电火花加工中的加工形状和轮廓控制
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电火花加工机床工作原理电火花加工机床是一种特殊的加工设备,运用电火花的原理进行金属加工,常用于制造精密零部件及模具。
本文将从电火花加工原理、机床构造、工作过程以及应用领域等方面进行详细介绍。
一、电火花加工原理电火花加工是利用电火花放电进行金属材料的加工的一种特殊加工方法。
其基本原理为在工件表面放电产生的高热能,通过瞬时高温熔化和蒸发工件表面的局部金属材料,从而实现金属材料的加工去除,完成精密的轮廓加工。
具体过程如下:1. 放电开始:电火花加工机床通过控制电极和工件之间的间隙,利用电脉冲在间隙中产生放电。
当电极接近工件表面时,间隙内的介质被电离,电极与工件之间产生高电场强度,导致电晕放电。
2. 电晕放电:在电极与工件之间的间隙中形成电晕放电等离子体,使得放电间隙内的局部电场强度升高。
3. 表面燃烧:通过电晕放电,工件表面局部金属材料瞬间被加热至高温并发生表面燃烧,造成工件表面微薄金属颗粒的蒸发和去除。
4. 放电跳跃:经过表面燃烧过程,放电间隙会产生气体的放大,导致放电跳跃,即电火花放电。
5. 加工效果:通过放电跳跃,金属材料表面的局部被加热融化后蒸发,达到加工去除金属材料的目的。
二、电火花加工机床构造电火花加工机床主要由机体、工作台、数控系统、电极头、电源系统以及冷却系统等组成。
1. 机体:电火花加工机床的机体通常采用高强度的铸造材料,保证了机床的稳定性和刚性。
2. 工作台:工作台用于固定和夹持工件,具有高精度的移动结构,可根据数控系统的指令精确移动,完成加工过程。
3. 数控系统:数控系统是电火花加工机床的核心控制单元,可实现加工轨迹、加工参数的程序控制,保证加工质量。
4. 电极头:电极头固定在机床上,用于安装切削电极,通过数控系统控制电极头的精确移动。
5. 电源系统:电源系统为电火花加工提供高频高压的电力,保证加工过程中的稳定放电。
6. 冷却系统:电火花加工过程产生大量热量,冷却系统用于对电极头、工件和工作台进行冷却,保证加工精度和长时间稳定运行。
电火花加工中的加工表面粗糙度和光洁度控制电火花加工是一种现代高精度加工工艺,其原理是利用电离空气形成的放电孔电极,在工件表面不断打出带有高温等离子体的小孔,使工件表面逐渐腐蚀而形成期望的形状与尺寸,而不破坏工件的本身性质。
该技术在制造航空、汽车、光电、医疗器械等领域得到广泛的应用,可实现苛刻的尺寸与形状精度要求,比传统机械加工精度高许多。
加工表面的粗糙度和光洁度是电火花加工的关键问题之一。
粗糙度是描述表面轮廓的一种参数,通常用符号Ra表示,单位是微米。
它是指表面周围所有曲面与平坦部分之间变形后曲面之间缠绕程度的一个统计指标。
通俗地说,它就是表面纹路的密度和深度。
Ra的大小与表面的光洁度有很大的关系。
光洁度是表面平滑程度的度量,反映了表面所反射光线的特性。
光洁度值越小表面越亮,反之越暗。
因此,粗糙度和光洁度是表面质量两个重要指标,如何控制它们的大小是影响加工质量的一个关键问题,具体措施如下:1. 选择适当的工艺条件。
电火花加工的加工条件,包括电压、电流、脉冲宽度和脉冲频率等参数,这些参数的改变会直接影响加工效果,提高加工参数可以提高加工效率,但同时也会降低加工表面质量。
因此,需要根据加工要求和加工材料的不同选定最佳工艺条件,在保证加工效率的同时控制加工表面粗糙度和光洁度。
2. 掌握合理的加工策略。
对于复杂曲面或曲线,可以采用多阶切削加工,即在原始曲面的基础上进行多次加工,每次加工去除一部分微小的毛刺,最终实现表面质量的整体提高。
为了降低表面的粗糙度和提高表面光洁度,还可以采用平切和钨丝切割等特殊的加工方法。
3. 选择合适的电极尺寸。
电极尺寸是影响加工表面质量的重要参数之一,尤其是对表面粗糙度的影响十分明显。
大电极可增大加工范围,但也容易产生表面瑕疵。
