《特種加工技術(shù)》PPT課件.ppt

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1、電火花加工步驟,分析圖紙 選擇加工方法,,,,,準(zhǔn)備 電極,,電極 裝夾,工件 準(zhǔn)備,,工件 裝夾,,,,,校正 定位,,,加工,,,,檢驗(yàn),,電火花加工方法,電火花穿孔加工沖裁模具的凹模,凹模的尺寸由 工具電極來(lái)保證,凹模的尺寸為L(zhǎng)2， 工具電極相應(yīng)的尺寸為L(zhǎng)1 單邊火花間隙值為SL， 則 L2=L1+2SL,電火花穿孔加工凹模方法介紹,,間接法,,優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn),凸模和凹模的配合間隙 與放電間隙無(wú)關(guān),,電極與凸模分開(kāi)制造 配合間隙難以保證均勻,,直接法,,優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn),獲得均勻的配合間隙 模具質(zhì)量高,,加工過(guò)程很不穩(wěn)定 尺寸較長(zhǎng),,混合法,,電極一定要粘結(jié)在沖頭的非刃口端,注意,階梯工具電極加工

2、法,凸模與加工凹模用的電極分開(kāi)制造,首先根據(jù)凹模尺寸設(shè)計(jì)電極,,制造電極，進(jìn)行凹模加工,根據(jù)間隙要求來(lái)配制凸模,,返回,直接法適合于加工沖模,是指將凸模長(zhǎng)度適當(dāng)增加，先作為電極加工凹模,將端部損耗的部分去除直接成為凸模,,返回,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,反打正用”的方法實(shí)行加工,返回,(1) 無(wú)預(yù)孔或加工余量較大時(shí)，可以將工具電極制作為階梯狀,將工具電極分為兩段,,,,,粗加工段,,精加工段,,特點(diǎn),特點(diǎn),縮小了尺寸的粗加工段,保持凸模尺寸的精加工段,(2) 在加工小間隙、無(wú)間隙的冷沖模具時(shí)，配合間隙小于最小的 電火花加工放電間隙,將凸模做成階梯狀,電火花成型方法介紹

3、,,單工具電極直接成型法,先用低損耗電規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行粗加工， 然后用平動(dòng)頭使工具電極做圓周平行移動(dòng),,多電極更換法,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,,分解電極加工法,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,,手動(dòng)側(cè)壁修光法,分解電極加工法,側(cè)壁輪流修光法示意圖,電火花加工準(zhǔn)備工作,包括：1.電極材料選擇,2.電極設(shè)計(jì),3.電極制造,,,,電極結(jié)構(gòu)形式,,電極的尺寸,,電極的排氣孔和沖油孔,,,,,垂直尺寸,水平尺寸,舉例,,舉例,,舉例,,電極結(jié)構(gòu)形式,1.整體電極,2.組合電極,3.鑲拼式電極,返回,L1為凹模板挖孔部分長(zhǎng)度尺寸 L2為電火花加工部

4、分 L3為電極加工中端面損耗部分,,L為型腔的有效高度 L1為增加的高度 L2為電極加工中端面損耗部分,,返回,(2) 水平尺寸 電極的水平尺寸是指與機(jī)床主軸軸線相垂直的橫截面尺寸,電極的水平尺寸可用下式確定： a=AKb,A型腔的水平方向的尺寸,K與型腔尺寸標(biāo)注法有關(guān)的系數(shù),b電極單邊縮放量,號(hào)和K值的具體含義,當(dāng)圖中型腔尺寸完全標(biāo)注在邊界上,K取2,a2=A2-2b,如：,一端以中心線或非邊界線為基準(zhǔn),K取1,如：,a3=A3-b,a5=A5-b,a6=A6+b,型腔中心線之間的位置尺寸,角度值和某些特殊尺寸,K取0,如：,a1=A1,a4=A4,習(xí)題講解,返回,電極的排氣孔和沖油孔,電火

