件表面的垂直度，并使其X、Y軸與工作臺(tái)X、Y移動(dòng)方向一致。 鑲塊一般用平口鉗夾緊，并校正其X、Y軸，使其與工作臺(tái)X、Y移動(dòng)方向一致。 定位，即保證電極與鑲塊的中心線完全重合。用數(shù)控電火花成型機(jī)床加工時(shí)，可利用機(jī)床自動(dòng)找中心功能準(zhǔn)確定位。,(6) 電火花成型加工 所選用的電規(guī)準(zhǔn)和平動(dòng)量及其轉(zhuǎn)換過程如表4所示。,表4 電規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換與平動(dòng)量分配,第二節(jié) 模具電火花線切割加工,電火花線切割加工（Wire Cut EDM，簡稱WEDM）簡稱線切割，是用線狀電極（鉬絲或銅絲）靠火花放電對(duì)工件進(jìn)行切割。,是利用移動(dòng)的細(xì)金屬導(dǎo)線（銅絲或鉬絲）作電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放

34、電使金屬熔化或汽化，并通過冷卻液把熔化或汽化了的金屬去掉，從而實(shí)現(xiàn)各種形狀的金屬零件切割成形。,一、電火花線切割加工原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍,1.基本原理,2.加工特點(diǎn),電火花加工與電火花線切割加工的比較：,（1）共同特點(diǎn),a）二者的加工原理相同，都是通過電火花放電產(chǎn)生的熱來熔解去除金屬的，所以二者加工材料的難易與材料的硬度無關(guān)，加工中不存在顯著的機(jī)械切削力。,b）二者的加工機(jī)理、生產(chǎn)率、表面粗糙度等工藝規(guī)律基本相似，可以加工硬質(zhì)合金等一切導(dǎo)電材料。,c）最小角部半徑有限制。電火花加工中最小角部半徑為加工間隙，線切割加工中最小角部半徑為電極絲的半徑加上加工間隙。,a）從加工原理來看，電火花加工是將

35、電極形狀復(fù)制到工件上的一種工藝方法。在實(shí)際中可以加工通孔（穿孔加工）和盲孔（成型加工）。 線切割加工是利用移動(dòng)的細(xì)金屬導(dǎo)線（銅絲或鉬絲）做電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電，切割成型的一種工藝方法。,（2）不同特點(diǎn),b) 從產(chǎn)品形狀角度看，電火花加工必須先用數(shù)控加工等方法加工出與產(chǎn)品形狀相似的電極；線切割加工中產(chǎn)品的形狀是通過工作臺(tái)按給定的控制程序移動(dòng)而合成的，只對(duì)工件進(jìn)行輪廓圖形加工，余料仍可利用。,c) 從電極角度看，電火花加工必須制作成型用的電極(一般用銅、石墨等材料制作而成)；線切割加工用移動(dòng)的細(xì)金屬導(dǎo)線(銅絲或鉬絲)做電極,不需要制造專用電極。,d) 從電極損耗角度看，電火花加工中電極相對(duì)

36、靜止，易損耗，故通常采用多個(gè)電極加工；而線切割加工中由于電極絲連續(xù)移動(dòng)，使新的電極絲不斷地補(bǔ)充和替換在電蝕加工區(qū)受到損耗的電極絲，避免了電極損耗對(duì)加工精度的影響,加工精度高可達(dá)到0.01mm，表面粗糙度為1.60.8m。,e) 從應(yīng)用角度看 電火花加工可以加工通孔、盲孔，特別適宜加工形狀復(fù)雜的塑料模具等零件的型腔以及刻文字、花紋等；線切割加工只能加工通孔，能方便地加工出小孔、形狀復(fù)雜的窄縫及各種形狀復(fù)雜的零件，不能加工盲孔類和階梯類零件。,f) 從加工工藝看 電火花加工需要轉(zhuǎn)化電規(guī)準(zhǔn)；線切割加工不需要電規(guī)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。,g) 從加工效率看 線切割加工不同工件只需編制不同程序，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)效率