小电极则可以在加工过程中提高加工精度,但加工速度比较慢。
因此,在选择电极尺寸时,应根据加工要求和材料特性进行综合考虑。
4. 及时保养设备。
设备的工作状态直接影响加工质量,因此在加工过程中,要及时进行清理和保养,检查电极和壳体的磨损情况,及时更换损坏的零件。
第一章绪论1.1电火花加工技术的的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关的触点开闭时,因为放电,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,人们一直在研究电腐蚀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。
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,从单轴数控到3轴数控、再到多轴联动。
20世纪90年代初期,3轴电火花机在国内还是空白,主要是从日本和瑞士引进。
直到90年代中期,北京市电加工研究所才和日本沙迪克公司合作开始制造3轴电火花加工机,也可以说开始步入国内电火花加工机的真正快速发展轨道,后来在此基础上又生产研发了4轴4联动电火花加工机。
以该合作为例,可以看出北京市电加工研究所的消化吸收再创新的道路大概经历了以下几个阶段:首先制造主机,也就是机械部分,相对较为简单;此后是数控系统部分,可以理解为引进;之后是整个电源,是消化阶段。
经历这三个阶段之后是吸收,最后是再创新。
对电火花加工而言电火花成形机下一步的发展空间在精密微细和特殊材料两个方面。
特殊材料(如航空航天领域用的材料)专机,窄槽窄缝、异型腔的加工,精密模具等领域都是发展重点。
论文2012年 10 月 28 日目录摘要 (3)引言 (3)正文 (4)一.电火花线切割概述 (4)二.电火花线切割加工原理 (5)三.电火花线切割加工特点 (6)四.电极丝的参数选用 (7)五.电火花线切割加工的应用范围 (7)六.线切割中常见问题与处理措施 (8)七.电火花线切割机床组成和分类 (8)八.电火花线切割加工技术的现状 (9)结论 (10)参考文献 (11)电火花线切割技术摘要:随着机械制造业水平的不断提高和产品加工精度的需要,先进的机械制造技术的应用也就顺理成章。
线切割是通过带负电荷的工具电极和带正电荷的工件之间产生一次火花放电,产生瞬时的高温,使局部的金属熔化、气化而被蚀除掉,获得“以柔克刚”的效果。
关键词数控电火花线切割加工原理特点应用发展现状引言机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。
随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
先进制造技术的特点有:(1)它是面向21世纪的技术。
(2)是面向工业应用的技术。
(3)是驾驭生产过程的系统工程。
(4)是面向全球竞争的技术。
(5)是市场竞争三要素的统一。
然而电火花线切割技术是先进制造技术之一,在机械生产中应用范围广,它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等,成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极,各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等,具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点,已在生产中获得广泛的应用,目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60%以上。
现介绍数控电火花线切割机床加工及电极丝的选择,重点论述线切割的加工原理,特点和应用范围和发展现势。
