工程训练教学中心数控电火花线切割教案
数控电火花线切割加工实验
数控电火花线切割加工实验一、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、实验内容1．简单图形手工编程练习；2．设计创意图形并用计算机修改及自动编程；3．加工创意图形；三、实验设备1．硬件设备；计算机，扫描仪，线切割机床。
2．软件：图形矢量化软件，图形修改软件，数控线切割机床控制软件。
四、线切割加工介绍1．线切割加工原理、特点和应用线切割加工是线电极电火花加工的简称，是电火花加工的一种，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。
因为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。
线切割机床程序输入方法有三种：键盘输入，穿孔纸带输入和磁盘输入。
线切割能加工各种高硬度、高强度、高韧性和高脆性的导电材料，如淬火钢、硬质合金等。
加工时，钼丝与工件始终不接触，有0.01mm左右的间隙，几乎不存在切削力；能加工各种冲模、凸轮、样板等外形复杂的精密零件及窄缝等；尺寸精度可达0.02~0.01mm，表面粗糙度Ra值可达1.6m。
2．数控线切割机床组成部分数控线切割机床的外形如图所示，其组成包括机床主机、脉冲电源和数控装置三大部分。
<1）机床主机部分机床主机部分由运丝机构、工作台、床身、工作液系统等组成。
运丝机构:电动机通过联轴节带动贮丝筒交替作正、反向转动，钼丝整齐地排列在贮丝筒上，并经过丝架作往复高速移动<线速度为9m/s左右）。
《电火花线切割加工技术》课程标准
《电火花线切割加工技术》课程标准学时:72学分：4适用专业及学制：三年制、模具制造技术专业、数控技术应用、全日制审定：机电技术教学部一、制定依据本标准依据《中职国家专业教学标准》而制定。
二、课程性质本课程贯彻“项目引导、任务引领”的设计思路，在具体教学过程中，以生产岗位的实际项目为课题内容展开，再施以具体的学习任务，每个任务都有必须的理论与技能知识点，而后层层落实，做到理论与实践的有机结合。
三、课程教学目标随着电火花加工技术的日益发展与普及，急需大量高素质的能够操作电火花机床，进行模具零件加工的操作工。
基于此，学生必须掌握电火花机床的加工操作技能，提高动手能力，培养职业技术素质，增强就业能力和工作能力。
1.知识目标（1）熟练掌握电火花加工工种的工艺分析方法和操作技能，达到中级工水平；（2）了解其它常见机加工工种的工艺分析方法，具有相关工种的一般操作技能；（3）能对所使用的设备进行日常维护和保养，能识别并合理分析所用设备的常见故障；（4）能综合运用机械制造的相关知识，具备对机制产品质量进行检验、分析、和控制的初步能力；（5）具有较强的安全生产、环境保护、节约资源的意识。
2.能力目标（1）能看懂电火花线切割加工机床的工作原理图，技术参数；（2）能掌握数控电火花成型加工机床和数控电火花线切割机床的结构组成特点；（3）基本操作、日常维护保养、简单故障和加工中不正常现象的排除方法；（4）能用电火花机床加工出合格零件；（5）能熟练地使用机床的全部功能，完成中等复杂程度零件的加工；（6）能在现场分析、处理工艺及程序问题的能力，达到中级工的技能标准3.素质目标（1）培养学生认真细致的学习态度和科学的求学态度，注重动手；（1）培养学生强烈的责任心和良好的敬业精神；（3）培养学生具有互助合作的精神。
4.具体各模块教学目标（1）能掌握电脉冲机床的工作原理、技术参数；（2）会使用机床的操作面板；（3）会对机床进行日常维护和保养；（4）知道零件加工的工艺；（5）会设计电极形状，选择电极的材料；（6）会编制零件的加工程序。
特种加工实训教程(线切割加工综合训练)