37、高。,（1）加工模具 （2）加工電火花成形用的電極 （3）加工產(chǎn)品的零件,3.線切割加工的應(yīng)用范圍,二、電火花線切割加工設(shè)備,1、分類,2、組成,（1） 機(jī)床本體：床身、坐標(biāo)工作臺(tái)、走絲機(jī)構(gòu),（2） 脈沖電源：脈沖電源的脈寬較窄，單個(gè)脈沖能量、平均電流一般較小。電火花線切割加工總是采用正極性加工。,（3）數(shù)控系統(tǒng):按加工要求自動(dòng)控制電極絲相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和進(jìn)給要求，實(shí)現(xiàn)工件形狀和尺寸的加工。,（4）工作液循環(huán)系統(tǒng),高速走絲線切割加工設(shè)備組成 1-立柱；2-卷絲筒；3-走絲拖板；4-上絲架；5-下絲架；6-照明燈；7-X拖板；8-Y拖板；9-床身；10電源、控制柜,低速走絲線切割加工設(shè)備組成

38、1-y軸電機(jī)；2-伺服電器；3-控制電器；4- x軸電機(jī)；5-新絲放絲卷筒；6-制動(dòng)器；7-銅絲；8、13-導(dǎo)向器；9-泵；10-去離子水；11-脈沖電源；12-工件；14-卷繞滾子；15-廢絲卷筒,三、電火花線切割加工數(shù)字程序控制原理及編程方法,1、數(shù)字程序控制原理,（1）逐點(diǎn)比較法(快速走絲),判別,進(jìn)給,計(jì)算,步進(jìn)工作節(jié)拍方框圖,（1）按加工要求自動(dòng)控制電極絲相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡； （2）自動(dòng)控制伺服進(jìn)給速度，來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的形狀和尺寸加工。,（2）步進(jìn)工作,1）偏差判別 判別加工坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)規(guī)定幾何軌跡的偏離位置，以決定拖板的走向。用F代表偏差值，F(xiàn)=0，表示加工點(diǎn)恰好在線（軌跡）上。F0，

39、加工點(diǎn)在線的上方或左方，F(xiàn)0，加工點(diǎn)在線的下方或右方，以此來決定第二拍進(jìn)給的軸向和方向。,2）進(jìn)給 根據(jù)F值控制坐標(biāo)工作臺(tái)沿+X或-X向；+Y或-Y向進(jìn)給。 3）偏差計(jì)算 (遞推法) 由機(jī)床數(shù)控裝置根據(jù)數(shù)控程序計(jì)算出新的加工點(diǎn)與規(guī)定圖形軌跡之間的偏差，作為下一步判別走向的依據(jù)。,插補(bǔ)過程的工作節(jié)拍,4）終點(diǎn)判斷 根據(jù)計(jì)數(shù)長度判斷是否到達(dá)程序規(guī)定的加工終點(diǎn)。,2、數(shù)字程序編制方法,國內(nèi)線切割程序常用格式有3B(個(gè)別擴(kuò)充為4B或5B)格式和ISO格式。其中慢走絲機(jī)床普遍采用ISO格式，快走絲機(jī)床大部分采用3B格式，其發(fā)展趨勢是采用ISO格式(如北京阿奇公司生產(chǎn)的快走絲線切割機(jī)床)。,(1) 3B格

40、式程序編制,表1 3B程序指令格式,說明： B分隔符，它的作用是將X、Y、J數(shù)碼區(qū)分開來； X、Y切割的起點(diǎn)或終點(diǎn)坐標(biāo)值（絕對(duì)值）； J加工線段的計(jì)數(shù)長度（切割長度在x或y軸上的投影長度）； G加工線段的計(jì)數(shù)方向； Z加工指令，分為直線L和圓弧R兩大類。,1) x，y值的確定 (1) 以直線的起點(diǎn)為原點(diǎn)，建立正常的直角坐標(biāo)系，x，y表示直線終點(diǎn)的坐標(biāo)絕對(duì)值，單位為m。 (2) 在直線3B代碼中，x，y值主要是確定該直線的斜率，所以允許X、Y坐標(biāo)值按相同比例縮小或放大。 (3) 若直線與X或Y軸重合或平行于坐標(biāo)軸，為區(qū)別一般直線，x，y均可寫作0也可以不寫。,(一) 直線的3B代碼編程,B100

