淄博职业学院教案
业学院教案
特种加工（线切割）实训教案
实训中心
20 -20 第学期
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图2电火花加工应用
电火花成型加工一般应用在加工各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性的导电材料，并且常用于模具的制造过程中。
2、实现电火花加工的条件
（1）工具电极和工件电极之间必须加以60V—300V的脉冲电压，同时还需维持合理的工作距离——放电间隙。大于放电间隙，介质不能被击穿，无法形成火花放电；小于放电间隙，会导致积炭，甚至发生电弧放电，无法继续加工。
（2）两极间必须充放具有一定绝缘性能的液体介质。电火花成型加工一般用煤油做为工作液。
（3）输送到两极间的脉冲能量应足够大。即放电通道要有很大的电流密度，一般为
104～109A/cm2。
（4）放电必须是短时间的脉冲放电。一般放电时间为1цs~1ms。这样才
电火花加工 一、概述 二、电火花成形加工 1.电火花加工机床 常见的电火花成形加工机床由机床主体、脉冲电源、伺服系统、工作液循环系统等几个部分组成。 （1）机床主体：包括床身、工作台、立柱、主轴头及润滑系统。用于夹持工具电极及支承工件，保证它们的相对位置，并实现电极在加工过程中的稳定进给运动。 （1） 脉冲电源：把工频的交流电流转换成一定频率的单向脉冲电流。 （2） 伺服进给系统：使主轴作伺服运动。 （3） 工作液循环过滤系统：提供清洁的、有一定压力的工作 2．电火花成形加工的原理 电火花成形加工的基本原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。要达到这一目的，必须创造下列条件： （1）必须使接在不同极性上的工具和工件之间保持一定的距离以形成放电间隙。一般为0.01～0.1mm左右。 （2）脉冲波形是单向的，如图所示。 （3）放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行。 （4）有足够的脉冲放电能量，以保证放电部位的金属熔化或气化。 如图，自动进给调节装置能使工件和工具电极保持给定的放电间隙。脉冲电源输出的电压加在液体介质中的工件和工具电极(以下简称电极)上。当电压升高到间隙中介质的击穿电压时，会使介质在绝缘强度最低处被击穿，产生火花放电。瞬间高温使工件和电极表面都被蚀除掉一小块材料，形成小的凹坑。 1
一次脉冲放电之后，两极间的电压急剧下降到接近于零，间隙中的电介质立即恢复到绝缘状态。此后，两极间的电压再次升高，又在另一处绝缘强度最小的地方重复上述放电过程。多次脉冲放电的结果，使整个被加工表面由无数小的放电凹坑构成 极性效应 （1）什么是极性效应？ 在脉冲放电过程中，工件和电极都要受到电腐蚀。但正、负两极的蚀除速度不同，这种两极蚀除速度不同的现象称为极性效应。 （2）为什么会有极性效应？ 产生极性效应的基本原因是由于 电子的质量小，其惯性也小，在电场力作用下容易在短时间内获得较大的运动速度，即使采用较短的脉冲进行加工也能大量、迅速地到达阳极，轰击阳极表面。而正离子由于质量大，惯性也大，在相同时间内所获得的速度远小于电子。 ①当采用短脉冲进行加工时，大部分正离子尚未到达负极表面，脉冲便已结束，所以负极的蚀除量小于正极。这时工件接正极，称为“正极性加工”。 ②当用较长的脉冲加工时，正离子可以有足够的时间加速，获得较大的运动速度，并有足够的时间到达负极表面，加上它的质量大，因而正离子对负极的轰击作用远大于电子对正极的轰击，负极的蚀除量则大于正极。这时工件接负极，称为“负极性加工”。 （3）极性效应在电火花加工过程中的作用 在电火花加工过程中，工件加工得快，电极损耗小是最好的，所以极性效应愈显著愈好， 3．电火花加工的特点及应用 1)电火花加工的特点 (1）优点 2
哈尔滨工业大学 创新研修课 绝缘陶瓷电火花线切割加工实验研究报告 指导教师：郭永丰 班号：1108401 姓名：胡昉 学号：111084013 同组人员：张瑞丁海鑫
一、实验目的 1.了解数控线切割机床加工的原理、特点和应用以及编程方法和格式。 2.了解计算机辅助加工的概念和加工过程。 3.熟悉数控线切割机床的操作方法。 二、实验原理 线切割机床加工的基本原理是：利用一根运动着的金属丝（直径为0.02～0.3mm的钼丝或黄铜丝）作为工具电极，在金属丝与工件间施加脉冲电流，产生放电腐蚀，对工件进行切割加工。 工件接高频脉冲电源的正极，电极丝接负极，即采用正极性加工，电极丝缠绕在储丝筒上，电机带动储丝筒运动，致使电极丝不断地进入和离开放电区域，电极丝与工件之间浇注工作液介质。当电频脉冲电源通电后，随着工作液的电离、击穿，形成放电通道，电子高速奔向正极，正离子奔向负极，于是电能转变为动能，粒子间的相互撞击以及粒子与电极材料的撞击，又将动能转变为热能。在放电通道内，正极和负极表面分别成为瞬时热源，达到很高的温度，使工作液介质汽化、热裂分解、金属材料熔化、沸腾、汽化。在热膨胀、局部微爆炸、电动力、液体动力等综合作用下，蚀除下来的金属微粒随着电极丝和移动和工作液的冲洗而被抛出放电区，于是在金属表面形成凹坑。在脉冲间隔时间内工作液介质消电离，放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复了工作液的绝缘性。由于加工过程是连续的，步进电机受控系统的控制，使工作台在水平面沿两个坐标方向伺服进给运动，于是工件就逐步被切割成各种形状。
