特种加工技术

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特种加工技术知识要点

特种加工技术知识要点

特种加工技术知识要点1.数控加工技术:数控加工技术是一种利用计算机控制机床进行零件加工的技术。

它采用数控机床,通过预先编程控制加工过程,可以实现高精度、高效率的加工。

数控加工技术广泛应用于航空航天、军工、汽车等行业,在生产中起到重要作用。

2.激光加工技术:激光加工技术是一种利用激光束对材料进行切割、焊接、打孔等加工的技术。

激光加工具有高精度、高速度、无接触、非热应力影响等特点,适用于材料种类广泛的加工领域。

3.电火花加工技术:电火花加工技术是一种利用电火花放电原理进行加工的技术。

电火花加工技术可以加工硬度高、脆性材料,适用于模具、滑动配件等零部件的制造。

该技术可以实现精密加工,但加工速度较慢。

4.超声波加工技术:超声波加工技术是一种利用超声波振动作用于材料进行加工的技术。

超声波加工技术适用于薄壁、复杂形状的零部件加工,可以实现高精度、高效率的加工。

超声波加工技术广泛应用于电子、精密机械等领域。

5.热处理技术:热处理技术是一种通过加热、保温、冷却等方式改变材料的物理、化学性能的技术。

热处理技术包括淬火、回火、正火、退火等工艺,可以改善材料的硬度、强度、韧性等性能,提高零部件的使用寿命。

6.表面处理技术:表面处理技术是一种通过改变材料表面结构和性能来改善零部件的耐磨、耐蚀、抗疲劳等性能的技术。

常见的表面处理技术包括镀金属、热处理、喷涂、化学处理等。

7.焊接技术:焊接技术是一种将两个或多个工件加热至熔化状态,通过力或压力使其连接成一体的技术。

常见的焊接技术包括电弧焊、氩弧焊、激光焊等。

焊接技术适用于金属材料的连接,广泛应用于航空、航天、建筑等领域。

8.加工装备与工具:特种加工技术的实施需要特定的加工装备和工具。

各类加工装备和工具具有切削、磨削、钳工、冲压等不同的功能,用于实现不同的加工过程。

加工装备和工具的性能直接影响加工质量和效率。

以上是特种加工技术知识的几个要点,涵盖了常见的特种加工技术和相关的装备工具。

特种加工技术

特种加工技术

特种加工技术1. 引言特种加工技术是指在工业生产过程中,利用先进的加工设备和工艺,对特殊材料或特殊形状的零件进行加工加工的技术方法。

特种加工技术在许多领域中都有广泛的应用,如航空航天、汽车制造、船舶建造等。

本文将介绍几种常见的特种加工技术,包括电火花加工、激光加工以及电化学加工。

2. 电火花加工电火花加工是一种利用电火花放电来进行加工的技术。

该技术主要用于加工高硬度和脆性材料,如硬质合金、陶瓷等。

其工作原理是利用高压脉冲电流在工件表面产生电火花放电,从而烧蚀掉工件表面的材料。

通过控制放电的时间和能量,可以实现对工件的精细加工。

电火花加工具有以下几个优点: - 能够加工高硬度和脆性材料; - 加工过程中不会产生机械应力; - 可以实现复杂形状的加工。

然而,电火花加工也存在一些限制:- 加工效率相对较低;- 加工精度受到局限。

3. 激光加工激光加工是利用高能量密度的激光束对工件进行加工的技术。

激光加工可以通过烧蚀、熔化、汽化等方式来剥离工件表面的材料。

激光加工具有以下几个特点: - 高加工精度和加工质量; - 高加工速度; - 可以实现对不同材料的加工。

激光加工在航空航天、汽车制造等领域有广泛的应用。

例如,在飞机制造中,激光加工可以用于切割、焊接、打孔等工艺操作。

激光加工的应用还面临一些挑战: - 高能量激光设备的成本较高; - 对工件材料的适应性有限。

4. 电化学加工电化学加工是利用电化学反应对工件进行加工的技术。

它通过在电解液中施加电压,使得工件表面发生氧化、溶解等反应,从而实现加工目的。

电化学加工具有以下优点: - 加工精度高; - 加工过程中不会产生机械应力; - 可以加工高硬度和脆性材料;电化学加工主要用于微小零件加工、细微结构加工、薄板加工等领域。