41、000B0B100000GxL1 可寫為BBB100000GxL1,2) G的確定 G用來確定加工時(shí)的計(jì)數(shù)方向，分Gx和Gy。直線編程的計(jì)數(shù)方向的選取方法是：以要加工的直線的起點(diǎn)為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，取該直線終點(diǎn)坐標(biāo)絕對(duì)值大的坐標(biāo)軸為計(jì)數(shù)方向。即：若終點(diǎn)坐標(biāo)為(xe，ye)，令x=|xe|，y=|ye|，若yx，則G=Gy (如圖(b)所示)；若y=x，則在一、三象限取G=Gy，在二、四象限取G=Gx。計(jì)數(shù)方向的確定以45線為界，當(dāng)終點(diǎn)落在陰影區(qū)域內(nèi)取Gy，否則取Gx (如圖(c)。,3) J的確定 J為計(jì)數(shù)長度，以m為單位，計(jì)數(shù)長度必須寫滿六位，如J=1970m時(shí)，應(yīng)寫成001970 。

42、J的取值方法為：由計(jì)數(shù)方向G確定投影方向，若G=Gx，則將直線向X軸投影得到長度的絕對(duì)值即為J的值；若G=Gy，則將直線向Y軸投影得到長度的絕對(duì)值即為J的值。,4）Z的確定 加工指令Z按照直線走向和終點(diǎn)的坐標(biāo)不同可分為L1、L2、L3、L4，當(dāng)被加工直線的終點(diǎn)分別落在、象限時(shí)，分別用L1、L2、L3、L4 表示；與+X、 +Y、 -X、 -Y軸重合的直線分別用L1、L2、L3、L4 表示。,直線加工指令,例：編制圖中線段的3B代碼。,B13500B0B13500GxL3，或BBB13500GxL3,(二) 圓弧的3B代碼編程,1）x，y值的確定 以圓弧的圓心為原點(diǎn)，建立正常的直角坐標(biāo)系，x，y

43、表示圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)的絕對(duì)值，單位為m。 如在圖 (a)中，x=30000，y=40000； 在圖(b)中，x=40000,y=30000。,2）G的確定 圓弧編程的計(jì)數(shù)方向的選取方法是：以某圓心為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，取終點(diǎn)坐標(biāo)絕對(duì)值小的軸為計(jì)數(shù)方向。具體確定方法為：若圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)為(xe，ye)，令x=|xe|，y=|ye|，若yx，則G=Gx (如圖(b)所示)；若y=x，則Gx、Gy均可。計(jì)數(shù)方向的確定以45線為界，當(dāng)終點(diǎn)落在陰影區(qū)域內(nèi)取Gx，否則取Gy (如圖(c)。,3) J的確定 由計(jì)數(shù)方向G確定投影方向，若G=Gx，則將圓弧向X軸投影；若G=Gy，則將圓弧向Y軸投影。J值為各個(gè)象限圓

44、弧投影長度絕對(duì)值的和。如在圖(a)、(b)中，J1、J2、J3大小分別如圖中所示，J=|J1|+|J2|+|J3|。,弧CD： 取GY,4) Z的確定 由圓弧起點(diǎn)所在象限和圓弧加工走向確定。按切割的走向可分為順圓S和逆圓N，于是共有8種指令：SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4,當(dāng)被加工圓弧的起點(diǎn)分別與+X、 +Y、 -X、 -Y軸重合時(shí)，分別用R1、R2、R3、R4 表示。,例 ：請(qǐng)寫出圖示軌跡的3B程序。,解 對(duì)圖(a)，起點(diǎn)為A，終點(diǎn)為B， J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+20000=130000 故其3B程序?yàn)椋?B30000

45、B40000 B130000 GY NR1 對(duì)圖(b)，起點(diǎn)為B，終點(diǎn)為A， J=J1+J2+J3+J4=30000+50000+50000+40000=170000 故其3B程序?yàn)椋?B40000 B30000 B170000 GX SR4,1)由終點(diǎn)坐標(biāo)B（2，-9）判斷， |Y|X| ，計(jì)數(shù)方向取Gx； 2）圓弧半徑： 計(jì)數(shù)長度：,加工指令Z取 SR3 4) 程序 B9000 B2000 B25880 Gx SR3,例題：弧AB,?弧BA,數(shù)控線切割加工時(shí)，控制系統(tǒng)所控制程序軌跡實(shí)際是電極 絲中心移動(dòng)的軌跡，如圖中虛線所示。 加工凸模時(shí)，電極絲中心軌跡應(yīng)在所加工圖形的外側(cè)； 加工凹模時(shí)，