5、花成型加工時(shí)，型腔一般均為盲孔， 排氣、排屑條件較為困難，這直接影響加工效率與穩(wěn)定性,原因,解決方案,大、中型腔加工電極都設(shè)計(jì)有排氣、沖油孔,原則,開(kāi)孔的位置應(yīng)盡量保證沖液均勻和氣體易于排出,電蝕產(chǎn)物的排除,1) 電極沖油,2) 工件沖油,型腔電加工最常用的方法,穿孔電加工最常用的方法,沖油,抽油,工件抽油常用于穿孔加工,抽油時(shí)要使放電時(shí)產(chǎn)生的氣體 (大多是易燃?xì)怏w)及時(shí)排放， 不能積聚在加工區(qū)， 否則會(huì)引起“放炮”?！?抽油的排屑效果不如沖油好。,在實(shí)際設(shè)計(jì)中要注意事項(xiàng),（1）便于排氣，經(jīng)常將沖油孔 或排氣孔上端直徑加大,（2）氣孔盡量開(kāi)在蝕除面積較大 以及電極端部凹入的位置,（3）沖油孔要

6、盡量開(kāi)在 不易排屑的拐角、窄縫處,（4）排氣孔和沖油孔的直徑 約為平動(dòng)量的12倍，一般取11.5 mm,(5) 盡可能避免沖液孔在加工后留下的柱芯,電極的制造,,,,,,切削加工,線切割加工,電鑄加工,,,主要用來(lái)制作大尺寸電極,電極裝夾,小型的整體式電極,,標(biāo)準(zhǔn)套筒,鉆夾頭裝夾,尺寸較大的電極,,將電極通過(guò)螺紋連接直接裝夾在夾具上,電極的校正,電極裝夾好后必須進(jìn)行校正才能加工，不僅要調(diào)節(jié)電極與 工件基準(zhǔn)面垂直，而且需在水平面內(nèi)調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，,使工具電極的截面形狀與將要加工的工件型孔或型腔定位的位置一致,校正方法,根據(jù)電極的側(cè)基準(zhǔn)面， 采用千分表找正電極的垂直度,(2) 電極上無(wú)側(cè)面基準(zhǔn)

7、時(shí)， 將電極上端面作輔助基準(zhǔn)找正電極的垂直度,工件的固定,工件常用壓板、磁性吸盤(pán)虎鉗等來(lái)固定在機(jī)床工作臺(tái)上,多數(shù)用百分表來(lái)校正使工件的基準(zhǔn)面分別與機(jī)床的X、Y軸平行。,工件的固定,工件的校正,電極的相對(duì)定位,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，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(guò)程稱為找正,如何實(shí)現(xiàn)電極相對(duì)于工件的定位的找正？,答案,接觸感知功能,電極相對(duì)于工件定位,利用數(shù)控電火花成型機(jī)床的MDI功能手動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)電極定位,C代碼和H代碼介紹,C***：加工條件代碼,從C000到C999共有1000個(gè)條件代碼，其中C000到C099

8、為 用戶使用區(qū)，其余為機(jī)床內(nèi)部使用。每個(gè)條件代碼都代表一組 放電參數(shù),H***：變量代碼。,從H000到H999共1000個(gè)，可進(jìn)行賦值，也可進(jìn)行運(yùn)算,例如： H970=10.000;H980=1.000； H000=5.000+2H001,注意:,H代碼不能直接跟在運(yùn)動(dòng)指令后需與一個(gè)具體的數(shù)值 后運(yùn)算后才有效,例如：H980=1.000,G00Z0+H980；（不能寫(xiě)成G00Z H980）,程序結(jié)構(gòu),例:用C109、C106二個(gè)條件加工一個(gè)5mm深的孔，加工深度分別,4.8、4.95mm，編一個(gè)加工程序，不要求修光側(cè)面。,按一般格式編制如下：,G54 G90 G92 X0 Y0 Z1.0；（

9、選工作座標(biāo)，設(shè)加工起點(diǎn)。）,G30 Z+；（指定抬刀方向。）,G00 Z0.5；（快速定位電極至工件表面0.5 mm的地方。）,C109；（選取加工條件。）,G01 Z-4.8；（沿Z負(fù)方向加工4.8mm深。）,M05 G00 Z0.5； （忽略感知、快速抬起電極至距工件表面0.5mm的高度。）,C106；（換加工條件為C106。）,G01 Z-4.95；（換條件后向下加深一點(diǎn)深度。）,M05 G00Z1.0； （忽略感知、快速抬起電極至距工件表面0.5mm的高度。）,M02；（程序結(jié)束。）,帶平動(dòng)的加工程序,上述加工若還要修光側(cè)面，則在換條件后要帶平動(dòng)加工,G54 G90 ；(G92 X0