例如,在电子芯片制造中,电化学加工可以用于进行微细线路的蚀刻。

然而,电化学加工也存在一些限制: - 加工速度较慢; - 加工尺寸受到限制。

5. 总结特种加工技术在现代工业中起着重要作用。

特种加工技术

特种加工技术
• 工具材料常用不淬火的45钢。工具的形状和尺寸应比 被加工面的形状和尺寸相差一个“加工间隙”。磨料常用 碳化硼、碳化硅、氧化铝或金刚石粉等。工具振动频率一 般选择在16~25kHz,工具端部的振幅一般是20~80μm。
• 2. 超声波加工的特点和应用 • (1) 超声波加工主要适于加工各种硬脆材料,特别是不导
• 图是利用固体激光器加工的原理示意图。当激 光工作物质(如红宝石、钕玻璃和掺钕钇铝石 榴石等)受到光泵(即激励脉冲氙灯)的激发后, 吸收特定波长的光,在一定条件下可形成工作 物质中的亚稳态粒子数大于低能级粒子数的状 态,这种现象称为粒子数反转。此时,一旦有 少数激发粒子自发辐射发出光子,即可感应所 有其它激发粒子产生受激辐射跃迁,造成光放 大。并通过谐振腔的反馈作用产生振荡,由谐 振腔一端输出激光。通过透镜将激光束聚焦到 待加工表面上,即可对工件进行加工。
好、无残余应力和毛刺; • (5) 加工中阴极损耗小,一般可加工上千个零件; • (6) 因影响电解加工的因素很多,故难于实现高
精度的稳定加工。尺寸精度低于电火花加工,且 不易控制,一般型孔加工为:0.03~0.05mm,型 腔加工为0.05~0.2mm; • (7) 电解液对机床有腐蚀作用,设备费用高,电 解产物的处理和回收较困难,污染较严重。
砂带磨削
• 利用高速运转的环形砂带加工工件表面的 磨削。一般在砂带磨床上进行。 砂带围绕 在具有一定弹性的压轮和张紧轮上,由压 轮驱动回转作连续切削运动,工件放在传 送带或工作台上作进给运动。当工件接触 砂带或通过压轮下的磨削区时,即被砂带 磨去表面的一层材料
• 砂带磨削具有许多其它磨削加工方式所不 具备的优势:①磨削效率高达96%,是所 有磨削加工方式中最高的;②磨削比高(比 砂轮磨削高10倍以上);③可实现磨削、研 磨、抛光等多重加工效果,加工精度高,

机械制造工程技术基础:特种加工技术

机械制造工程技术基础:特种加工技术
光学系统
激光器
机械系统
12.5 激光加工
❖12.5.3 激光对焦
演示
12.5 激光加工
❖12.5.4 激光器加工的范围(皮革纺织)
12.5 激光加工
❖12.5.4 激光器加工的范围(广告工艺)
12.5 激光加工
❖12.5.4 激光器加工的范围(建筑模型)
12.5 激光加工
❖12.5.4 激光器加工的范围(工业加工)
机械制造工程技术基础
特种加工技术
学习内容
1 掌握特种加工的概念 2 了解特种加工典型加工原理方法 3 分析特种加工与传统加工技术的区别
引言 零件的生产制造过程是怎样的?
机械加工
机械加工
传统加工(车、铣、刨、磨、钳)
现代加工
普通数控加工
(数控车、数控铣)
特种加工
(激光演示)
12.1 特种加工
❖12.1 特种加工概念
海宝笔筒图纸
海宝笔筒产品
12.4 熔融成形制作
❖ 使用快速成形制作海宝笔筒的过程
三维模型
海宝切笔片筒处图理纸
海宝笔筒产品
后处理 工件
·
设备加工
12.4 快速成形技术
❖12.4.2 快速成形技术特点
1、高度柔性:无需任何专用夹具或工具。 2、设计制造一体化:(CAD/CAM一体化)。 3、快速性 :几个小时到几十个小时就可制造出零件。 4、自由形状制造:可以制造任意复杂的三维几何实体。 5、材料的广泛性:如纤维、塑料、纸、陶瓷、金属等。
石等硬脆材料,比用金刚石刀具切割具有切片薄、切
口窄、精度高、生产率高、经济性好的优点。
12.6 超声波加工
❖12.6.3 超声波加工应用范围