电火花线切割机操作说明电火花线切割机是一种常用的金属切割设备,可以通过高频电火花产生的热能将金属工件切割成所需形状。
本文将详细介绍电火花线切割机的操作步骤,帮助用户正确、高效地操作该设备。
一、设备准备1. 确保电火花线切割机所需电源连接稳定,符合电源要求。
2. 检查切割线、切割丝以及电极丝的材料和直径是否符合要求。
3. 根据切割工件的要求,选择适当的工作台和夹具。
4. 检查电火花线切割机各部件是否完好,若有损坏应及时修复或更换。
二、操作步骤1. 将需要切割的金属工件固定在工作台上,并调整夹具位置,以确保切割位于正确位置。
2. 打开电火花线切割机电源开关,确保电源正常供电。
3. 设置切割参数。
根据切割工件的材料和厚度,调整电火花线切割机的切割速度、电流、脉冲等参数。
4. 选择切割线,并在线切割机上安装切割线。
确保切割线固定稳定,不会松脱。
5. 调整切割线的张力,使其保持适当紧绷状态。
6. 设置切割丝和电极丝的长度,并将其安装到切割线刀座上。
调整切割丝和电极丝的张力,确保其平稳运行。
7. 启动电火花线切割机,使其进入工作状态。
8. 根据切割路径和形状,在电火花线切割机的操作界面上编程,设置切割轨迹和方式。
9. 通过手动控制,将切割头靠近工件表面,确认切割位置是否正确。
10. 在确认切割位置正确后,按下开始按钮,电火花线切割机将按照预设的轨迹开始切割工件。
11. 在切割过程中,要随时检查切割情况,确保切割线、切割丝和电极丝没有松脱现象。
12. 切割完成后,关闭电火花线切割机电源开关,断开电源供应。
三、注意事项1. 操作电火花线切割机前,请佩戴适当的个人防护装备,如护目镜、手套等,确保人身安全。
2. 切割工件时,应注意切割线和切割点的选择,避免因工件不稳导致切割线脱离或切割不准确。
3. 切割丝和电极丝的长度应根据需要进行调整,切割丝和电极丝的张力不宜过大或过小,以免影响切割效果。
4. 定期检查电火花线切割机的各部件,如切割线、切割丝和电极丝的磨损情况,及时更换或修复。
数控机床简答综合题三、简答题(试卷)26.简述数控机床对进给传动系统的要求。
.答案:数控机床对进给系统的要求: (1 )运动件间的摩擦阻⼒⼩川2)消除传动系统中的间隙; ( 3)传动系统的精度和刚度⾼沃的减少运动惯性,具有适当的阻尼。
27.卧式加⼯中⼼常采⽤T形床⾝布局的优点是什么?答案:T形床⾝布局的优点z刚性好,提⾼了⼯作台的承载能⼒,易于保证加⼯精度;有较长的⼯作⾏程。
28.简述经济型数控车床的特点。
答案:经济型数控车床的特点:1)⼀般是在普通车床的基础上进⾏改进设计2)采⽤步进电动机驱动的开环伺服系统; 3)其控制部分采⽤单板机、单⽚机或档次⽐较低的数控系统来实现4)此类车床结构简单,价格低廉5)功能简单。
29.中⼩型数控车床多采⽤倾斜床⾝或⽔平床⾝斜滑板结构,其优点是什么?答案:(1)机床外形美观,占地⾯积⼩; ( 2)易于排屑和冷却液的排流; ( 3)便于操作者操作和观察沃的易于安装上下料机械⼿,实现全⾯⾃动化; ( 5)可采⽤封闭截⾯整体结构,以提⾼床⾝的刚度。
30.简述滚珠丝杠螺母副的⼯作原理。
答案:⼯作原理:在丝杠和螺母上都有半圆弧形的螺旋槽,当它们套装在⼀起时便形成了滚珠的螺旋滚道。
螺母上有滚珠回路管道,将⼏圈螺旋滚道的两端连接起来构成封闭的循环滚道,并在滚道内装满滚珠。
当丝杠旋转时,滚珠在滚道内既⾃转⼜沿滚道循环转动。
因⽽迫使螺母(或丝杠)轴向移动。
三、简答题1.球杆仪的作⽤是什么?简述其测量原理。
球杆仪的作⽤:机床精度综合检测分析的标准设备。
球杆仪的测试原理为:利⽤机床的两轴联动做圆弧插补,通过分析圆弧的半径变化和弧线的轨迹特征来判断机床的误差元素。
2.简述数控机床的基本使⽤条件。
数控机床的基本使⽤条件:(1)保证⼀定的环境温度和湿度;(2)地基牢靠,有隔震措施; (3)⼯作地点允许的海拔⾼度为1000m ; (4)稳定的供电电源,有抗⼲扰措施; (5 )保护接地。