课题C-6 数控电火花线切割加工综合训练一、实训目的及要求：通过简单图形加工、手动碰边加工、跳步加工、冲裁模加工、锥度加工和异形件加工，进一步把握线切割机床的操作，熟练把握机床的操作技术，为尔后的学习打下坚实的基础。
二、实训设备工具及量具：数控电火花线切割机床、特种加工专用油、钼丝、扳手、十字/一字螺丝刀、Q235钢板（厚度5-20mm）、铣刀、碎布、油扫、百分表、直角尺、游标卡尺、千分尺。
三、实训内容及步骤：项目1：简单图形加工数控线切割机是加工各类周密的形状复杂的金属模具的专用机床，可加工各类硬度的金属材料，而且材料淬硬后对其切割状态更有利，适宜用它对模具作最后工序的加工，以减少淬火变形和表面氧化阻碍尺寸精度。
本项目要紧介绍简单图形的加工,并把握线切割机床的操作步骤。
1）、操作内容依照下图C6-1图样，加工出符合图样要求的工件图C6-1 五角星加工2）、工量具预备A 、刀具、工件材料Ф0.18mm 钼丝、 Q235钢板 (厚度5mm)B 、量具钢尺（150mm ，300mm ）C 、工具 一字和十字螺丝刀、垫板、压块、螺栓组、校正规等机床附件3）、操作步骤A 、线切割机的大体操作B 、主机操纵元件的操作开机顺序： A →B →C →D →E 关机顺序： E →D →C →B →A C 、加工完拆卸工件并清洗。
★注意事项：A 、电源总开关（空气开关）接触是不是良好；B 、 电源启动按钮（ON ）是不是能真正启动机床运转或有无漏电现象；C 、微机电源的启动是不是有漏电现象，传输线接口是不是松动，在接触良好情形下方可开机运行。
D 、 在自动编程时，注意起切点与工件的相对位置。
E 、 装夹工件时用手旋紧螺母即可。
F 、 工件伸出支架部份要大于实际尺寸。
4）、项目评判5)、相关知识预备数控电火花线切割加工的机床的型号及组成部份图C6-2 电火花线切割加工原理图1．工作液箱 2. 储丝筒 3. 电极丝 4. 供液管 5. 进电块 6. 工件 7. 夹具 8. 脉冲电源 9. 工作台拖板通常将电极丝与脉冲电源的负极相接，工件与脉冲电源的正极相接。
数控电火花线切割加工技术培训教程
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数控电火花线切割加工是实践性与理论性都很强的一门技术，技术工人既要掌握电火花线切割工艺方面的知 识，又要充分熟悉数控电火花线切割机床的功能，还要熟练运用自动编程CAD/CAM软件。为适应数控技术现代化 的要求，作为一名合格的数控电火花线切割机床技术工人，要全面掌握所需的专业知识。数控电火花线切割领域 的技术工人、编程员急切希望提高自己的技术水平，企业也急需培养一批能够熟练掌握数控编程、操作和维护的 应用型技术人才。针对以上现状，编写了这本《数控电火花线切割加工技术培训教程》。
数控电火花线切割加工技术培训教程
化学工业出版社；第1版出版的书籍
01 内 序言
《数控电火花线切割加工技术培训教程》是2008年化学工业出版社;第1版出版的一本图书。
内容简介
《数控电火花线切割加工技术培训教程》与数控电火花线切割加工的实际操作相结合，详细介绍了数控电火 花线切割加工技术基础、数控高速走丝电火花线切割加工技术、数控低速走丝电火花线切割加工技术等相关内容。 《数控电火花线切割加工技术培训教程》采用流程化的讲解方式，以典型的数控电火花线切割机床为例进行剖析， 精选了典型的数控电火花线切割加工实例，重点介绍数控电火花线切割工艺、编程及操作，使读者能够系统掌握 数控线切割加工技术。《数控电火花线切割加工技术培训教程》取材新颖，对实际操作技能做了详尽的讲解，并 融入了大量的企业生产实际经验，具有较强的指导性和实用性。
课题十八(数控电火花线切割机床结构组成及分类2)
泰州技师学院教案首页课题：课题十八数控电火花线切割机床结构组成及分类教学目的要求： 1.数控线切割结构组成及本体。
教学重点、难点：重点线切割结构、快走丝机床，难点是线切割结构。