1.1 什么是特种加工技术

1.1 什么是特种加工技术

电火花线切割
激光切割
等离子弧喷涂
3
2、特种加工技术的产生
讨论:传统机械切削加工的原理及局限性
局限性1:切削加工“以硬欺软 ”---- 刀具硬度高于工件 面临困难:如何加工硬质合金、金刚石等超硬材料?
4
局限性2:刀具运动空间---- 多数为旋转相对运动 面临困难:如何加工异形孔、窄缝??
局限性3:切屑力和切屑热----影响表面精度和微观结构 面临困难:如何加工超精超光整表面?
5
历史故事
1943年,前苏联莫斯科大学的拉扎林柯夫妇在研究开关触点(钨合 金)遭受火花放电腐蚀损坏时发现电火花的瞬时高温可以使得局部金 属熔化、气化而被蚀除,同时将开关触点浸没在油内可以使得放电蚀 除均匀并且可以预测大小,获得“以柔克刚”的效果,从而发明了世 界第一台电火花加工机床。
扎连科夫妇试验用的钨开关自动点火系统
LOGO
特种加工
Non-Traditional Machining
南华大学机械工程学院1LOGO§ 1.1 什么是特种加工技术
2
1、特种加工的概念
特种加工国外亦称“非传统加工” 或“非常规机械加工” ,是指 那些不属于传统加工工艺范畴的加工方法。它不同于使用刀具、磨具 等直接利用机械能切除多余材料的传统加工方法,泛指用电能、热能、 光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加 材料的加工方法,从而实现材料的去除、变形、改变性能或被镀覆等 工艺。
▪ 适合微细加工,电子束、离子束加工等不仅可加工尺寸微小的孔 或狭缝,还能获得高精度、极低粗糙度的加工表面;
▪ 两种或两种以上的不同类型的能量可相互组合形成新的复合加工 形式,加工能量易于控制和转换,加工范围广,适应性强。

§10-2 特种加工技术

§10-2   特种加工技术

加工时,工具以一定的静压力压在工件上, 加工区域送入磨粒悬浮液。超声波发生器产 生超声频电振荡,通过超声换能器将其转变 为超声频机械振动,借助于振幅扩大棒把振 动位移振动放大,驱动工具振动。材料的碎 除主要靠工具端部的振动直接锤击处在被加 工表面上的磨料,通过磨料的作用把加工区 域的材料粉碎成很细的微粒,从材料上碎除 下来。由于磨料悬浮液的循环流动,磨料不 断更新,并带走被粉碎下来的材料微粒,工 具逐渐伸入到材料中,工具形状便复现在工 件上,工具材料常用不淬火的45钢,磨料常 用碳化硼或碳化硅、氧化铝、金刚砂粉等。

(3)电化学加工 利用电能转化为化学能进行加工,如电解加 工、电镀、刷镀、镀膜和电铸加工等。 (4)激光加工 利用激光光能转化为热能进行加工。 (5)化学加工 利用化学能或光能转换为化学能进行加工, 如化学铣削和化学刻蚀(即光刻加工)等。 (6)复合加工 将机械加工和特种加工叠加在一起就形成复 合加工。如电解磨削、超声电解磨削等。
(2)超声波加工的特点和应用 超声波磨料流加工适宜加工各种硬脆材料,尤 其是电火花加工和电解加工无法加工的不导电 材料和半导体材料,如玻璃、陶瓷、半导体、 宝石、金刚石等。对于硬质的金属材料,如淬 硬钢、硬质合金等,虽可进行加工,但效率低。 近十几年来,超声波加工与传统的切削加工技 术相结合而形成的超声波振动切削技术得到迅 速的发展,并在生产实际中得以广泛的应用。 超声波车削、超声波磨削、超声波钻孔等在金 属材料,特别是难加工材料的加工中取得良好 的效果。加工精度、加工表面质量显著提高。
3)特种加工中,工具的硬度和强度可以低于工 件的硬度和强度,因为它主要不是靠机械力 来切削,同时工具的损耗很小,甚至无损耗, 如激光加工、电子束加工、离子束加工等。 适于加工脆性材料、高硬材料、精密微细零 件、薄壁零件、弹性零件等易变形零件。