10、Y0 Z1.0設(shè)起點(diǎn)指令為了安全起見(jiàn)一般不寫(xiě)）,G30 Z+；,H970=5.0；（H970一般用來(lái)代表理論加工深度。） H980=1.0；（H980一般用來(lái)代表電極換加工條件時(shí)抬起的高度）,G00 Z0+H980；,（不管電極加工前距工件表面多高， 均先快速定位至H980指定的高度。）,G00 Z0.5； C109；（選用加工條件。）,G01 Z0.2-H970；,（沿Z方向向下加工，加工深度為理論深度扣除一個(gè)0.2的間隙。）,M05 G00 Z0+H980,（以忽略感知的方式快速抬至距工件表面1mm的地方。）,G00 Z0.5; C106 LN001 STEP0150; G01 Z0.05

11、-H970; M05 G00 Z0+H980;,圖4-50 單電極加工時(shí)的加工條件及加工圖形,,加工程序：,H0000=+00005000; /加工深度,N0000; G00G90G54XYZl.0,/加工開(kāi)始位置，Z軸距工件表面距離為1.0 mm,G24; /高速躍動(dòng),G01 C170 LN002 STEPl0 Z330-H000 M04,/以C170條件加工至距離底面0.33 mm,M04 然后返回加工開(kāi)始位置,返回,例4.3 兩個(gè)電極的精、 粗加工(本實(shí)例所用機(jī)床為SodickA3R， 其控制電源為Excellence XI),按以下要求編一加工程序，采用自由圓平動(dòng)，

12、符合自動(dòng)編程格式。 沿Z-方向加工一10mm深的型腔， 分別用C130、C128、C126加工，深度方向留量和平動(dòng)量分別 為：C130深度留量0.23mm、平動(dòng)量為0； C128深度留量0.14mm、平動(dòng)量為0.12mm； C126深度留量0.03mm、平動(dòng)量為0.2mm；,適合于機(jī)械加工方法難于加工的材料的加工，如淬火鋼、硬質(zhì)合金、耐熱合金等。 以金屬線為工具電極，節(jié)約了電極設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用和時(shí)間， 沖模加工的凸凹模間隙可以任意調(diào)節(jié),優(yōu)點(diǎn),電火花線切割加工的特點(diǎn),缺點(diǎn),,被加工材料必須導(dǎo)電 不能加工盲孔,,,,,,,,,,,電火花線切割加工的應(yīng)用實(shí)例,各種零件的加工,冷沖凸模的加工

13、,棱錐體形件,多孔窄縫加工,線切割加工工藝過(guò)程,,,,,,,,電火花線切割加工工藝規(guī)律,主要工藝指標(biāo)（評(píng)價(jià)加工效果的依據(jù)）,,,,切割速度,,,,加工精度,表面粗糙度,電極絲損耗 量,用單位時(shí)間內(nèi)切除的面積表示,,電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響,極性,,加工速度提高 表面粗糙度值增大 電極損耗增大 加工精度下降,,同 峰 值 電 流,,切割速度提高 表面粗糙度 稍有增大,正 極 性 加 工,,如何合理選取電參數(shù),加工精密小零件時(shí)：,精度和表面粗糙度是主要的指標(biāo) 加工速度是次要指標(biāo),選取原則：,滿足尺寸精度高和表面粗糙度好的要求,加工中，大型零件時(shí)：,精度和表面粗糙度要求可以低一些 盡量獲得高的加工速度