授课方法：讲授法教学参考及教具（含电教设备）：黑板、粉笔授课执行情况及分析：讲授理论知识，让学生做好笔记，让学生多参与到课堂，练就学生的动脑能力，让他们熟悉模具，了解基础，在讲课过程中充分与实际结合，打好理论基础。
泰州技师学院教案用纸页运动，钼丝整齐地排列在储丝筒上，并经过丝架作往复高速移动（线速度为9mm/s左右）。
③工作台用于安装并带动工件在水平面内作X、Y两个方向的移动。
工作台分上、下两层，分别与X、Y向丝杠相连，由两个步进电机分别驱动。
步进电机每接受到计算机发出的一个脉冲信号，其输出轴就旋转一个步距角, 再通过一对变速齿轮带动丝杠转动,从而使工作台在相应的方向上移动0.001mm。
工作台的有效行程为250 mm×320 mm。
图9 DK7725高速走丝线切割机床结构简图1—储丝筒； 2—走丝溜板； 3—丝架； 4—上工作台；5—下工作台； 6—床身； 7—脉冲电原及微机控制柜④丝架丝架的主要功用是在电极丝按给定线速度运动时，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。
⑵脉冲电源脉冲电源又称高频电源，其作用是把普通的50HZ交流电转换成高频率的单向脉冲电压，加工中供给火花放电的能量。
电极丝接脉冲电源负极，工件接正极。
⑶微机控制装置微机控制装置的主要功用是轨迹控制。
其控制精度为±0.001 mm, 机床切割加工精度为±0.01 mm。
⑷工作液循环系统由工作液泵、工作液箱和循环导管组成。
工作液起绝缘、排屑、冷却的作用。
每次脉冲放电后，工件与电极丝（钼丝）之间必须迅速恢复绝缘状态，否则脉冲放电就会转变为稳定持续的电弧放电，影响加工质量。
在加工过程中，工作液可把加工过程中产生的金属微颗粒迅速从电极之间冲走，使加工顺利进行，工作液还可冷却受热的电极丝和工件，防止烧丝和工件变形。
数控电火花线切割机床操作方法资料
（1）模块四数控电火花线切割机床操作要领（2）本课题学习的内容主要是使你了解数控电火花线切割机床操作的基本流程，教会你装夹工件、安装并校正线电极，并掌握确定加工参数的方法。
（3）（4）电火花线切割加工操作流程包括工件材料的选择→工艺基准的确定→穿丝孔的加工→工件的装夹→线电极的选择及位置校正→确定加工参数→线切割加工等步骤。
（5）有些步骤的内容我们在模块三已学习过，在本模块着重介绍工件的装夹、线电极的选择及位置校正、加工参数的确定等操作要点。
（6）工件的装夹（7）线切割加工工件的安装一般采用通用夹具及夹板固定。
由于线切割加工时作用力小，装夹时夹紧力要求不大，且加工时电极丝从上到下穿过工件，被工件切割部分要悬空，因此对线切割工件的安装有一定有要求。
1．对工件装夹的一般要求（1）工件的装夹基准面要光洁无毛刺。
对热处理后的工件表面的渣物及氧化膜一定要清洁干净，以免造成夹丝或断丝。
学习目标：知识目标：●了解数控电火花线切割机床加工流程。
能力目标：●掌握数控电火花线切割装夹工件、校正线电极位置和确定加工参数的方法。
（2）夹紧力要均匀，不得使工件变形或翘起。
（3）装夹位置要有利于工件的找正，且要保证在机床加工行程范围内。
（4）所用的夹具精度要高，以确保加工精度。
（5）细小、精密及薄壁工件应先固定在辅助夹具上再装夹到工作台。
（6）批量加工零件时，最好设计专用夹具以提高生产率。
2．常用的工件装夹方式（1）悬臂支撑，如图3-22（a）所示。
此方式装夹方便，通用性强，适用于对加工要求不高或悬臂部分较少的工件的装夹。
（2）两端支撑，如图3-22（b）所示。
此方式工件两端固定在夹具上，支撑稳定，定位精度高，适用于较大零件的装夹。
（3）桥式支撑，如图3-22（c）所示。
此方式是把两支撑垫铁放到两端支撑夹具上，桥的侧面也可作定位面使用，使装夹更方便，通用性广，适用于大、中、小工件的装夹。
（4）板式支撑，如图3-22（d）所示。
数控电火花线切割加工实例