三、实验仪器与设备 1、计算机 2、线切割机床 四、实验内容简述 1. 现场熟悉数控电火花快走丝线切割机的控制组件及功能 2. 练习数控电火花快走丝线切割机的开关机操作 3. 进行数控电火花快走丝线切割机电极丝的安装及调整操作 (1) 电极丝的绕丝、紧丝操作 具体步骤如下： 将购回的丝盘上的电极丝绕在储丝筒上； 使储丝筒移动到其行程的一端，把电极丝通过导丝轮引向储丝筒端部的螺钉处并压紧； 打开张丝电机启停开关，旋动张丝电压调节旋钮，调整电压表读数至电极丝张紧且张力合适； 旋转储丝筒，使电极丝以一定的张力逐渐均匀地盘绕在储丝筒上； 待储丝筒以至其行程的另一端时，关掉张丝电机启停开关，从丝盘处剪断电极丝并固定好丝头。 (2) 电极丝垂直校正 在具有U、V轴的线切割机床上，电极丝运行一段时间、重新穿丝后或加工新工件之前，需要重新调整电极丝对坐标工作台表面的垂直度。校正时使用一个各平面相互平行或垂直的长方体，称为校正器具体步骤如下： 擦净工作台面和校正器各表面，选择校正器上的两个垂直于底面
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电火花加工 1.概述 电火花加工是一种自激放电，故又称放电加工（EDM）,于20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产，是目前机械制造业中应用最广泛的特种加工方法之一，在难切削材料、复杂型面零件等的加工中得到了广泛应用。 2.原理 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花放电。伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间(通常为后及时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性(即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深)，使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用，可使电极局部被腐蚀。利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法，叫电火花加工。电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火花放电。 3.特点 1.脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。不受材料硬度影响，不受热处理状况影响。 2.脉冲放电持续时间极短，放电时产生的热量传导扩散范围小，材料受热影响范围小。 3.加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小。工具电极材料不需比工件材料硬，因此，工具电极制造容易。 4.可以改革工件结构，简化加工工艺，提高工件使用寿命，降低工人劳动强度。基于.上述特点，电火花加工的主要用途有以下几项: 1)制造冲模、塑料模、锻模和压铸模。 2)加工小孔、畸形孔以及在硬质合金上加工螺纹螺孔。 3)在金属板材上切割出零件。4)加工窄缝。 5)磨削平面和圆面。
电火花加工实训手册 主编：XXX XXX学院
目录 第一部分线切割加工 (2) 第1章实训规划 (2) 1.1实训达到目标 (2) 1.2实训规范要求 (2) 1.3实训作业流程 (3) 第2章快速掌握设备操作 (4) 2.1控制柜组成 (4) 2.2操作步骤 (6) 第3章NC程序编写 (7) 3.1分析图形 (7) 3.23B指令格式及定义 (7) 第4章装夹与找正技巧 (10) 4.1工件的装夹 (10) 4.2工件的定位 (11) 第5章加工操作 (12) 第6章练习题目 (13) 第二部分电火花加工 (16) 第7章实训规划 (16) 7.1实训达到目标 (16) 7.2实训规范要求 (16) 7.3实训作业流程 (16) 第8章快速掌握设备操作 (17) 8.1电火花机床的操作面板介绍 (17) 8.2电极头功能介绍 (18) 8.3工作液槽功能介绍 (18) 8.4 加工操作步骤 (18) 第9章NC程序编写 (19) 9.1电火花加工参数 (19) 9.2加工工艺参数选择 (24) 第10章练习题目 (27) 附件1 电加工实训报告一：快走丝线切割加工；
第一部分线切割加工 第 1 章实训规划 1.1 实训达到目标： 1.学会操作CTW320快走丝电火花线切割机床； 2.熟练编写NC程序； 3.熟悉装夹与找正技巧； 4.能独立完成规定零件的加工。 1.2 实训规范要求： 1.实训第一周： （1）每台设备为一组6人，每次2组，时间为2小时； （2）学会操作CTW320快走丝电火花线切割机床； （3）熟练编写NC程序； 2.实训第二周： （1）每台设备为一组6人，每次2组，时间为4小时； （2）熟悉装夹与找正技巧； （3）穿丝、紧丝； （4）装夹工件、放电找正； （5）能独立完成规定零件的加工。 1.3 实训作业流程 第一步：认真研究给定的零件图纸，制定待加工部分的工艺方案。 第二步：进行坐标值计算，图形绘制，编写3B格式程序。 第三步：输入程序并检查。 第四步：穿丝、紧丝。 第五步：装夹工件，放电找正。 第六步：按机床操作规程进行正确操作，开始加工。 第七步：加工完毕，关闭机床。 第八步：松丝，取出零件。