八大特种加工技术

非常工艺:八大特种加工技术特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”,泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法,从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等。

一、特种加工的发展和定义传统的机械加工已有很久的历史,它对人类的生产和物质文明起了极大的作用。

目前我们的大部分产品还是依靠传统的方法加工和装配得到的,如我们的家用电器:电冰箱、洗衣机、空调等;我们的交通工具:如汽车、火车、飞机等,以及各种武器装备:枪、炮、坦克、火箭等。

传统的机械加工方法是用机械能量和切削力切除多余的金属,使零件具有一定的几何形状、尺寸和表面粗糙度。

它要求刀具材料比工件材料硬。

随着科学技术的发展,特别是上个世纪50年代以来,随着生产发展和科学实验的需要,很多工业部门,尤其是国防工业部门的要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、高温、高压、大功率、小型化等方向发展,它们使用的材料越来越难加工,零件的形状越来越复杂,尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求也越来越高,因而对机械制造部门提出一些新的要求:•解决各种难切削材料的加工问题。

如硬质合金、钛合金、耐热钢、不锈钢、淬火钢、金刚石、宝玉石、石英以及锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性的金属及非金属材料的加工。

•解决各种特殊复杂表面的加工问题。

如喷汽涡轮机叶片、整体涡轮、发动机机匣、锻压模和注射模的立体成型表面,各种冲模、冷拔模上特殊断面的型孔,炮管内膛线,喷油咀、栅网、喷丝头上的小孔、窄缝等的加工。

•解决各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工问题。

如对表面质量和精度要求很高的航天、航空陀螺仪、伺服阀,以及细长轴、薄壁零件、弹性元件等低刚度零件的加工。

要解决上述一系列工艺问题,仅仅依靠传统的切削加工方法就很难实现,甚至根本无法实现。

人们相继探索研究新的加工方法,特种加工就是在这种前提条件下产生和发展起来的。

特种加工,国外称作非传统加工(Non - Traditional Machining, NTM)或非常规加工(Non –ConventionalMachining,NCM),是一种采用不同于传统切削磨削加工工艺及装备的加工技术,是将电、磁、声、光、热等物理能量及化学能量或其组合乃至与机械能组合直接施加在被加工的部位上,从而使材料被去除、变形及改变性能等。

特种加工技术

1、切削加工的本质和特点:一是靠刀具材料比工件更硬;二是靠机械能把工件上多余的材料切除。

2、特种加工的特点是:1)不是主要依靠机械能,而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属材料;2)工具硬度可以低于被加工材料的硬度;3)加工过程中工具和工件之间不存显著的机械切削力。

3、特种加工的加工范围:可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属或非金属材料,且专长于加工复杂、微细表面和低刚度零件,同时,有些方法还可用于进行超精加工镜面光整加工和纳米加工。

4、特种加工对材料可加工性结构等的影响:1)提高了材料的可加工性。

2)改变了零件的典型工艺路线。

3)可以直接加工出各种标准和非标准直齿轮,微电机定子,转子硅钢片,各种变压器铁心,各种特殊、复杂的二次曲面体零件。

省去了设计和制造相应的刀、夹、量具;模具以及二次工具,大大缩短了试制周期。

4)特种加工对产品零件的结构设计带来很大的影响。

5)对传统的结构工艺性的好与坏需要重新衡量。

5、电火花加工的原理:1)必修使工具电极和工件被加工表面之间保持一定的放电间隙。

2)火花放电必须是瞬时的脉冲性放电,放电延续一段时间后,需停歇一段时间,放电延续时间一般为10 。

3)火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行,例如煤油、皂化液或去离子水等。

6、电火花加工的特点:1、是不接触加工;工具电极和工件之间并不直接接触而有一个火花放电间隙,间隙中充满煤油工作液。

2、加工过程中没有宏观切削力;火花放电时,局部、瞬时爆炸力的平均值很小,不足以引起工件的变形和位移。

3、可以”以柔克刚”:由于电火花加工直接利用电能和热能来去除金属材料,与工件材料的强度和硬度等关系不大,因此可以用软的工具电极加工硬的工件,实现“以柔克刚”。

7、电火花加工机床的组成部分:8、与一般电火花加工工艺相比较,采用平动头电火花加工有如下特点:1、它可以通过改变轨迹半径来调整电极的作用尺寸,因此尺寸加工不再受放电间隙的限制。