三、简答题2.数控电⽕花线切割机床有邮⼏部分组成?简述电⽕花线切割加⼯的基本原理。
数控机床习题(第一章)1填空题(1)数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各种辅助装置组成。
(2)数控机床采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。
(3)突破传统机床结构的最新一代的数控机床是并联机床。
(4)自适应控制技术的目的是要求在随机变化的加工过程中,通过自动调节加工过程中所测得的工作状态、特性,按照给定的评价指标自动校正自身的工作参数,以达到或接近最佳工作状态。
2选择题(1)一般数控钻、镗床属于( C )(A)直线控制数控机床(B)轮廓控制数控机床(C)点位控制数控机床(D)曲面控制数控机床(2)( D )是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节(A)控制介质(B)数控装置(C)输出装置(D)伺服系统(3)适合于加工形状特别复杂(曲面叶轮)、精度要求较高的零件的数控机床是( A )(A)加工中心(B)数控铣床(C)数控车床(D)数控线切割机床(4)闭环控制系统的位置检测装置装在( D )(A)传动丝杠上(B)伺服电动机轴上(C)数控装置上(D)机床移动部件上(5)根据控制运动方式的不同,数控机床可分为(B )(A)开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床(B)点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床(C)经济型数控机床、普及型数控机床和高档型数控机床(D)NC机床和CNC机床3 判断题(1)通常一台数控机床的联动轴数一般会大于或等于可控轴数。
(×)(2)数控机床是通过程序来控制的。
(√)(3)数控机床只用于金属切削类加工。
(×)(4)数控系统是机床实现自动加工的核心,是整个数控机床的灵魂所在。
(√)(5)机床本体是数控机床的机械结构实体,是用于完成各种切割加工的机械部分。
(√)4 简答题(1)简述数控机床的发展趋势。
P91、高速度与高精度化2、多功能化3、智能化4、高的可靠性(2)简述数控机床各基本组成部分的作用。
电火花加工的基本原理和优缺点前言电火花加工是一种常用于制造业的先进加工技术,它可以精确地切割金属材料,实现复杂零件的加工。
本文将介绍电火花加工的基本原理以及其优缺点。
一、电火花加工的基本原理电火花加工是利用脉冲电火花在工件与电极之间产生放电,瞬时高温点熔化工件,通过去除熔融金属颗粒来完成加工的一种技术。
其基本原理如下:1.电极和工件的导电性:电火花加工中,工件材料和电极都需要具备良好的导电性。
工件通常是金属材料,而电极则通常选择铜或铜合金制成。
2.电火花放电:通过控制电极与工件之间的放电间隙和电气参数,使用脉冲电源施加高压电流至电极,产生强大的电场。
当电场强度超过工作介质的击穿电场强度时,电极和工件之间产生放电,形成电火花。
3.电火花的热效应:电火花的放电会使介质发生局部熔化,形成高温熔融的电火花区。
高温电火花区对工件表面进行剥蚀,并将熔融金属颗粒击碎,从而实现加工。
4.工作液的冷却和清洗:为了稳定电火花放电的过程,防止电极和工件过热,电火花加工通常需要使用工作液进行冷却和清洗。
工作液不仅能降低电极和工件的温度,还可以冲洗加工过程中产生的碎屑。
二、电火花加工的优点电火花加工在现代制造业中被广泛应用,并具有以下优点:1.加工精度高:电火花加工能够制造出高精度的零件,加工精度可达到0.001mm,甚至更高。
这使得电火花加工适用于制造精密器件和模具等需求高精度的产品。
2.适用于任意硬度的材料:电火花加工不受被加工材料硬度的限制,可以加工任何导电材料,无论是高硬度的钢铁材料,还是脆性的陶瓷材料,都可以进行有效加工。