46、電極絲中心軌跡應(yīng)在所加工圖形的內(nèi)側(cè)。,圖 電極絲中心軌跡,(2) 切割軌跡偏移距離f,電極絲中心軌跡,偏移距離f的計(jì)算方法： 加工沖模的凸、凹模，應(yīng)該考慮電極絲半徑r絲、電極絲和工件之間的單面放電間隙電及凸模和凹模間的單面配合間隙配。 當(dāng)加工沖孔模時(shí)（要求保證工件孔的尺寸），凸模尺寸由孔的尺寸確定。 故：凸模的偏移距離 f凸=r絲+電， 凹模的偏移距離 f凹=r絲+電+配。 當(dāng)加工落料模時(shí)（要求保證工件外形尺寸），此時(shí)凹模由工件外形尺寸確定。 故：凹模的偏移距離 f凹=r絲+電， 凸模的偏移距離 f凸= r絲電配。,例：某落料模凹模如圖所示。試編制該凹模型腔的3B線切割程序。已知電火花單邊放電

47、間隙=0.01mm，電極絲直徑d=0.18mm。,解:（1）計(jì)算電極中心的偏移量f 凹模中心的偏移內(nèi)偏取負(fù)值，即 f(d/2+)=(0.18/2+0.01)=0.1mm,(2) 確定穿絲孔位置 以圓心O點(diǎn)為穿絲孔位置，確定各直線長度：LOA=4.9mm LAB=10.1mm, LBC=10mm, LCD=9.8mm, LDE=29.8mm, LEF=9.8mm, LFG=10mm, LGH=10.1mm,3）確定圓弧HA的起點(diǎn)坐標(biāo)(0,-4.9)，終點(diǎn)坐標(biāo)(0,4.9),4) 切割順序?yàn)椋篛ABCDEFGHA O,5）用3B格式按OABCDEFGHA O切割路線編制的程序?yàn)椋?加工直線OA：

48、B0 B0 B4900 Gy L2 加工直線AB： B0 B0 B10100 Gx L1 加工直線BC： B0 B0 B10000 Gy L2 加工直線CD： B0 B0 B9800 Gx L1 加工直線DE： B0 B0 B29800 Gy L4 加工直線EF： B0 B0 B9800 Gx L3 加工直線FG： B0 B0 B10000 Gy L2 加工直線GH： B0 B0 B10100 Gx L3 加工圓弧HA： B0 B4900 B9800 Gx SR4 加工直線AO： B0 B0 B4900 Gy L4,例 用3B代碼編制加工圖示的凸模線切割加工程序，已知電極絲直徑為0.18 mm

49、，單邊放電間隙為0.01 mm，圖中O為穿絲孔擬采用的加工路線OEDCBAEO。,切割軌跡3B程序,例： 編制如圖所示凸凹模（圖中尺寸為計(jì)算后的平均尺寸）的數(shù)控線切割程序。電極絲為的鉬絲0.18mm ，單邊放電間隙為0.01mm。,建立坐標(biāo)系，確定穿絲孔位置 切割凸凹模時(shí)，加工順序應(yīng)先內(nèi)后外，選取20圓的圓心，其中穿絲孔位置分別是O點(diǎn)和B點(diǎn)。 確定自動(dòng)補(bǔ)償量 f=0.18/2+0.01=0.10mm 計(jì)算交點(diǎn)坐標(biāo) 應(yīng)將圖形分成單一的直線或圓弧,求F點(diǎn)的坐標(biāo)值：因F點(diǎn)是直線FE與圓的切點(diǎn)，故其坐標(biāo)值通過如圖,其余交點(diǎn)坐標(biāo)可直接由圖形尺寸得到,編寫程序 直線段OA和BC段為引導(dǎo)程序段，需減去補(bǔ)償量