模块五数控电火花线切割加工实例本课题学习的内容主要是通过分析数控电火花线切割一些典型零件的加工实例，使你了解数控电火花线切割零件加工的工艺分析过程，巩固掌握数控电火花线切割加工程序的编制方法。
学习目标：知识目标：•了解数控电火花线切割典型零件加工工艺分析。
审能力目标：•掌握数控电火花线切割典型零件的程序编制方法。
由于零件在加工时许多尺寸都有公差要求，所以在实际编程加工时还要考虑到尺寸的公差。
对于有公差要求的尺寸，通常采用中差尺寸编程。
同时，在数控电火花线切割编程时，如果按照零件中的轨迹尺寸编程，加工中电极丝中心所走轨迹就是图样中的轨迹，这样加工出来的零件与实际要求的零件相比在单边尺寸上相差一个电极丝半径加上一个放电间隙。
为了加工出合格的工件，就必须将图样的轨迹作相应的偏移，从而得到编程轨迹。
在对孔和凹体等零件编程时，应将实际轨迹单边向内部偏移一个钼丝半径加上放电间隙；在对凸模等凸体零件编程时，应将实际轨迹单边向外部偏资料卡移一个钼丝半径加上放电间隙。
中差尺寸的计算公例1用3B格式编制加工图表3-28所示凸凹模〔图示尺寸是根据刃口尺寸公差与凸凹模配合间隙计算出的平均尺寸〕的数控线切割程序。
电极丝为©0.1m m的钼丝，单面放电间隙为0.01mm图3-28 凸凹模图3-29凸凹模编程示意图〔1〕工艺分析由于该凸凹模图示尺寸为平均尺寸，故作相应偏移就可按此尺寸编程。
图形上、下对称，孔的圆心在图形对称轴上，六个侧面已磨平，可作定位基准，可以进展切割加工。
〔2〕切割路线的选择合理地选择切割路线可简化编程计算，提高加工质量。
根据分析，此题选择在型孔中心处钻穿丝孔，先切割型孔，然后再切割外轮廓较合理。
〔3〕确定补偿距离钼丝中心轨迹，如图3-29中双点划线所示。
补偿距离为：△ R=〔0.1/2+0.01〕mm= 0.06mm〔4〕计算交点坐标将电极丝中点轨迹划分成单一的直线或圆弧段。
求E点的坐标值：因两圆弧的切点必定在两圆弧的连心OO上。
基于工作过程导向的《数控电火花线切割加工技术》课程设计
基于工作过程导向的《数控电火花线切割加工技术》课程设计作者：战忠秋，孙爽，李国琴，魏莹来源：《教育教学论坛》 2013年第8期战忠秋1，2，孙爽1，李国琴1，魏莹3（1.天津职业技术师范大学，天津300222；2.天津现代职业技术学院，天津300350；3.天津市南洋工业学校，天津300350）摘要：《数控电火花线切割加工技术》是天津现代职业技术学院精密机械技术专业群建设的技术核心课程。
通过对传统课程的整合，基于工作过程导向设计了教学项目，开发了适合项目教学的一体化校本教材，并在教学实施中进行了实践验证，该课程开发对于整个专业群的建设将起到了积极的示范作用。
关键词：工作过程导向；项目课程设计；教学任务实施中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）08-0205-02课程设计问题是职业教育的核心问题之一，要提升职业教育的内涵，课程模式的转变是前提。
自2004 年教育部、劳动部等在《职业院校技能型紧缺人才培养培训指导方案》中，引入了按照企业实际工作任务开发“工作过程系统化”的“教学项目”课程模式，工作过程导向的项目课程研究和实践现正在由点到面的发展，已基本成为我国职教课程改革的发展方向。
工作过程导向的项目课程是以典型产品或服务所设计的项目为载体，让学生完成工作任务的课程模式。
项目课程已经成为当前职业教育课程改革的基本取向。
工作过程导向项目课程教学模式在教学过程中，强调以学生为主体组织实施教学，通过“任务驱动”让学生“做”起来。
增强学生解决问题的能力，促进学生职业素养的提高。
同时，通过建立教、学、做一体化的教学环境，优化教学过程，使学生在做中学、学中做，从而达到了很好的教学效果。