第一节-特种加工技术

(3)电火花加工是通过脉冲放电来蚀除金属 材料的,而脉冲电源的参数随时可调,因此在同一 情况下,只需调整电参数即可切换粗、半精、精、 超精加工。
2.电火花加工的局限性:
(1)电火花加工生产效率低。 (2)被加工的工件只能是导体. (3)存在电极损耗,这就影响了成型精度。 (4)加工表面有变质层。 (5)加工过程必须在工作液中进行。电火花加工时 放电部位必须在工作液中,否则将引起异常放电。 (6)线切割加工有厚度极限。
60年代初,上海科学院电工研究所成功研制了我国第一台靠模仿形电 火花线切割 机床。随后又出现了具有我国特色的冷冲模工艺,即直接采用凸模打凹 模的方法,使凸凹模配合的均匀性得到了保证,大大简化了工艺过程。
60年代末,上海电表厂张维良工程师在阳极切割的基础上发明了我国 独有的高速走丝线切割机床。上海复旦大学研制出电火花线切割数控 系统。
电火花加工
一、加工原理
电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时 产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电 加工或电蚀加工,英文简称EDM.
电火花加工的基本概念和特点
电火花加工的基本概念:
电火花加工又称放电加工(Electrical Discharge Machining 简称EMD)。它是在加工过程中,使工具和工件 之间不断产生脉冲性的火花放电,靠放电时产生的局部、瞬时 的高温将金属蚀除下来。这种利用火花放电产生的腐蚀现象 对金属材料进行加工的方法叫电火花加工。
国外电火花加工的发展
目前计算机技术广泛应用于工业领域,电火花加工实 现了数控化和无人化。美国、日本的一些电火花加工设 备生产公司依靠其精密机械制造的雄厚实力,通过两轴、 三轴和多轴数控系统、自动工具交换系统及采用多方向 伺服的平动、摇动方案,解决了电火花加工技术中一系列 实质性的问题。随着具有高精度、高刚度、高自动化、 高加工表面粗糙度的机床不断出现,使加工的功能及范围 不断扩大。如今,在国际上,电火花加工可以加工大至数十 吨重的模具和零件,小至只有几微米的微孔。

特种加工技术


三、实际应用 等离子体加工已广泛用于切割。各种金属材料, 特别是不锈钢、钢、铝的成形切割,已经获得重 要的工业应用。等离子体还用于金属的穿孔加工。 此外,等离子体弧还作为热辅助加工。等离子体 电弧焊接已得到广泛应用,使用的气体为氩气。 等离子体表面加工技术 近年来有了很大的发展。 日本近年试制成功一种很容易加工的超塑性高速 钢,就是采用这一技术实现的。采用等离子体表 面加工技术,还可提高某些金属材料的硬度,例 如使钢板表面氦化,可大大提高钢材的硬度。等 离子体还用于人造器官的表面加工。
第三节
磨料流加工
磨料流加工在我国又称挤压珩磨(Abrasive Flow Machining 简写为AFM),是70年代发 展起来的一项表面加工的新技术,最初主要 用于去除零件内部通道或隐蔽部分的毛刺而 显示出优越性,随后扩大应用到零件表面的 抛光。
一、基本原理
磨料流加工是利 用一种含磨料的半流 动状态的粘弹性磨料 介质,在一定压力下 强迫在被加工表面上 流过,由磨料颗粒的 刮削作用去除工件表 面微观不平材料工艺 方法。图9-13为其加 工过程示意图。
由于上述三种压缩效应的综合作用,使等离子体的能量 高度集中,电流密度、等离子体电弧的温度都很高,气体的 电离度也随着剧增,并以极高的速度从喷嘴喷出,具有很大 的动能和冲击力,当达到金属表面时,可以释放出大量的热 能,加热和熔化金属,并将熔化了的金属材料吹除。 二、材料去除速度和加工精度 等离子体切割的速度是很高的,成形切割厚度为25mm的铝 板时的切割速度为760mm/min,而厚度为6.4mm钢板的切割速度 为4060mm/min,采用水喷时可增加碳钢的切割速度,对厚度为 5mm的钢板,切割速度为6100mm/min。 切边的斜度一般为20-70,当仔细控制工艺参数时,斜度可保 持在10-20。对厚度小于25mm的金属,切缝宽度通常为2.5-5mm; 厚度达150mm的金属,切缝宽度为10-20mm。 等离子体加工孔的直径在10mm以内,钢板厚度为4mm时,加工 精度为±0.25mm,当钢板厚度达35mm时,加工孔或槽的精度为 ±0.8mm。加工后的表面粗糙度通常为Ra1.6-3.2µmm,热影响 层分布的深度为1-5mm,决定于工件的热学性质、加工速度、 切割深度,以及所采用的加工参数。
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第7章特种加工技术7.1 数控电火花线切割加工电火花线切割加工是电火花加工的一个分支,是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺方法,它用一根移动着的导线(电极丝)作为工具电极对工件进行切割,故称线切割加工。