50、0.10mm。其余線段和圓弧不需考慮間隙補(bǔ)償。切割時(shí)，由數(shù)控裝置根據(jù)補(bǔ)償特征，自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，但在D點(diǎn)和E點(diǎn)需加過渡圓弧，取R=0.15mm。 加工順序?yàn)椋合惹懈顑?nèi)孔，空走到外形B處，再按順序切割，,B C D E F C A,B B B9900 Gx L1 穿絲切割，OA段 B9900 B B39600 Gy NR1 內(nèi)孔加工 B B B9900 Gx L3 AO段 D 拆絲 B B B30000 Gy L4 空走 D 裝絲 B B B4900 Gy L2 BC段 B59850 B0 B59850 Gx L1 CD段 B0 B150 B150 GY NR4 D點(diǎn)過渡,B0 B29745 B29

51、745 GY L2 DE 段 B150 B0 B150 Gx NR1 E點(diǎn)過渡圓弧 B51445 B18491 B51445 Gx L2 EF段 B84561 B23526 B58456 Gx NR1 FC段 DD 結(jié)束,（3）ISO代碼數(shù)控線切割程序編制 1）ISO代碼編程時(shí)常用的地址字符,2）ISO代碼程序段的格式 線切割加工時(shí)，采用ISO代碼程序段的格式為： N G X Y,四、電火花線切割加工工藝,模具零件的線切割的加工過程,（一）脈沖參數(shù)的選擇,一、工藝參數(shù)的選擇,（二）電極絲的選擇 鎢絲抗拉強(qiáng)度高，直徑在0.030.1mm范圍內(nèi)，一般用于各種窄縫的精加工，但價(jià)格昂貴；黃銅絲適用于慢

52、速加工，加工表面粗糙度和平直度較好，但抗拉強(qiáng)度差，損耗大，直徑在0.10.3mm范圍內(nèi)；鉬絲抗拉強(qiáng)度高，適用于快走絲加工，直徑在0.080.2mm范圍內(nèi)。,（三）工作液的選配 乳化液（高速走絲機(jī)）和去離子水（低速走絲機(jī)）,（一）工件的裝夾 1） 懸臂式 2）簡支式 3）橋式 4）板式,二、工件的裝夾和調(diào)整,懸臂式,簡支式,橋式,板式,阿奇公司專用夾具及裝夾示意圖,3R專用夾具,1） 拉表法找正 2）畫線法找正 3）固定基面靠定法,（二）工件的校正,拉表法找正,畫線法找正,固定基面靠定法,（一）目測法 （二）火花法 （三）電阻法 （四）自動(dòng)找正法,三、電極絲位置的調(diào)整,目測法,火花法,電阻法,自

53、動(dòng)找正法,根據(jù)工件的要求、電極和工件的材料、加工工藝指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效果等因素來確定電規(guī)準(zhǔn)，并在加工過程中及時(shí)地轉(zhuǎn)換。,A、要求生產(chǎn)率較高時(shí)：電規(guī)準(zhǔn)選較大值； B、表面粗糙度值要求較高時(shí)：電規(guī)準(zhǔn)選小值； C、要求切割速度較高時(shí)：脈沖參數(shù)要選大一些，但加工電流的增大受到電極絲截面積的限制，過大的電流將引起斷絲。 D、加工大厚度工件時(shí)：為了改善排屑條件，宜選用較高的脈沖電壓、較大的脈寬和峰值電流，以增大放電間隙，幫助排屑和使工作液進(jìn)入加工區(qū)。,四、電規(guī)準(zhǔn)的選擇,一、應(yīng)用中應(yīng)注意的工藝問題,（1）合理安排切割路線,a) 正確的切割路線 b) 錯(cuò)誤的切割路線,五、電火花線切割加工工藝的應(yīng)用,a) 不正確的方案 b) 可用的方案 c) 最好的方案,（2）穿絲孔位置和直徑的選擇,穿絲孔的大小與位置,穿絲孔高度,穿絲孔的位置與加工零件輪廓的最小距離和工件的厚度有關(guān)，工件越厚，則最小距離越大，一般不小于3 mm。穿絲孔的直徑不宜過小或過大，否則加工較困難。,（3）減小線切