电火花成型加工实验指导 一、实验目的 1.了解电火花成型机床加工的原理、特点和应用； 2.掌握电火花成型机床加工的编程方法； 3.熟悉电火花成型机床的操作过程； 二、实验设备 电火花成型机床，电火花穿孔机床 三、实验方法原理 电火花成型加工是电火花加工的一种，被加工的工件做为工件电极，紫铜（或其它导电材料如石墨）做为工具电极。脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上，此时工具电极和工件均被淹没在具有一定绝缘性能的工作液（绝缘介质）中。在轴伺服系统的控制下，当工具电极与工件的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，两极间最近点处的工作液（绝缘介质）被击穿，工具电极与工件之间形成瞬时放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来，使局部形成电蚀凹坑。这样以很高的频率连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可以将工具电极的形状复制到工件上，加工出需要的型面来。 电火花成型加工的特点：由于脉冲放电的能量密度高，使其便于加工用普通的机械加工难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的零件，并不受材料及热处理状况的影响。电火花加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小，工具电极不需要比加工材料硬，即可以柔克刚，故电极制造更容易。 电火花加工需要设置的脉冲电源参数主要包括脉冲宽度t i、脉冲间隔t0 及峰值电流i e。加工工艺参数包括：极性设置，电极抬刀时间，冲油压力等。 四、实验步骤 （1）演示电火花成型加工机床的基本操作； （2）上机操作，了解电火花成型加工机床的组成以及加工零件的过程。 （3）电极的安装和校正； （4）工件的定位和夹紧； （5）编制电火花成型加工程序； （6）改变不同的工艺条件如抬刀时间、冲油压力等对成型加工的影响； （7）了解电火花穿孔加工。
行业资料：________ 电火花成型加工机床操作规程 单位：______________________ 部门：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共4 页
电火花成型加工机床操作规程 1.开机操作前，要穿好工作服，做好操作准备工作。 2.电火花机床必须在专人指导下进行操作，不允许未经许可自行操作。 3.在放电加工前，应仔细安装好工件，找正工具电极和工件的相对位置。 4.电火花成型机床工作液为易燃煤油，必须配备干粉灭火器，以防运行中发生火灾，并且操作者操作前必须掌握干粉灭火器的使用方法。 5.工作油箱中的工作液面高度必须高出被加工工件50mm以上，以防止工作液着火燃烧。 6.在放电加工过程中，严禁手或身体各部位触摸卡头和电极线。 7.在操作过程中如发生意外，首先要按下操作面板上的红色急停按扭，再拔下插头，检查事故原因，待排除故障后再开机，启动时间间隔不得小于50秒。 8.操作过程中，进行移动操作时要特别小心，必须确认移动行程中没有阻挡物，以防撞坏电极和工件，或造成移动轴伺服过载甚至损坏机床。 9.火花成形机床加工过程中，操作者不能随意离开机床，仔细观察放电状态，以防意外事故的发生。 10.电火花机床操作完毕，要将工作液回放到储液槽中，拔下插头切断电源，清扫机床，收捡工具，打扫场地卫生。 第 2 页共 4 页
电火花成型机安全操作规程 1.操作时不准穿背心、拖鞋及西装短裤，不准穿宽松肥大的衣服，严禁在服用含有酒精类钦料和麻醉剂药物后操机。 2.机床通电后，应观察机床有无异常动作和异常声音等情况，在确保无异常时，可以用手动状态进行主轴伺服控制系统的试验。 3.启动工作液系统将工作液注入槽中，使液面达到距槽顶边50mm 时为止，观察工作液槽是否有渗漏现象，以防工作液渗进导轨及丝杆等重要工作部位。 4.为了安全的原因，开机时严禁将脉冲电源中高压电源连接在电极接板上。 5.严禁操机者站立在工作台面上进行其他工作，机床在工作时，操机人员严禁擅离岗位。 6.应避免工具及其他类硬的物品掉落在工作台面上。 7.应经常性的在机床各润滑加油进行润滑，以确保使用寿命，机床边安放在灭火器等消防器材不得挪作他用。 8.工作完毕，按保养规定需要清理机床，切断电源，关闭风扇及照明灯，经仔细查看后方可离开。 编制：审批： 第 3 页共 4 页
电火花成形加工实训 实训四电火花工具电极找正 1、实训目的 掌握电火花工具电极的找正方法。 2、实训项目 电火花工具电极的找正。 3、实训器材 NH7135NC数控电火花成形机床、工具电极、精密刀口角尺、百分表。 4、实训内容 (1)、型腔模工艺分析 电火花加工中，工具电极的装夹尤其重要。撞击方法可用钻夹头装夹，也可用专用夹具装夹，还可用瑞典3R夹具装夹。工具电极的找正是要确保工具电极与工件的垂直，找正的方法主要有用精密刀口角尺找正、用百分表找正、用电火花放电找正和用工件模板找正。 (2)、工具电极的装夹 ①、用钻夹头装夹工具电极先用内六角头扳手将装在主轴夹具上的内六角螺钉旋松，然后将装夹工具电极的钻夹头固定在主轴夹具上。主轴夹具的装夹部分为900靠山的结构，可将钻夹头稳固地贴在靠山上，最后再用内六角扳手将主轴夹具上的内六角螺钉旋紧，完成工具电极的装夹(图1)。
②、用专用夹具装夹工具电极还可以采用电火花线切割加工出电极扁夹，作为专用的夹具来装夹工具电极，电极扁夹用于装夹某些尺寸比较小的扁状电极。 ③、用瑞典3R夹具装夹工具电极采用瑞典3R夹具装夹工具电极时，3R夹具与工具电极固定在一起，在数控机床上加工，加工后再一同装夹到主轴上。这样的方法解决了工具电极拆装后的重复定位问题。 图1 用钻夹头装夹工具电极 (3)工具电极的找正 ①、用精密刀口角尺找正工具电极工具电极装夹完毕后，必须对工具电极进行找正，确保电极的轴线与工件保持垂直，图2所示为用精密刀口角尺找正工具电极。 具体校准方法如下： 图2 用精密刀口角尺找正工具电极图3 用百分表找正工具电极 a．按下手控盒上的“Z-”按钮，将工具电极缓缓放下，使工具