线切割加工中,工件和电极丝的相对运动是由数字控制实现的,故又称为数控电火花线切割加工,简称线切割加工。

7.1.1 数控电火花线切割加工机床的分类与组成1、数控电火花线切割加工机床的分类(1)按走丝速度分:可分为慢速走丝方式和高速走丝方式线切割机床。

(2)按加工特点分:可分为大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型线切割机床。

(3)按脉冲电源形式分:可分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源线切割机床。

数控电火花线切割加工机床的型号示例2、数控电火花线切割加工机床的基本组成数控电火花线切割加工机床可分为机床主机和控制台两大部分。

图8-1 快走丝线切割机床主机1)控制台控制台中装有控制系统和自动编程系统,能在控制台中进行自动编程和对机床坐标工作台的运动进行数字控制。

2)机床主机机床主机主要包括坐标工作台、运丝机构、丝架、冷却系统和床身五个部分。

图8-1为快走丝线切割机床主机示意图。

(1)坐标工作台它用来装夹被加工的工件,其运动分别由两个步进电机控制。

(2)运丝机构它用来控制电极丝与工件之间产生相对运动。

(3)丝架它与运丝机构一起构成电极丝的运动系统。

它的功能主要是对电极丝起支撑作用,并使电极丝工作部分与工作台平面保持一定的几何角度,以满足各种工件(如带锥工件)加工的需要。

(4)冷却系统它用来提供有一定绝缘性能的工作介质——工作液,同时可对工件和电极丝进行冷却。

7.1.2 数控电火花线切割的加工工艺与工装1、数控电火花线切割的加工工艺线切割的加工工艺主要是电加工参数和机械参数的合理选择。

电加工参数包括脉冲宽度和频率、放电间隙、峰值电流等。

机械参数包括进给速度和走丝速度等。

应综合考虑各参数对加工的影响,合理地选择工艺参数,在保证工件加工质量的前提下,提高生产率,降低生产成本。

1)电加工参数的选择正确选择脉冲电源加工参数,可以提高加工工艺指标和加工的稳定性。

粗加工时,应选用较大的加工电流和大的脉冲能量,可获得较高的材料去除率(即加工生产率)。

而精加工时,应选用较小的加工电流和小的单个脉冲能量,可获得加工工件较低的表面粗糙度。

加工电流就是指通过加工区的电流平均值,单个脉冲能量大小,主要由脉冲宽度、峰值电流、加工幅值电压决定。

脉冲宽度是指脉冲放电时脉冲电流持续的时间,峰值电流指放电加工时脉冲电流峰值,加工幅值电压指放电加工时脉冲电压的峰值。

下列电规准实例可供使用时参考:(1)精加工:脉冲宽度选择最小档,电压幅值选择低档,幅值电压为75V左右,接通一到二个功率管,调节变频电位器,加工电流控制在0.8~1.2A,加工表面粗糙度Ra≤2.5um。

(2)最大材料去除率加工:脉冲宽度选择四~五档,电压幅值选取“高”值,幅值电压为100V左右,功率管全部接通,调节变频电位器,加工电流控制在4~4.5A,可获得1002mm/min左右的去除率(加工生产率)。