3.无影响材料外形特征:由于电火花加工是通过放电熔化工件表面来实现加工的,不需要接触工件表面,因此可以保持材料的原始形状和特征。
这种非接触加工方式最大程度地避免了材料变形和应力引起的问题。
4.适用于复杂几何形状:电火花加工具有良好的灵活性,可以加工出复杂的几何形状,如细小孔洞、内外轮廓形状复杂的零件等。
写出五种特种加工的方法一、电火花加工⒈ 加工原理电火花加工是利用工具电极和工件电极之间的脉冲放电产生的高温,去除工件上多余的材料,使工件达到预定的尺寸和表面粗糙度要求。
有两种在生产中应用最广泛的电火花加工方法。
一种是用一定形状的电极工具(常用的电极工具是石墨、铜或其合金)进行电火花穿孔或电火花成型;另一种是用灯丝(一般是钼丝、钨丝或铜线)电极加工二维轮廓形状的WEDM。
WEDM还可以根据电极丝的走丝速度分为两种:快走丝和慢走丝。
⒉ 工艺特点及应用范围电火花加工工具不与工件直接接触,没有切削力,所以对机床加工系统的刚性要求不高;电火花加工可以加工任何由导电材料制成的工件,不受工件材料的强度、硬度、脆性和韧性的影响。
为耐热钢、淬火钢、硬质合金等耐火材料的加工提供了有效的加工手段。
电火花加工应用广泛,如加工各种孔、曲孔、微小孔和曲腔、切割、刻字和表面强化等。
二、电解加工⒈ 加工原理电解加工是通过金属在电解液中的电化学阳极溶解,对工件进行加工成型。
⒉ 工艺特点及应用范围电解加工的生产效率极高,约为电火花加工的5~10倍;电解加工可以加工形状复杂的型面(例如汽轮机叶片)或型腔(例如模具);电解加工中工具不和工件直接接触,加工中无切削力作用,加工表面无冷作硬化,无残余应力,加工表面周边无毛刺,能获得较高的加工精度和表面质量,表面粗糙度ra可达0.2~1.25μm,工件的尺寸误差可控制在范围内;电解加工中工具电极无损耗,可长期使用。
电解存在的主要问题是:电解液过滤和循环装置庞大,占地面积大;(2)电解液具有腐蚀性,因此对机床和设备应采取仔细的防腐措施。
电解加工广泛用于加工孔、轮廓、空腔、枪管膛线等。
,常用于倒角和去毛刺。
另外,电化学加工和切削加工的结合(如电解磨削、电解珩磨、电解磨削等。
)往往能取得良好的加工效果。
三、激光加工1. 加工原理激光的亮度极高,方向性极好,波长的变化范围小,可以通过光学系统把激光聚集成一个极小的光束,其能量密度可达108~1010w/cm2(金属达到沸点所需的能量密度为 105~106w/cm2)。
1、特种加工主要采用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料,以达到图样上全部技术要求。
(1分)2、电火花加工原理是基于工具和工件(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、形状和表面质量等预定的加工要求。
(2分)3、电火花加工系统主要由工件和工具、脉冲电源、自动进给和调节装置几部分组成。
(3分)4、在电火花加工中,提高电蚀量和加工效率的电参数途径有:提高脉冲频率、增加单个脉冲能量、减少脉冲间隔。
(3分)5、电火花加工的表面质量主要是指被加工零件的表面粗糙度、表面变质层、表面力学性能。
(3分)6、电火花加工的自动进给调节系统主要由以下几部分组成:测量环节、比较环节、放大驱动环节、执行环节、调节对象。
(3分)7、电火花成型加工的自动进给调节系统,主要包含伺服进给控制系统和参数控制系统。
(2分)8、电火花加工是利用电火花放电腐蚀金属的原理,用工具电极对工件进行复制加工的工艺方法,其应用范围分为两大类:穿孔加工、型腔加工。
(2分)9、线切割加工是利用移动的、作为负极的、线状电极丝和工件之间的脉冲放电所产生的电腐蚀作用,对工件加工的一种工艺方法。
(2分)10、快走丝线切割机床的工作液广泛采用的是乳化液,其注入方式为喷入式。
(2分)11、线切割机床走丝机构的作用:是使电极丝以一定的速度运动,并保持一定的张力。
(2分)12、线切割控制系统作用主要是:1)自动控制电极丝相对于工件的运动轨迹;2)自动控制伺服的进给速度。