电火花成型机实训指导书 PDF 基于工作过程的主编阜阳职业技术学院陈囡囡苏州新火花公司董月珠北 京迪蒙恒达公司王旭二00八年八月 1 前言本实训指导手册是学习新火花加工技术的配套实训教材在编写本手册过程中编者结合近几年教育教学经验与工厂化实践经验深入浅出进行编写。参照高职教育的培养目标和特点结合实践教学经验本实训手册加强了对学生知识和技能综合训练为了保证教师在布置实训内容时有一定的选择余地。本手册可以作为中高级职业技术教育机电类数控类模具类等相关的新火花加工操作工实习教材也可以供新火花加工培训职高等机械类相关专业使用还可以供技术人员使用。本实训指导手册由阜阳职业技术学院陈囡囡、苏州新火花公司董月珠和北京迪蒙恒达公司王旭联合主编同时得到了开乐汽车公司、阜阳轴承厂的大力支持在此仅表示感谢。由于编者水平有限时间仓促不足之处在所难免欢迎指正。编者二00八年八月 2 目录 1 学习情境一电火花简介与安全教育 1 2 学习情境二电火花成形加工原理 10 3 学习情境三电火花成形电极材料与设计 13 4 学习情境四电极加工、装夹与校正 22 5 学习情境五电火花ZNC—EDM开机、关机与面板简介 电火花ZNC—EDM手动放电操作 29 7 学习情境七电火花26 6 学习情境六 ZNC—EDM自动式执行 31 8 学习情境八电火花ZNC—EDM程序编辑 33 9 学习情境九电火花ZNC—EDM位置归零 35 10学习情境十电火花ZNC—EDM设定位置37 11学习情境十一电火花ZNC—EDM设定位置中心 39 12学习情境十二电火花ZNC—EDM放电条件参数修改 40 13学习情境十三电火花ZNC—EDM系统参数花加工工艺与加工方法 43 15学习情境十五电火花41 14学习情境十四电火ZNC—EDM加工电参数选择的一般规律 48 16学习情境十六电火花ZNC—EDM 加工实例 41 17、学习情境十七电火花ZNC—EDM加工练习题 53 1 学习情境一
实验名称电火花成型加工实验 一、实验目的1、使学生了解电火花成型加工机床的一般结构和基本工作原理；2、使学生掌握电火花成型加工机床各部分的功能，及机床的操作使用方法；3、使学生掌握电火花穿孔与成型加工中各种电加工工艺参数的选择，学会电极的安装、工件的装夹及找正方法；4、使学生加深对电火花成型加工技术的原理、特点及应有范围的理解。5、通过实验，督促学生观察电火花加工中极性效应和炭黑吸附效应等特有现象，并以此加深学生对电火花加工理论知识的理解。 二、实验基本原理电火花成型加工是利用工具电极和工件电极，即正、负电极之间产生脉冲性火花放电时产生的电腐蚀现象，来蚀除工件上多余的金属，以达到对工件的尺寸、形状和表面质量预定的加工要求。 如下图所示： 与线切割加工所用的钼丝工具电极不同，电火花成型加工所用的工具电极是按照工件的形状及其它要求专门制造的，其材料一般为紫铜或石墨。 三、实验基本步骤 1、实验指导教师讲解电火花成型加工实验的目的和要求，强调实验的纪律，并进行安全教育。 2、实验指导教师讲解数控电火花成型加工机床的结构、各部分的功能和操作使用方法。 3、实验指导教师讲解并演示工具电极的安装与更换、工件装夹和找正的方法，并说明此次实验属于电火花穿孔加工实验。 4、实验指导教师讲解并演示电火花穿孔加工时对加工深度分组，并说明其意义在于将整个加工过程划分成粗加工、半精加工和精加工，以达到提高加工效率和满足加工精度的要求；加工深度分组方法时对各加工深度内电规准参数选择的依据和输入方法。 5、学生在实验指导教师的指导下，开启数控电火花成型加工机床，完成零件的穿孔加工任务。 6、在机床加工过程中，实验老师提醒学生观察电火花加工的各种现象，包括火花放电状态、工作液冲油式工作方式、工作液介质过滤方式、电极在加工过程中的回退现象、负极性加工时工具电极上的炭黑吸附现象等。 7、实验指导教师讲解电火花成型加工机床用途之一：如何取断丝锥。
电火花成型加工实验 一、实验目的 1．掌握电火花成形机床工作原理、组成； 2．了解电火花加工电参数的选择； 3．熟悉电火花成形机床的基本操作。 二、实验设备及辅助设施 1.设备：福特斯DK7145NC 单轴数控电火花成形机床； 2.电极：紫铜，电极极性正极； 3.量具：0-125mm 游标卡尺、150mm 钢板尺。 三、实验原理 1．电火花加工原理 电火花加工的原理如图 1所示。工件1和工具电极（简称电极）4 分别与脉冲电源 2的两个不同极性输出端相连接，自动进给调节装置3使工件和电极间保持一定的放电间隙。两极间加上脉冲电压后，在间隙最小处或绝缘强度最低处将工作液介质击穿，产生火花放电，如图2(a)所示。放电通道中等离子瞬时高温使工件和电极表面都被蚀除掉一小块材料，使各自形成一个微小的放电凹坑，如图2(b)。脉冲放电结束后，经过脉冲间隔时间，使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲电压又加到两极上，又会在当时间隙相对最小处或绝缘强度最低处击穿放电，电蚀出另一个小凹坑。当这种过程以相当高的频率重复进行时，电极不断地调整与工件的相对位置，其轮廓尺寸就被精确地“复印”在工件上，达到成形加工的目的，加工出所需要的零件。所以，从微观上看，整个加工表面是由无数个小凹坑所组成。 2．实现电火花加工的条件 图1 电火花加工原理图 1—工件；2—脉冲电源；3—自动进给装置；4— 工具电极；5—工作液；6—过滤器；7—工作液 泵 图2 放电间隙状况示意图 1—阳极；2—从阳极上抛出金属的区域；3—熔化的金属微粒；4—工作液；5—在工作液中凝固的金属微粒；6—在阴极上抛出金属的区域；7—阴极；8—气泡；9—放电通道；10—翻边凸起；11 —凹坑