14、,不管加工對(duì)象和要求如何，都要合理選擇脈沖間隔,非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響,,,,,,,電極絲運(yùn)動(dòng) 方法,電極絲選擇,電極絲直徑,走絲速度,,廣泛使用鉬絲,,,,大電極絲加工速度高,,小電極絲可得到較小半徑的內(nèi)夾角,,機(jī)床操作說(shuō)明書(shū),線切割加工準(zhǔn)備工作,包括：1.電極絲的穿絲,2.電極絲垂直找正,3.工件的裝夾,4.工件的找正,,,,利用找正塊,,用校正器,圖6-21 用火花法校正電極絲垂直度,,利用找正塊,返回,圖6-22 垂直度校正器,,用校正器,返回,,懸臂支撐方式,,懸臂支撐方式裝夾 方便、通用性強(qiáng)， 但工件平面與工作 臺(tái)面找平困難，工 件受力時(shí)位置易變 化。因此，只在工 件加工要求低或

15、懸 臂部分小的情況下 使用。,工件的裝夾方式,,兩端支撐方式,,,兩端支撐方式是 將工件兩端固定 在夾具上。用這 種方式裝夾方便、 穩(wěn)定，定位精度 高。但不適于裝 夾較小的工件。,橋式支撐支式,,,,是在兩端支撐的夾 具上兩塊支撐墊鐵。 橋式支撐方式件方 便，對(duì)大、中、小 型工件都適用。,其他裝夾方式,阿奇公司專用夾具及裝夾,圖6-26 3R專用夾具,,線切割穿絲孔的作用及設(shè)計(jì),1.作用,對(duì)于切割凹?；驇Э椎墓ぜ?，必須先有一個(gè)孔用來(lái)將 電極絲穿進(jìn)去，然后才能進(jìn)行加工。,(2) 減小凹?；蚬ぜ诰€切割加工中的變形,2.穿絲孔的注意事項(xiàng),1)穿絲孔的加工,穿絲孔常常用鉆頭直接鉆出來(lái),對(duì)于材料硬度

16、較高或較厚的工件，用高速電火花加工等方法,2) 穿絲孔位置和直徑的選擇,切割凹模時(shí)：,穿絲孔設(shè)在型孔中心,大的型孔切割時(shí)：,穿絲孔設(shè)在靠近加工軌跡的邊角處,最小距離一般不小于3mm,原因？,圖6-28 穿絲孔的大小與位置,,,穿絲孔的直徑,穿絲孔直接用打孔機(jī)來(lái)加工 操作較為困難,先將底部銑削出一個(gè)較大的 底孔來(lái)減小穿絲孔的深度,在同一工件上要切割出兩個(gè)以上模孔時(shí)，應(yīng)在相應(yīng)?？?的位置設(shè)置各自獨(dú)立的穿絲孔,數(shù)控電火花線切割加工凸模時(shí)，是否加工穿絲孔？,答案：,原因：,是,如果不加工穿絲孔，直接從外部切入，將破壞材料內(nèi)部 殘留應(yīng)力的平衡狀態(tài)，使材料產(chǎn)生變形，影響加工精度， 嚴(yán)重的會(huì)造型夾絲，斷絲。

17、,5.2 數(shù)控電火花線切割編程 5.2.1 3B格式程序編制 1程序格式 3B無(wú)間隙補(bǔ)償?shù)某绦蚋袷饺缦拢?B為分隔符,作用:,將X、Y、J數(shù)碼區(qū)分開(kāi)來(lái),X、Y為坐標(biāo)值,G為加工線段計(jì)數(shù)方向,確定方法:,對(duì)于圓弧，坐標(biāo)原點(diǎn)移至圓心， X、Y為圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值。對(duì)于直線（斜線），坐標(biāo)原點(diǎn)移至直線起點(diǎn)， X、Y為終點(diǎn)坐標(biāo)值,選取X方向進(jìn)給總長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)數(shù)，稱為計(jì)X，用Gx表示； 選取Y方向進(jìn)給總長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)數(shù)，稱為計(jì)Y，用Gy表示,單位為m，,加工直線時(shí)，計(jì)數(shù)方向按圖示選取,以直線的起點(diǎn)為切割坐標(biāo)系的原點(diǎn),若直線終點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影區(qū)域內(nèi),則計(jì)數(shù)方向取GY,若直線終點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影