一、课程开发思想如图 1 所示，整合以后的《数控电火花线切割加工技术》课程打破了原有的知识体系结构，改变了理论与实践相脱离的状况，以数控电火花线切割电火花机床操作的职业能力为主线，以学生作品工件加工为项目，以工作任务为模块对该课程重新开发与设计。
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1）正确安装工件。
2）调整电极丝的垂直度。
3）调整脉冲电源的参数。
4）调整进给速度。
5）最后将编写好的图形或程序送至控制台界面，先进行模拟加工如没有问题后再正式加工。
4.参数调整5.放电条件
6.机床使用方法
课堂教学
使用挂图
及其实物
现场演示机床操作
3
实际操作
*加工练习
线切割
机床
4
实际操作
*加工练习
线切割
机床
（6）参数调整Βιβλιοθήκη 精加工要求脉宽窄，单个脉冲能量要小，而粗加工则要求脉冲宽度大、电压高，单个脉冲能量和电流幅值大，在切割硬质合金和厚度工件时，要间隔大些，因此，有了一定的适应性，脉冲参数应在一定的范围内可以方便调整。
一般脉冲宽度ti=1~70μs脉冲间隔te=5~500μs
开路电压ui=60~100V电流峰值I=10~25A。
（4）放电条件
为了确保每来一个电脉冲，在电极丝和工件之间产生的是电火花放电而不是电弧放电，必须创造必要的条件。
1、必须使两个脉冲之间有足够的间隔时间。
2、必须向放电间隙中注入大量的工作液，使电极丝得到充分冷却。
3、电极丝必须做高速的轴向运动。
4、调整好相应的脉冲参数。
1.安全知识
2.线切割放电加工原理
5）禁止用湿手按开关或接触电器部分。防止工作液等导电物进入电器设备。一旦发生火灾应切断电源。立即用四氧化碳等合适的灭火器灭火，不准用水灭火。
6）停机时应先停高频电源，然后停工作液。让电极丝运行一段时间并等储丝筒反向后再停走丝。工作结束后关掉总电源，擦净工作台及夹具，并润滑机床。
3、本工种概述：
（1）概述
3.线切割加工的走丝原理
课堂教学
使用挂图
及其实物
2
讲授
（5）控制概念
所谓插补，就是在一个线段的起点和终点用足够多的短直线组成，逼近给定的线段。
每一步都要完成三个工作节拍：
1）偏差判别——判别加工点对图形偏离的位置。
2）拖板进给——控制X或Y拖板进给并向图形靠拢。
3）偏差计算——对新的加工点计算出能反映偏离位置情况的偏差，做下一步的判别依据。
利用移动的细金属丝作为工具电极，并在金属丝与工件之间通以脉冲电流，利用脉冲放电的腐蚀作用，对工件进行切割加工的过程称之为电火花线切割加工。
（2）范围
应用广泛，可以加工各种导电体材料，如硬质合金，各种淬火钢的模具、样板，任意曲线形状的工件，以及窄缝等，并对于薄件重叠加工，其尺寸一致性更好。
（3）原理
当来一个电脉冲时，在电极丝与工件之间产生一次火花放电，在放电通道的中心温度瞬时可高达10000度以上，高温使工件金属融化，甚至有少量汽化，高温也使电极丝和工件之间的工作液和金属蒸汽瞬间迅速膨胀，并具有爆炸的特性，这种热膨胀和局部的微爆炸，抛出了融化和汽化了金属材料，从而实现了对工件的电腐蚀加工。
工程训练教学中心数控电火花线切割教案
指导教师:曹舵
课次
授课方式
主要内容
知识点
教学手段
备注
1
讲授
1、实习目的和要求:
通过实习，使学生初步了解电火花加工技术的知识，增加学生的学习兴趣，开拓学生的视野，培养学生的实践能力，为学习有关课程奠定基础。
实习以学生独立操作为主，示范讲解为辅。通过讲解使学生：
1）了解电火花加工技术的脉冲放电的基本原理，应用范围及特点。
2）了解编程原理以及对脉冲电源的要求。
3）对电火花线切割工艺性要求。
4）要求学生能简单操作，完成简单零件的编程。
2、安全操作规程：
1）操作者必须熟悉线切割机床的操作技术，开机前注油。
2）正式开机前确认工件位置安装正确，防止碰丝架或超程破坏部件。
3）机床附近不得放置易燃品防止产生火花造成事故。
4）合上电源后不可用手或手持导电工具同时接触脉冲电源的两端以防止触电。