创新研修课 绝缘陶瓷电火花线切割加工实验研究报告 指导教师：郭永丰 班号：1108401 姓名：胡昉 学号：111084013 同组人员：张瑞丁海鑫
一、实验目的 1.了解数控线切割机床加工的原理、特点和应用以及编程方法和格式。 2.了解计算机辅助加工的概念和加工过程。 3.熟悉数控线切割机床的操作方法。 二、实验原理 线切割机床加工的基本原理是：利用一根运动着的金属丝（直径为0.02～0.3mm的钼丝或黄铜丝）作为工具电极，在金属丝与工件间施加脉冲电流，产生放电腐蚀，对工件进行切割加工。 工件接高频脉冲电源的正极，电极丝接负极，即采用正极性加工，电极丝缠绕在储丝筒上，电机带动储丝筒运动，致使电极丝不断地进入和离开放电区域，电极丝与工件之间浇注工作液介质。当电频脉冲电源通电后，随着工作液的电离、击穿，形成放电通道，电子高速奔向正极，正离子奔向负极，于是电能转变为动能，粒子间的相互撞击以及粒子与电极材料的撞击，又将动能转变为热能。在放电通道内，正极和负极表面分别成为瞬时热源，达到很高的温度，使工作液介质汽化、热裂分解、金属材料熔化、沸腾、汽化。在热膨胀、局部微爆炸、电动力、液体动力等综合作用下，蚀除下来的金属微粒随着电极丝和移动和工作液的冲洗而被抛出放电区，于是在金属表面形成凹坑。在脉冲间隔时间内工作液介质消电离，放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复了工作液的绝缘性。由于加工过程是连续的，步进电机受控系统的控制，使工作台在水平面沿两个坐标方向伺服进给运动，于是工件就逐步被切割成各种形状。
三、实验仪器与设备 1、计算机 2、线切割机床 四、实验内容简述 1. 现场熟悉数控电火花快走丝线切割机的控制组件及功能 2. 练习数控电火花快走丝线切割机的开关机操作 3. 进行数控电火花快走丝线切割机电极丝的安装及调整操作 (1) 电极丝的绕丝、紧丝操作 具体步骤如下： 将购回的丝盘上的电极丝绕在储丝筒上； 使储丝筒移动到其行程的一端，把电极丝通过导丝轮引向储丝筒端部的螺钉处并压紧； 打开张丝电机启停开关，旋动张丝电压调节旋钮，调整电压表读数至电极丝张紧且张力合适； 旋转储丝筒，使电极丝以一定的张力逐渐均匀地盘绕在储丝筒上； 待储丝筒以至其行程的另一端时，关掉张丝电机启停开关，从丝盘处剪断电极丝并固定好丝头。 (2) 电极丝垂直校正 在具有U、V轴的线切割机床上，电极丝运行一段时间、重新穿丝后或加工新工件之前，需要重新调整电极丝对坐标工作台表面的垂直度。校正时使用一个各平面相互平行或垂直的长方体，称为校正器具体步骤如下： 擦净工作台面和校正器各表面，选择校正器上的两个垂直于底面的相邻侧面作为基准面，选定位置将两侧面沿X、Y坐标轴方向平行放好；
项目26 数控电火花加工 26.1任务描述 在工件上加工一个矩形腔，如图26-1所示。底面和侧面的表面粗糙度要求为Ra2.0μm，工件材料为45钢，电极材料为纯铜，要求加工时损耗、效率兼顾。 图26-1 方孔形工件 26.2 知识链接 26.2.1 数控电火花加工简介 1.数控电火花加工原理 电火花加工的原理是基于工具电极和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。如图26-2所示，工具电极与工件分别与高频脉冲电源的两输出端相连接，主轴进给机构使工具电极与工件间经常保持一很小的放电间隙，且工具电极与工件间充满工作液。当脉冲电压加到两极之间，便在当时条件下相对某一间隙最小处或绝缘强度最低处击穿介质，在该局部产生火花放电，瞬时高温使电极和工件表面都蚀除掉一小部分金属，各自形成一个小凹坑。脉冲放电结束后，经过一段间隔时间（即脉冲间隔），使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲电压又加到两极上，又会在当时极间距相对最近或绝缘强度最弱处击穿放电，又电蚀出一个小坑。这样随着相当高的频率，连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可将工具电极的形状复制在工件上，加工出所需要的零件，整个加工表面将由无数个小凹坑所组成。
图26-2 电火化加工的基本原理 2.数控电火花成型机床的组成 数控电火花成型机床主要由机床主体部分、脉冲电源、自动进给调节系统、工作液净化及循环系统等几部分组成。如图26-3所示为北京阿奇夏米尔SE 系列数控电火花机床的外观及其各部分的构成。 图26-3 机床的外观图及其组成 3.数控电火花加工的特点与应用 1）数控电火花加工的特点 电火花加工是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺，具有以下优点和缺点： （1）电火花加工的优点 ①电火花加工是靠放电的电热作用实现的，其加工性主要取决于材料的热学性能，如熔点、比热容、热导率等。因此不受工件材质的硬度及韧性限制，只要导电就可以加工，如淬火钢、硬质合金钢、耐热合金钢等。 ②其加工是非接触式加工，只是电能的作用，故加工中无明显的作用力。当然不能忽略在加工面积较大时，由冲油以及抬刀形成的液压力。 ③可以加工特殊及复杂形状的零件。一是由于加工中无切削力，可以加工低刚度工件及 主轴进给伺服机构 （伺服机构） 脉冲电流 高频脉冲电源 加工槽 工作液 （危险物） 电极 工作台 机床本体 工件 供电盘 电柜 主轴箱 滑枕 床身 液槽 手控盒 键盘 底座 油箱