(2分)13、快速成形技术(RP)最早产生于二十世纪70年代末到80年代初,目前RP技术的主流是:SLA立体光造型、L0M薄材叠层制造、SLS激光烧结、FDM熔融成型四种技术。
(4分)14、快速成型的数据接口主要有:快速成型技术标准数据格式即STL格式和快速成型设备的通用数据接口即CLI格式。
(2分)二、判断题(15分,每题1分)1、目前线切割加工时应用较普遍的工作液是煤油。
电火花线切割加工的步骤及要求电火花线切割加工是实现工件尺寸加工的一种技术。
在一定设备条件下,合理的制定加工工艺路线是保证工件加工质量的重要环节。
电火花线切割加工模具或零件的过程,一般可分以下几个步骤。
1. 对图样进行分析和审核分析图样对保证工件加工质量和工件的综合技术指标是有决定意义的第一步。
以冲裁模为例,在消化图样时首先要挑出不能或不易用电火花线切割加工的工件图样,大致有如下几种:⑴表面粗糙度和尺寸精度要求很高,切割后无法进行手工研磨的工件;⑵窄缝小于电极丝直径加放电间隙的工件,或图形内拐角处不允许带有电极死板井架放电间隙所形成的圆角的工件;⑶非导电材料;⑷厚度超过丝架跨距的零件;⑸加工长度超过x,y拖板的有效行程长度,且精度要求较高的工件。
在符合线切割加工工艺的条件下,应着重在表面粗糙度、尺寸精度、工件厚度、工件材料、尺寸大小、配合间隙和冲制件厚度等方面仔细考虑。
编程注意事项1. 冲模间隙和过渡圆角半径的确定⑴合理确定冲模间隙。
冲模间隙的合理选用,是关系到模具的寿命及冲制件毛刺大小的关键因素之一。
不同材料的冲模间隙一般选择在如下范围:软的冲裁材料,如紫铜、软铝、半硬铝、胶木板、红纸板、云母片等,凸凹模间隙可选为冲材厚度的10%—15%。
硬质冲裁材料,如铁皮、钢片、硅钢片等,凸凹模间隙可选为冲裁厚度的15%—20%。
这是一些线切割加工冲裁模的实际经验数据,比国际上流行的大间隙冲模要小一些。
因为线切割加工的工件表面有一层组织脆松的熔化层,加工电参数越大,工件表面粗糙度越差,熔化层越厚。
随着模具冲次的增加,这层脆松的表面会渐渐磨去,是模具间隙逐渐增大。
<br/>合理确定过渡圆半径。
为了提高一般冷冲模具的使用寿命,在线线、线圆、圆圆相交处,特别是小角度的拐角上都应加过渡圆。
过渡圆的大小可根据冲裁材料厚度、模具形状和要求寿命及冲制件的技术条件考虑,随着冲制件的增厚,过渡圆亦可相应增大。
一般可在0.1—0.5㎜范围内选用。
线切割加工原理、特点和应用电火花线切割加工(Wire cut Electrical Discharge Machining,简称WEDM)是线电极电火花加工的简称,是电火花加工的一种,有时又称线切割。
其基本原理如图所示。
被切割的工件作为工件电极,钼丝作为工具电极,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。
钼丝与工件之间施加足够的具有一定绝缘性能的工作液(图中未画出)。
当钼丝与工件的距离小到一定程度时,在脉冲电压的作用下,工作液被击穿,在钼丝与工件之间形成瞬间放电通道,产生瞬时高温,使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。
若工作台带动工件不断进给,就能切割出所需要的形状。
由于贮丝筒带动钼丝交替作正、反向的高速移动,所以钼丝基本上不被蚀除,可使用较长的时间。
它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等,成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极,各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等,具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点,已在生产中获得广泛的应用,目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60%以上。