(材料厚度在40~60mm左右)。

(3)大厚度工件加工(>300mm):幅值电压打至“高”档,脉冲宽度选五~六档,功率管开4~5个,加工电流控制在2.5~3A,材料去除率>302mm/min。

(4)较大厚度工件加工(60~100mm):幅值电压打至高档,脉冲宽度选取五档,功率管开4个左右,加工电流调至2.5~3A,材料去除率50~602mm/min。

(5)薄工件加工:幅值电压选低档,脉冲宽度选第一或第二档,功率管开2~3个,加工电流调至1A左右。

注意,改变加工的电规准,必须关断脉冲电源输出,(调整间隔电位器RP1除外),在加工过程中一般不应改变加工电规准,否则会造成加工表面粗糙度不一样。

2、机械参数的选择对于普通的快走丝线切割机床,其走丝速度一般都是固定不变的。

进给速度的调整主要是电极丝与工件之间的间隙调整。

切割加工时进给速度和电蚀速度要协调好,不要欠跟踪或跟踪过紧。

进给速度的调整主要靠调节变频进给量,在某一具体加工条件下,只存在一个相应的最佳进给量,此时钼丝的进给速度恰好等于工件实际可能的最大蚀除速度。

欠跟踪时使加工经常处于开路状态,无形中降低了生产率,且电流不稳定,容易造成断丝,过紧跟踪时容易造成短路,也会降价材料去除率。

一般调节变频进给,使加工电流为短路电流的0.85倍左右(电流表指针略有晃动即可)。

就可保证为最佳工作状态,即此时变频进给速度最合理、加工最稳定、切割速度最高。

表8-1给出了根据进给状态调整变频的方法。

实频状态进给状态加工面状况切割速度电极丝变频调整过跟踪慢而稳焦褐色低略焦,老化快应减慢进给速度欠跟踪忽慢忽快不均匀不光洁易出深痕较快易烧丝,丝上有白斑伤痕应加快进给速度欠佳跟踪慢而稳略焦褐,有条纹低焦色应稍增加进给速度最佳跟踪很稳发白,光洁快发白,老化慢不需再调整2、电火花线切割加工工艺装备的应用工件装夹的形式对加工精度有直接影响。

一般是在通用夹具上采用压板螺钉固定工件。

为了适应各种形状工件加工的需要,还可使用磁性夹具或专用夹具。

1)常用夹具的名称、用途及使用方法(1)压板夹具它主要用于固定平板状的工件,对于稍大的工件要成对使用。

夹具上如有定位基准面,则加工前应预先用划针或百分表将夹具定位基准面与工作台对应的导轨校正平行,这样在加工批量工件时较方便,因为切割型腔的划线一般是以模板的某一面为基准。

夹具成对使用时两件基准面的高度一定要相等,否则切割出的型腔与工件端面不垂直,造成废品。

在夹具上加工出图8-2 磁性夹具V形的基准,则可用以夹持轴类工件。

(2)磁性夹具采用磁性工作台或磁性表座夹持工件,主要适应于夹持钢质工件,因它靠磁力吸住工件,故不需要压板和螺钉,操作快速方便,定位后不会因压紧而变动,如图8-2所示。

2)工件装夹的一般要求(1)工件的基准面应清洁无毛刺。

经热处理的工件,在穿丝孔内及扩孔的台阶处,要清除热处理残物及氧化皮。

(2)夹具应具有必要的精度,将其稳固地固定在工作台上,拧紧螺丝时用力要均匀。

(3)工件装夹的位置应有利于工件找正,并与机床的行程相适应,工作台移动时工件不得与丝架相碰。

(4)对工件的夹紧力要均匀,不得使工件变形或翘起。

(5)大批零件加工时,最好采用专用夹具,以提高生产效率。

(6)细小、精密、薄壁的工件应固定在不易变形的辅助夹具上。

图8-3 百分表找正图8-4 划线找正3、支撑装夹方式主要有悬臂支撑方式、两端支撑方式、桥式支撑方式、板式支撑方式和复式支撑方式等。

4、工件的调整工件装夹时,还必须配合找正进行调整,使工件的定位基准面与机床的工作台面或工作台进给方向保持平行,以保证所切割的表面与基准面之间的相对位置精度。

常用的找正方法有:(1)百分表找正法如图8-3所示,用磁力表架将百分表固定在丝架上,往复移动工作台,按百分表上指示值调整工件位置,直至百分表指针偏摆范围达到所要求的精度。