实验一电火花成形加工实验 一、实验目的 （1）了解电火花成形机床的组成、工作原理及操作方法。 （2）验证极性效应特性。 （3）了解轴向放电间隙的控制方法。 （4）了解电参数变化对加工质量及加工速度的影响。 （5）了解不同电极材料的电火花加工工艺性。 二、实验设备及工具 （1）电火花成型机床一台。 （2）工具电极（尺寸为φ10mm×100mm的紫铜电极、石墨电极、钢电极）各一根。（3）加工试件（材料为Cr12，尺寸为90mm×30mm×10mm上、下平面的表面粗糙度R α为3.2μm）一块。 （4）游标卡尺和活动扳手各一把。 三、实验内容及步骤 首先由实验教师介绍电火花加工机床的主要构成，机床和控制柜上各旋钮及按键的功用，工件的装夹，平动量的调节以及加工的操作过程。然后由学生在实验教师的指导下，按下列步骤进行实验。 （1）将试件和工具电极分别安装在工作台和主轴头上，按要求找正它们之间的位置关系，再将控制柜的两脉冲电源分别接到试件和工具电极上（或接到与它们相连的其它导电零件上）。 （2）起动介质循环系统，使介质液面高于加工面，达到规定高度（按机床说明书规定），然后开启脉冲电源，根据加工条件选择电规准，并调整好相应旋钮的档位，按下加工执行键，用手动缓慢下移工具电极，使之进入加工区，待发现有火花出现时转入电极进给的自动控制，加工即可开始。加工时注意观察主轴头、加工区和控制柜上各显示仪表的工作情况及彼此之间变化的关系，记下加工参数，填入表1中。 （3）三根直径相同但材料不同的工具电极在同样的电规准条件下，对同一块钢板的三处依次进行电火花加工，主轴垂直进给距离均为5mm（以工具电极端面刚与工件表面接触开始，用百分表读数）。观察它们的加工状况有何不同，待加工结束之后，分别
电火花成形加工实训指导 一、实训目的 1、电火花成形机床的组成、工作原理和操作方法。 2、掌握电极材料的选择、结构形式及电极尺寸计算。 3、掌握电极和工件的装夹及校正定位。 4、掌握加工中电规准的选择及加工参数对被加工型腔质量的影响。 二、实训设备及材料 1、电火花机车一台。 2、工具电极一根（材料为铜、石墨、或钢） 3、工件材料为常用模具钢。 三、实训内容及步骤 在实训教师的指导下，了解电火花加工机车的主要构成，机车和控制板上各旋钮及按键的功用，工件的装夹、平动量的调节及加工操作过程。 1、功能键的介绍（F1~F10） F1：手动放电。在单节放电时使用即一段加工结束后机车停止。 F2：自动放电。当有多段程序时，前一段放电结束 F3：程序编制。进行程序的编制。 F4：位置归零。设定加工的起始点。 F 5：位置设定。设定加工型腔的平面位置。 F6：找中心点。当型腔位置在中心是用F6。 F7：EDM参数。在加工过程中要改变参数是使用。 F8：机械参数。厂家设定，没有必要不做改动。 F9：计时器归零。加工时记下加工的时间，在加工开始时要归零。 F10：参数自动匹配。一些主要加工参数可以在程序编制的时候编制好，但是如脉冲间隔、放电间隙等一些辅助参数可以在编制程序的时候编制好，也可以利用自动匹配的方法自动设定。 四、操作面版介绍 在介绍控制面板前，要先将放电条件介绍给大家。只有熟记放电条件的涵义，才能合理的编制程序并对放电过程中出现的问题加以解决。 B P：高压电流。设置值大，电流大，火花大，加工的速度快，但表面的质量低，间隙大，设置值小则反之。一般在粗加工时使用。 A P：低压电流。设定范围在0~90之间，设定值大火花大，加工速度快，但表面的质量低，间隙大。设置值小则表面质量高，间隙小。在使用过程中要注意，电流大于9A时要浸油加工，以防止失火。 P A：脉宽。与电流配合来决定表面粗糙度，一般是电流的20~30倍。 P B：脉宽间隔。设定值小，效率高，但容易造成排渣不畅，在加工过程中一般要视电极的材料而定。 1、程序的编制 在初始界面按F4进入如图1所示的界面： F1：插入单节；增加一段新的程序F2：删除单节；删除一段新的程序。 F3：EDM减少；加工参数减少F4：EDM增加；加工参数增加。 图1
模块十二电火花加工 教学要求 根据电火花成型机床的操作过程分组进行机床操作训练; 根据电火花成型加工机床操作过程加工零件; 根据电火花线切割机床操作过程操作机床; 利用线切割机床加工工件。 教学重点 掌握所用电火花成型机床的主要结构及组成。 能进行开机和关机操作。 能用手控盒移动机床工作台。 正确维护与调整所用电火花成型机床。 掌握编程代码及指令格式。 能手工编制简单程序。 正确维护与调整所用电火花成型加工机床。 能进行开机和关机操作。 掌握3B编程代码及指令格式。 能手工编制简单的3B程序。 正确维护与调整所用电火花线切割机床。 教学难点 掌握编程代码及指令格式。 正确维护与调整所用电火花成型加工机床。 掌握3B编程代码及指令格式。
能手工编制简单的3B程序。课时安排 本模块安排30课时。 教学大纲 课题一电火花成型加工 1．电火花成型加工 2．电火花成型加工工艺范围 实训一操作机床 一、实训内容 二、学习目标 1．知识目标 2．技能目标 三、工艺知识 1．电火花成型加工必须具备的条件2．电火花成型机床主要结构及组成四、实训操作 1．开机 2．手动移动工作台 3．关机 五、评分标准 实训二电火花成型零件加工
一、实训内容 二、学习目标 1．知识目标 2．技能目标 三、工艺知识 1．工具电极的设计 2．工具电极的安装找正 3．编程代码及指令格式 四、电火花成形加工实训操作1．加工分析 2．工具电极的设计与制作1．安装与找正工具电极 2．安装与找正工件 3．编程并选择合理的加工参数4．工作液面的调整 5．放电加工 6．机床维护 五、评分标准 课题二电火花线切割加工实训一操作机床 一、实训内容
