特种加工技术实验指导书

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特种加工技术

实验指导书

XXXXXXXX学院机电工程系

二0一二年五月

学 生 实验守则

为加强实验中心的建设和管理，确保实验教学质量和实验教学改方案的顺利进行，使学生能够养成良好的实验习惯，达到全面提高学生整体素质的目的，对实验室实验的学生特定如下守则：

1、学生凭“学生证”进入实验室。进入实验室的学生必须着装整齐，不得穿. . . .

2 / 37 拖鞋、背心进入实验室。

2、学生进入实验室后要保持安静，不许大声喧哗，有问题向老师举手示意，并保持实验室清洁，仪器摆放整齐。

3、不许随意旷课，有事或有病需持有效（辅导员签字）事假或病假条找任课教师请假。迟到十分钟以的学生可以进入实验室做实验，但任课教师会针对其“迟到”在“平时成绩”中扣分，迟到十分钟以上取消本次实验资格，视为旷课。旷课两次以上（含两次）或迟到三次以上（含三次），取消本门实验课程成绩。情节严重者，严格按学院学籍管理有关规定处理。

4、实验过程中要按仪器、设备说明书正确使用实验仪器，轻拿轻放，对于不正确使用仪器、设备的学生，任课教师会在其“平时成绩”中适当扣分。实验结束后关闭仪器、设备电源，并整理归位。

5、实验过程中的理论知识、实验注意事项、实验数据、实验总结等必须记录在实验记录本上，经任课教师检查合格并签字后方结束本次实验。如果没有任课教师签字，视为放弃本次实验成绩。在学期末，任课教师按比例抽取实验记录本，检查签字情况并存档。

6、实验报告为当次实验的课后作业，其容包括实验相关原理预习、实验数据与实验总结。实验报告是“平时实验成绩”的重要组成部分，学生应认真完成。

7、实验结束后，班长需安排2－3名同学值日，值日容包括整理实验仪器、擦黑板、擦桌子、擦窗台、扫地、拖地等。

8、实训期间，班长、学习委员应积极配合实训教师和实验室管理人员维护实验室正常的教学秩序，并每日安排同学值日。

9、如有因非正常使用导致仪器损坏或元器件损坏现象，需根据实际损坏情况. . . .

3 / 37 按价赔偿。

电火花线切割加工安全操作规程

一、基本事项：

电火花线切割机床的安全操作规程应从两个方面考虑：人身安全和设备安全。

（1）操作者必须熟悉线切割机床的操作技术，开机使用前，应对机床进行润滑；

（2）操作者必须熟悉线切割加工工艺，合理地选择电规准，防止断丝和短路. . . .

4 / 37 的情况发生；

（3）上丝用的套筒手柄使用后，必须立即取下，以免伤人；

（4）在穿丝、紧丝操作时，务必注意电极丝不要从导轮槽中脱出，并与导电块有良好接触，在穿丝过程中应带好手套，防止电极丝将手割伤；

（5）放电加工时，工作台不允许放置任何杂物，否则会影响切割精度；

（6）线切割加工前应对工件进行热处理，消除工件部的残余应力。工件部的应力可能造成切割过程中工件爆炸伤人，加工时，切记装上防护罩；

（7）装夹工件时要充分考虑装夹部位和钼丝的进刀位置和进刀方向，确保切割路径通畅，这样可防止加工中碰撞丝架或加工超程；

（8）合理配置工作液（乳化液）浓度，以提高加工效率和工件表面质量。切割工件时应控制喷嘴流量不要过大，以确保工作液能包住电极丝，并注意防止工作液的飞溅；

（9）切割时要随时观察机床的运行情况，排除事故隐患；

（10）机床附近不得摆放易燃或易爆物品，防止加工过程中产生的电火花引起事故；

（11）禁止用湿手按开关或接触电器，防止工作液或其他导电物体进入电器部分，引起火灾发生；

（12）定期检查电器部分绝缘情况，特别是机床床身应有良好的接地。在检查机床时，不可带点操作。

二、操作者的服装与身体安全有关的注意事项：

（1）为了防止被卷入机器的转动部分，请摘掉领带、项链等，将长头发束扎在后面卷起来并带帽子，若袖口不紧，请整理好，要求戴袖套； . . . .

5 / 37 （2）不准穿背心、拖鞋。

以上规定，请实训者严格遵守！

电火花成形加工安全操作规程

电火花加工直接利用电能，且工具电极等裸露部分有100～300V高电压。电火花加工中使用的工作液（煤油等），在常温下极易挥发有害气体。在煤油中长时间脉冲火花放电，煤油在瞬时局部高温下会分解出氢气、乙炔、甲烷、一氧化碳和大量油雾烟气，遇明火很容易燃烧，引起火灾。因此，人身防触电和安全防火很重要。 . . . .