(2)划线找正法图8-4所示,利用固定在丝架上的划针对正工件上划出的基准线,往复移动工作台,目测划针与基准线间的偏离情况,调整工件位置,此法适应于精度要求不高的工件加工。

图8-5 目测法调整电极丝位置图8-6 火花法调整电极丝位置1——工件2——电极丝3——火花5、电极丝位置的调整线切割加工前,应将电极丝调整到切割的起始坐标位置上,其调整方法有:(1)目测法如图8-5,利用穿丝孔处划出的十字基准线,分别沿划线方向观察电极丝与基准线的相对位置,根据两者的偏离情况移动工作台,当电极丝中心分别与纵、横方向基准线重合时,工作台纵、横方向刻度盘上的读数就确定了电极丝的中心位置。

(2)火花法如图6-6,开启高频及运丝筒(注意:电压幅值、脉冲宽度和峰值电流均要打到最小,且不要开冷却液),移动工作台使工件的基准面靠近电极丝,在出现火花的瞬时,记下工作台的相对坐标值,再根据放电间隙计算电极丝中心坐标。

此法虽简单易行,但定位精度较差。

(3)自动找正一般的线切割机床,都具有自动找边、自动找中心的功能,找正精度较高。

操作方法因机床而异。

7.1.3 数控电火花线切割机床的操作1、数控快走丝电火花线切割机床的操作图8-7 DK7725E型线切割机床操作面板本节以苏州长风DK7725E型线切割机床为例,介绍线切割机床的操作。

图6-7为DK7725E 型线切割机床的操作面板。

(一)开机与关机程序1.开机程序(1)合上机床主机上电源总开关;(2)松开机床电气面板上急停按钮SB1;(3)合上控制柜上电源开关,进入线切割机床控制系统;(4)按要求装上电极丝;(5)逆时针旋转SA1;(6)按SB2,启动运丝电机;(7)按SB4,启动冷却泵;(8)顺时针旋转SA3,接通脉冲电源。

2.关机程序(1)逆时针旋转SA3,切断脉冲电源;(2)按下急停按钮SB1;运丝电机和冷却泵将同时停止工作;(3)关闭控制柜电源;(4)关闭机床主机电源。

(二)脉冲电源1.DK7725E型线切割机床脉冲电源简介(1)机床电气柜脉冲电源操作面板简介,如图6-8所示。

图8-8 DK7725E型线切割机床脉冲电源操作面板SA1——脉冲宽度选择SA2~SA7——功率管选择SA8——电压幅值选择RP1——脉冲间隔调节PV1——电压幅值指示急停按钮——按下此键,机床运丝、水泵电机全停,脉冲电源输出切断。

(2)电源参数简介①脉冲宽度脉冲宽度ti选择开关SA1共分六档,从左边开始往右边分别为:第一档:5us 第二档:15us 第三档:30us第四档:50us 第五档:80us 第六档:120us②功率管功率管个数选择开关SA2~SA7可控制参加工作的功率管个数,如六个开关均接通,六个功率管同时工作,这时峰值电流最大。

如五个开关全部关闭,只有一个功率管工作,此时峰值电流最小。

每个开关控制一个功率管。

③幅值电压幅值电压选择开关SA8用于选择空载脉冲电压幅值,开关按至“L”位置,电压为75V左右,按至“H”位置,则电压为100V左右。

④脉冲间隙改变脉冲间隔t0调节电位器RP1阻值,可改变输出矩形脉冲波形的脉冲间隔t0,即能改变加工电流的平均值,电位器旋置最左,脉冲间隔最小,加工电流的平均值最大。

⑤电压表图8-9 CNC-10A控制系统主界面DK7725E型线切割机床配有CNC-10A自动编程和控制系统。

1.系统的启动与退出在计算机桌面上双击YH图标,即可进入CNC-10A控制系统。

按“Ctrl+Q”退出控制系统。

2.CNC-10A控制系统界面示意图图8-9为CNC-10A控制系统界面。

3.CNC-10A控制系统功能及操作详解本系统所有的操作按钮、状态、图形显示全部在屏幕上实现。

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