18、區(qū)域外,則計(jì)數(shù)方向取GX,,(Xe，Ye)落在45o線上？,加工圓弧時(shí)，計(jì)數(shù)方向按圖示選取,以圓弧的圓心為切割坐標(biāo)系的原點(diǎn),若圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影區(qū)域內(nèi),則計(jì)數(shù)方向取GX,若圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影區(qū)域外,則計(jì)數(shù)方向取GY,J為計(jì)數(shù)長(zhǎng)度,計(jì)數(shù)長(zhǎng)度是指被加工圖形在計(jì)數(shù)方向上的投影長(zhǎng)度 （即絕對(duì)值）的總和,以m為單位,編程時(shí)，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度應(yīng)補(bǔ)足六位數(shù)，如計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為1988m，應(yīng)寫(xiě)成001988。,書(shū)P89頁(yè),加工起點(diǎn)A在第四象限， 終點(diǎn)B(Xe,Ye)在第一象限,因?yàn)閨Ye||Xe|,故計(jì)數(shù)方向取GX,計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J為各象限中（？）的圓弧段,在X軸上投影長(zhǎng)度的總和,即JJX1JX2

19、,因|Xe||Ye|，,故計(jì)數(shù)方向取GY,J為各象限的圓弧段,在Y軸上投影長(zhǎng)度的總和,即JJY1JY2JY3。,加工指令Z,加工指令Z用來(lái)表達(dá),被加工圖形的形狀,所在象限,加工方向等信息,加工指令共12種,直線加工指令,順時(shí)針圓弧指令,逆時(shí)針圓弧指令,b,c,d各圖線段的3B代碼,程序應(yīng)用舉例,例1 加工如圖5.15所示的斜線OA。程序?yàn)椋?B17000 B5000 B017000 GX L1,例2 加工如圖5.16所示的直線OA，其長(zhǎng)度為21.5 mm,BBB021500 GY L2,程序?yàn)?例3 加工如圖5.17所示的圓弧，加工起點(diǎn)的坐標(biāo)為 A(5，0),程序?yàn)椋?B5000 BB0

20、10000 GY SR2,例5.4 加工如圖5.18所示的1/4圓弧，加工起點(diǎn)的坐標(biāo),為A(0.707，0.707)，終點(diǎn)的坐標(biāo)為 B(0.707，0.707)。,B707 B707 B001414 GX NR1,由于終點(diǎn)恰好在45線上，故也可取GY,程序?yàn)?B707 B707 B000586 GY NR1；,書(shū)P92頁(yè),練習(xí),例5.5 加工如圖5.19所示的圓弧，加工起點(diǎn)的坐標(biāo)為 A(2，9)，終點(diǎn)的坐標(biāo)為B(9，2)。,圓弧半徑：R9220 m,B2000 B9000 B025440 GY NR2,例5.6 如圖5.20所示的凸模，試編制其加工程序。,該凸模由三段直線與一段圓弧組成，編

21、程時(shí)還應(yīng)增加 鉬絲從工件外部切入到輪廓線的引入段和從輪廓結(jié)束順原路徑引出的程序段。若不考慮線徑補(bǔ)償(如圖5.20(a)所示)， (1)直接按圖形輪廓編程,B0 B0 B010000 GY L2； 引入直線段 B0 B0 B040000 GX L1； 直線AB B1 B9 B090000 GY L1； 直線BC B30000 B40000 B060000 GX NR4； 圓弧CD B1 B9 B090000 GY L4； 直線DA B0 B0 B010000 GY L4； 引出直線段 D； 停機(jī)結(jié)束,若考慮線徑補(bǔ)償，設(shè)所用鉬絲直徑為0.12 mm，單邊放電間隙為0.01 mm，則應(yīng)將整個(gè)零件圖形輪廓沿周邊均勻增大一個(gè)0.010.12/20.07的值，,B63 B9930 B009930 GY L2； 引入直線段 B0 B0 B040125 GX L1； 直線AB B10011 B90102 B090102 GY L1； 直線BC B30074 B40032 B060148 GX NR4； 圓弧CD B10011 B90102 B090102 GY L4； 直線DA B63 B9930 B009930 GY L4； 引出直線段 D； 停機(jī)結(jié)束,