根据电极丝的运行速度不同,电火花线切割机床通常分为两类:一类是高速走丝电火花线切割机床(WEDM-HS),其电极丝作高速往复运动,一般走丝速度为8~10m/s,电极丝可重复使用,加工速度较高,但快速走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿,使加工质量下降,是我国生产和使用的主要机种,也是我国独创的电火花线切割加工模式;另一类是低速走丝电火花线切割机床(WEDM-LS),其电极丝作低速单向运动,一般走丝速度低于0.2m/s,电极丝放电后不再使用,工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好,但加工速度较低,是国外生产和使用的主要机种。
切割属电加工范畴,是由前苏联发明的,我国是第一个用于工业生产的国家,当时由复旦大学和苏州风机械厂合作生产的是最早的机型叫复旦型,我们国内在此基础上发展了快走丝系统(HS).欧美和日本发展了慢走系统(LS)。
国家开放大学电大专科《数控机床》单项选择题题库及答案(试卷号:2431)国家开放大学电大专科《数控机床》单项选择题题库及答案(试卷号:2431)盗传必究单项选择题1.数控机床进给系统采用齿轮传动副时,为了提高传动精度应该有消除( )措施。
A.齿轮轴向间隙B.齿顶间隙C.齿侧间隙D.齿根间隙2.电火花加工的局限性( )。
A.电火花加工属不接触加工B.易于实现加工过程自动化C.加工过程中没有宏观切削力D.只能用于加工金属等导电材料3.滚珠丝杠预紧的目的是( )。
A.增加阻尼比,提高抗振性B.提高运动平稳性C.消除轴向间隙和提高传动刚度D.加大摩擦力,使系统能自锁4.在下列特点中,( )不是数控机床主传动系统具有的特点。
A.转速高、功率大,B.变速范围窄C.主轴变换迅速可靠D.主轴组件的耐磨性高 5.( )工作速度快和工作频率高,对环境要求适应性好,装置结构简单,工作介质不污染环境。
A.气压装置B.机械装置C.液压装置D.以上答案都不对6.下列( )检验属于几何精度检验。
A.直线运动定位精度B.直线运动矢动量的测定C.X、Y、Z坐标轴的相互垂直度D.回转运动矢动量的测定7.立式数控铣床的主轴轴线( )于水平面,是数控铣床中最常见的一种布局形式,应用范围最广泛,其中以三轴联动铣床居多。
A.平行B.垂直C.倾斜D.以上都不是8.与数控机床的基本使用条件不符的是( )。
A.保证一定的环境温度和湿度B.地基牢靠,有隔震措施C.无需抗干扰措施D.保护接地。
9.数控机床安装测量与反馈装置的作用是为了( )。
A.提高机床的安全性B.提高机床的使用寿命C.提高机床的灵活性D-提高机床的定位精度10.加工中心最突出的特征是是设置有( )。
A.刀库B.自动排屑装置C.自动交换工作台D.主轴准停装置11.数控机床进给系统采用齿轮传动副时,为了提高传动精度应该有消隙( )措施。
A.齿轮轴向间隙B.齿顶间隙C.齿侧间隙D.齿根间隙12.图2立式加工中心采用的是( )刀库。
《特种加工技术》2017版习题参考答案【说明】:每章的第一大题是简答题,其答案基本在书中有描述,此处不再给出;部分章节的拓展题主要目的是启迪、开拓思路或展开应用,故没有统一或固定的答案。
第1章电火花成形加工(EDM SINKING)二、选择题1.电火花深小孔加工应当选择以下 C 作为工作液;A.自来水;B.煤油;C.去离子水(工业纯水) ;D.乳化液2.电火花共轭回转加工的最早发明人是:AA.中国人;B.美国人C.俄国人D.德国人3. 欲将小型交叉孔口毛刺去除彻底干净,最好采用D加工方法来完成。
A.锉刀;B.砂带磨削C.砂轮磨削D.电火花工艺4.欲保证最高的加工精度,电火花加工中工作液供给方式最好采用C。