电火花加工技术 摘要本文主要介绍了电火花加工技术的原理，电火花加工技术的发展历程以及应用现状和发展前景 关键词电火花加工发展历程发展现状应用前景 一加工原理及原理图 加工原理图： 加工原理： 电火花加工时，脉冲电源的一极接工具电极，另一极接工件电极，两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质（常用煤油或矿物油或去离子水）中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙（0.01～0.05mm）。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中（10～107W／mm），放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需要的加工表面。与此同时，总能量的一小部分也释放到工具电极上，从而造成工具损耗。 二电火花加工发展历程
电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象，对材料进行加工的方法。 早在十九世纪，人们就发现了电器开光的触点开闭时，以为放电，使接触部位烧蚀，造成接触面的损坏。这种放电引起的电极烧蚀现象叫做电腐蚀。起初，电腐蚀被认为是有害的，为减少和避免这种有害的电腐蚀，人们一直在研究电副食产生的原因和防止的办法。当人们掌握了它的规律之后，便创造条件，转害为益，把电腐蚀用于生产中。研究结果表明，当两极产生放电的过程中，放电通道瞬时产生大量的热，足以使电极材料表面局部熔化或汽化，并在一定条件下，熔化或汽化的部分能抛离电极表面，形成放电腐蚀的坑穴。 二十世纪四十年代初，人们进一步认识到，在液体介质中进行重复性脉冲放电时，能够对导电材料进行尺寸加工，因此，创立了“电火花加工法”。 电火花加工技术作为特种加工领域的重要技术之一，最早应用于二战时期折断丝锥取出时的加工。随着人类进入信息化时代，电加工技术取得了突飞猛进的发展，可控性更高，数字化程度更好。 在中国电火花加工技术起步稍晚。根据中国的国情，实现电火花加工技术的原始创新是很困难的，只能采取引进消化吸收再创新的策略，因为这套系统集成了很多学科领域的知识，如计算机的软硬件、微电子、数控、电力半导体、机械技术、电气技术等，是多方面、多学科集成的产品，是比较复杂的高科技产品。国内现在显然还没有一个能够独立进行原始创新的团队，因此注定要经历一个长时间痛苦的积淀过程，所以我认为中国的电火花技术创新之路别无选择。政府也越来越认识到高校已经不再是创新的主战场，必须依托企业才能实现。 制造业是一个传统行业。一个国家的发展终归要落脚于制造业，因此作为基础工业，制造业必定拥有永久的生命力，而电加工行业也不例外。随着各项技术的不断发展，电加工技术也在进步，至于一项技术能够发展多久，也要看这个行业中的人怎样去尽心敬业、钻研并推进它。 众所周知，模具也是一个国家发展的基础行业，许多批量生产的产品都离不开模具，而电火花加工是制造模具的最主要技术之一。电火花加工仿形逼真以柔克刚，只要是导电的材料均可加工，而不受硬度、脆性、粘性等材料特性的限制，这是其他加工方法无法比拟的。电火花加工的另一个特点是可进行精密微细加工，微小孔、异型腔等的微细加工是其他设备无法替代的。这些特点决 从技术发展过程来看，电火花加工技术经历了手动电火花加工、液压伺服、直流电机、步进电机、交流伺服电机等一系列过程。控制系统也越来越复杂，从
电火花加工实验 一、实验目的 1、了解电火花成型加工的原理、特点和应用。 2、了解编制电火花成型加工程序的方法。 3、了解电火花成型加工机床的操作方法。 二、实验内容 1、讲解电火花成型加工机床的组成、原理、特点及应用。 2、演示电火花成型加工机床的加工过程。 3、熟悉电火花成型加工机床加工零件的过程。 三、实验设备 EDM-300电火花成型加工机床一台，电极 四、电火花成型加工简介 1、电火花成型加工的原理、特点和应用 原理：电火花成型加工是电火花加工的一种，其基本原理如图1所示。 被加工的工件做为工件电极，紫铜（或其它导电材料如石墨）做为工具电极。脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上，此时工具电极和工件均被淹没在具有一定绝缘性能的工作液（绝缘介质）中。在轴伺服系统的控制下，当工具电极与工件的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，两极间最近点处的工作液（绝缘介质）被击穿，工具电极与工件之间形成瞬时放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来，使局部形成电蚀凹坑。这样以很高的频率连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可以将工具电极的形状“复制”到工件上，加工出需要的型面来。 特点：（1）由于脉冲放电的能量密度高，使其便于加工用普通的机械加工难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的零件，并不受材料及热处理状况的影响。 （2）电火花加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小，工具电极不需要比加工材料硬，即可以柔克刚，故电极制造更容易。 应用：电火花成型加工一般应用在加工各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性的导电材