6 / 37 （一）安全规程

1、电火花机床应设置专用地线，使电源箱外壳、床身与其他设备可靠接地，防止电气设备绝缘损坏而发生触电；

2、操作人员在加工过程中不可触碰工具电极，不得离开工作时的电火花机床；

3、经常保持机床电气设备清洁，防止受潮，以免降低绝缘强度而影响机床的正常工作。

4、添加工作液（煤油）时，不得混入类似汽油之类的易燃液体，防止火花引起火灾。油箱要有足够的循环油量，使油温控制在安全围。

5、放电加工时，工作液面要高于工件一定距离（30～100mm）。如果液面过低，加工电流较大，很容易引起火灾。操作人员应经常检查液面是否合适。操作不当、易发生火灾的情况如下图所示，要避免出现图中的错误。

6、根据工作液介质的污染程度，与时更换过滤介质（如油过滤纸芯等），并保持油路畅通。

7、电火花加工车间，应有抽油雾、烟气的排风换气装置，保持室空气良好而不被污染。

8、机床周围严禁烟火，并应配有适用于油类的灭火器，最好配置自动灭火器。若发生火灾，应立即切断电源，并用四氯化碳或二氧化碳灭火器吹灭火苗，防止事故扩大化。

9、电火花机床的电气设备应设置专人负责，其他人员不得擅自乱动。

10、人员离开前应关断总电源，关好门窗。 . . . .

7 / 37 操作不当、易发生火灾的原因

（二）操作规程

1、坚持岗位责任制，做好室外环境安全卫生，保证通道畅通，设备物品要安全放置，认真搞好文明生产。

2、熟悉所操作机床的结构、原理、性能与用途等方面的知识，按照工艺规程做好加工前的一切准备工作，严格检查工具电极与工件是否都已校正和固定好。 . . . .

8 / 37 3、调节好工具电极与工件之间的距离后，锁紧工作台面，启动工作液油泵，使工作液（煤油）液面高于工件加工表面一定距离后，才能启动脉冲电源进行加工。

4、加工过程中操作人员不能一手触摸工具电极，另一只手触碰机床（机床已接地），将有触电危险，严重时会危与生命。

5、为了有效防止触电事故的发生，必须采用如下安全措施：

1）出现故障或与有关规定不符合时，应与时处理；

2）维修机床电器时，应拉开电闸，切断电源，尽量不要带电工作；如果必须带电工作时，应采取必要的安全措施；

6、机床加工完毕后，随即关断电源，收拾好工、夹、测、卡等工具，并将场地清扫干净；

7、操作人员应坚守岗位，经常采用看（看火花颜色，蓝白、火红色且放电点细小，经常在转移、分散者为正常，亮红色火球状的火花为不正常；看液面冒无烟小气泡为正常。冒白色烟的大气泡为不正常）、听（火花声清脆而连续者为正常、火花声发闷深沉者为不正常）等方法注意机床的运转情况，发现问题要与时处理并向相关人员报告。

8、定期做好机床的维修保养工作，使机床经常处于良好状态。

9、煤油污染的废棉纱头，擦拭机床、夹具、工件的废布头、废纸片，应放入金属容器定期清理，不可随地乱扔；

10、临时接 电源插座和电源线，不能放置在人行道上或人脚能踩到的地方，以免跘人或人踩后引起短路或触电；

11、机床周围的工作场地，工夹量具和工件等物品，不要乱放乱摆；应放整. . . .

9 / 37 齐，养成良好的习惯，文明整洁。

实验项目（一）

电火花线切割机床操作与加工演示

一、实验项目：

1、讲解电火花线切割机床结构与各部分功能；

2、掌握电火花线切割机床操作方法。

二、实验目的：

1、了解电火花线切割机床结构；

2、掌握电火花线切割机床操作方法；

3、理解电火花线切割加工安全操作规程。

三、实验场地与设备：

1、实训场地：重型实训楼一楼先进数字制造中心特种加工实训区；

2、实训设备：数控电火花线切割机床；

四、实验容与指导：

（一）、电火花线切割机床结构

1、机床

如图1所示。X,Y坐标台装夹被加工的工件。

2、控制器

数字控制系统，控制工件相对于电极丝的运动轨迹与进给速度。

3、脉冲电源

线切割加工一般属中、精加工，往往将工件一次加工成形，要求：脉冲峰值电流适当；脉冲宽度窄；脉冲重复频率尽量高；有利于减少电极丝损耗；参数调节方便，适应性强。 . .

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图1 电火花线切割机床结构

（二）线切割加工操作流程

电火花线切割操作流程如图2所示。

图2 电火花线切割操作流程

1）图纸分析

2）工件材料的选定与处理

①穿丝孔加工

为了减少由残余应力引起的材料变形，不论凸模或者凹模工件，都应在毛坯的适当位置进 储丝筒

工作台

控制台 丝架 . . . .

11 / 37 行穿丝孔的加工。孔德大小与其距离工件边缘的尺寸和距切割轨迹的远近，如图3所示。穿丝孔应放在毛坯废料多的一边，孔径以与其距边缘的尺寸应根据工件厚度而定。切窄槽时也要注意穿丝孔的位置。

图3 穿丝孔位置（mm）

②热处理

为了减少材料变形加工对加工精度的影响，在热处理前，可进行预加工，凹模一般留3～

5mm的余量，凸模可在工件四周切槽。

③材料选择

应该选择淬透性好、热处理变形小的材料。当采用线切割工艺加工模具时，应尽量选择Cr12、CrWMn、Cr12MoV、GCr15等合金钢。

④基准面

当切割图形对位置精度要求较高时，除基准面外，最好在工件中心设置一个Φ3～6mm、有效深度为3～5mm的基准孔，如图4所示。切割时所选择的基准面和基准孔都必须精磨。