A.静态淹没工件;B.侧面冲液C.工具电极内部抽吸D.工具电极内部射出5.对于象筛网零件有成千上万个小孔需要加工,为保证生产率,电火花加工宜采用以下D工具电极.A.单个实心电极逐个加工;B.单个空心电极逐个加工C. 实心群电极D.空心管群电极三、判断题1.电火花加工中的吸附效应都发生在正极上。
(F )2.电火花成型加工时,电极在长度方向上损耗后无法得到补偿,需要更换电极。
(T )3.电火花成型加工中的自动进给调节系统应保证工具电极的进给速度等于工件的蚀除速度;(T)4.电火花成型加工和穿孔加工相比,前者要求电规准的调节范围相对较小。
(F )5.电火花成型加工电极损耗较难进行补偿。
(T )6.在型号为DK7740的数控电火花线切割机床中,D表示电加工机床。
(T)7.弛张式脉冲电源电能利用率相当高,所以在电火花加工中应用较多。
(F)8.电火花成型加工属于盲孔加工,工作液循环困难,电蚀产物排除条件差。
(T)9.电火花加工的粗规准一般选取的是窄脉冲、高峰值电流。
(F)10.电火花加工的粗规准一般选取的是宽脉冲、高峰值电流。
(T)11.电火花加工的效率较低。
(T)12.煤油作为电火花液,冷却效果最好(F)13.紫铜又叫纯铜;(T)14.电火花机床没有主运动,只有进给运动。
电火花加工中的加工形状和轮廓控制电火花加工是一种高精度、高效率的加工技术,因其可以对各
种形状的金属工件进行精细加工,广泛应用于航空、汽车、电子、模具等领域。
在电火花加工过程中,加工形状和轮廓控制是非常
重要的一环,直接关系到工件加工质量和效率。
一、加工形状的选择
电火花加工可以进行各种形状的加工,如平面、曲面、倒角、
螺纹等。
在选择加工形状时,需要根据工件的要求和加工的难度
来确定。
通常,加工形状较为简单的工件可以采用传统的机加工
工艺进行加工,而对于加工难度较大、复杂形状的工件则需要采
用电火花加工进行处理。
采用电火花加工加工复杂形状工件时,需要充分考虑工件的结
构和大小,以及加工的难度和成本等因素。
在确定加工形状时,
还需要考虑加工精度和表面质量问题,以避免出现加工误差和表
面缺陷等问题。
二、轮廓控制的方法
轮廓控制是电火花加工中的关键技术之一,可以有效控制加工
轮廓的精度和质量。
在电火花加工中,轮廓控制方法主要有以下
几种:
1. 增加电极数量:通过增加电极数量来控制加工轮廓,可以实
现更精细的加工质量。
2. 采用不同形状的电极:通过选择不同形状的电极来实现不同
形状的加工轮廓,可以大大提高加工效率和质量。
3. 采用不同的加工参数:通过调整加工参数(如放电电流、放
电时间、电极与工件间距等)来控制加工轮廓,可以实现更精细
的加工效果。
4. 采用模块化加工:通过将加工过程分成多个模块进行加工,
可以有效控制加工轮廓和精度。
5. 采用CAD/CAM技术:通过使用CAD/CAM技术,在计算机中进行三维造型和加工路径规划,可以精确控制加工轮廓和精度。
三、加工轨迹的设计
在电火花加工中,加工轨迹的设计是非常重要的一环,可以直
接影响加工轮廓和精度。
在设计加工轨迹时,需要充分考虑加工
难度、加工精度以及加工效率等因素。
在加工轨迹设计时,需要采用合理的加工策略和加工路径,以
保证加工轮廓的精度和表面质量。
在设计加工路径时,还需要考
虑加工过程中的温度、工件材料和加工精度等因素,以确保工件
加工质量和效率。
四、加工精度和表面质量的控制
在电火花加工中,加工精度和表面质量是非常重要的技术指标,可以直接影响工件的使用寿命和性能。
在实际加工过程中,需要
采用一系列的技术措施来保证加工精度和表面质量。
其中,加工精度的控制包括:电极轨迹的精确控制、加工参数的精确控制、电极磨损的控制等。
而表面质量的控制包括:去除切削沉积、合理选择工艺参数、选择合适的加工液等。
总之,电火花加工中的加工形状和轮廓控制是非常重要的技术环节,可以直接影响工件加工质量和效率。
在实际加工中,需要通过合理的加工策略和加工参数来控制加工轮廓和精度,从而保证工件的使用寿命和性能。