料，并且常用于模具的制造过程中。 2、实现电火花加工的条件 1）工具电极和工件电极之间必须加以60V~300V的脉冲电压，同时还需维持合理的工作距离——放电间隙。大于放电间隙，介质不能被击穿，无法形成火花放电；小于放电间隙，会导致积炭，甚至发生电弧放电，无法继续加工。 2）两极间必须充放具有一定绝缘性能的液体介质。电火花成型加工一般用煤油做为工作液。 3）输送到两极间的脉冲能量应足够大。即放电通道要有很大的电流密度，一般为 104～109A/cm2。 4）放电必须是短时间的脉冲放电。一般放电时间为1цs~1ms。这样才能使放电产生的热量来不及扩散，从而把能量作用局限在很小的范围内，保持火花放电的冷极特性。 5）脉冲放电需要多次进行，并且多次脉冲放电在时间上和空间上是分散的，避免发生局部烧伤。 6）脉冲放电后的电蚀产物应能及时排放至放电间隙之外，使重复性放电能顺利进行。 电火花加工过程见图2所示。 五、电火花成型加工机床的组成 组成：包括机床本体、脉冲电源、轴伺服系统（Z轴）、工作液的循环过滤系统和基于窗口的对话式软件操作系统。 1、机床本体：床身、工作台、主轴箱等组成。 1）床身：主要用于支承和连接工作台等部件，安放工作液箱等。 2）工作台：用于安装夹具和工件，并带动工件在X、Y向作往复运动。 3）主轴箱：用于装夹工具电极，并带动工具电极作Z向往复运动。 2、脉冲电源：其作用是把50Hz交流电转换成高频率的单向脉冲电流。加工时，工具电 极接电源正极，工件电极接负极。 3、轴向伺服系统：其作用是控制Z轴的伺服运动。 4、工作液循环过滤系统：由工作液、工作液箱、工作液泵、滤芯和导管组成。工作液起 绝缘、排屑、冷却和改善加工质量的作用。每次脉冲放电后，工件电极与工具电极之间
第三篇数控电火花成型机床实验 实验一基本操作 一、实验目的 1. 了解该机床的坐标系统； 2. 了解该机床的基本特性； 3. 了解该机床工作原理； 4. 了解对一个编程的编制、调用及加工过程； 5. 掌握开机、关机的操作步骤； 6. 熟练掌握手控盒各键的操作； 7. 掌握回原点的操作步骤； 8. 掌握各功能页面的相互切换。 二、实验设备 1. 数控电火花成形机； 2. 铜棒料?20X100mm； 3. 钢板200X200X30mm。 三、实验要求 1. 装夹电极要牢固，工件装夹在工作台的有效区内； 2. 机床在运动过程中，实习人员不准用手触摸电极及工件； 3. 实习人员必须在指导教师指导下进行操作，不得擅自独立操作。 四、实验内容 1. 开机操作过程 （1）打开电源主开关（如图III_1-1所示，在数控电源柜的左侧）； （2）打开急停按钮（位于控制面板及工作台两处）； （3）按电柜控制面板上的绿色按钮，系统NC即启动，屏幕上显示出如图III_1-2所示准备屏的画面； （4）按电柜控制面板上的白色按钮，系统动力部分即启动； 2. 回原点操作过程（返回机床的绝对零点） （1）开机显示准备屏后，按键盘上的光标键，选择回原点模块，再按键盘上的Enter 键开始执行，这时回原点功能块变为黄色，光标在选择区开始处（见回原点页面示意图III_1-3）； （2）仔细检查机床回原点的路径有无障碍，用键盘上的↑或↓键，将光标移到三轴回原点处； （3）按键盘上的Enter键开始执行，回原点的顺序为Z、Y、X及C轴，当达到原点后， 56
各轴显示的坐标值自动变为零； 图III_1-1 SF211电火花机床外形图 图III_1-2 准备屏示意图 （4）也可以用键盘上的↑或↓键，选定一个轴，单独回原点。 3. 利用手动盒移动机床各轴 （1）选择手控盒上的点动速度选择键（如图III_1-4所示），开机后系统默认为中速， 57
《电火花线切割项目报告实训总结》在2个周中我们迎来了特种加工操作实训，虽然在这一周中我们操作线切割和电火花分别只有两天半的时间，但在这短暂的时间在我感觉收获还是蛮多的。 在第一天老师跟我们说这次的实训不要求我们熟悉掌握特种加工中机床的操作，作简单了解就行，但在实际操作之前指导老师还是非常详细、认真的向我们讲解了有关线切割和电火花机床的用法及相关原理和实训要求及注意事项，我们也是听得津津有味。 老师用单、双号将我们分为线切割组和电火花组，两天半后再对调过来，因为我是单号，所以先被安排在线切割组。 在学习线切割中，通过老师的讲解，我了解到，线切割的基本工作原理是：利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它的主要用法是：利用脉冲电源加在工件与电极丝之间（一般工件接正极，电极丝接负极），通过控制系统根据预先输入的工作程序输出相应的信息，使工作台作相应的移动，工件与电极丝靠近，当两者接近到适当距离时(一般为0.01～0.04毫米)便产生火花放电，蚀除金属，金属被蚀除后工件与电极丝之间的距离加大，控制系统根据这一距离的大小和预先输入的程序，不断地发出进给信号，使加工过程持续进行，在整个操作过程中工件与电极丝之间用喷嘴喷入冷却液。它的走丝方式有两种：（1）高速走丝，速度为9～10米／秒，采用钼丝作电极丝,可循环反复使用；（2）低速走丝，速度小于10米／分，电极丝采用铜丝，只使用一次。通常第一种用得比较多。
而在学习电火花中，通过老师的讲解，我同样了解到，在进行电火花加工必须具备三个条件：必须采用脉冲电源；必须采用自动进给调节装置，以保持工具电极与工件电极间微小的放电间隙；火花放电必须在具有一定绝缘强度的液体介质中进行，电火花加工时，脉冲电源的一极接工具电极，另一极接工件电极，两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质（常用煤油或矿物油或去离子水）中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙（0.01～0.05mm）。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中（10～107W／mm），放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需要的加工表面。与此同时，总能量的一小部分也释放到工具电极上，从而造成工具损耗。 在学习线切割及电火花操作过程中我了解到： 1;操作前必须认真检查电火花线切割的状况，夹具、工作台必须良好才能进行操作，如有异常情况应及时报告老师，以防止造成意外。