模具制造中电火花成形加工工艺分析
模具制造中电火花成形加工工艺分析
摘要电火花成形加工在模具制造领域具有不可替代的作用。本文对模具电火花成形加工的特征进行了介绍，并在此基础上详细分析了模具电火花成形加工的工艺流程，最后对影响模具电火花成形加工质量的主要因素及应对措施进行了探讨，以期望对从事模具制造工作的人员能够有所借鉴。
关键词模具制造；电火花成形加工；工艺流程
中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号1674-6708（2014）115-0163-02
0 引言
模具是一种专业工艺装备，是满足少切削甚至无切削需求的零件成型工具，而且在汽车、电器、仪器仪表和通信设备等领域得到了广泛的应用，用它生产制造出来的产品拥有精度高、生产周期、产品质量稳定等优势，这是其他加工制造手段所无法比拟的。但这些都有一个重要前提，即模具本身必须具备较高的精度，很难想象一个制造精度较差的摸具能够生产出符合要求的产品。
在模具制造领域，虽然高速切削加工在很多方面已经能够替代电火花成形加工，但其需满足条件较多，且制造成本
较高。而且在诸如小型精密注射模等一些模具的制造上，电火花成形加工比高速切削加工更具优势。因此，用电火花成形加工制造模具仍然有着不可替代的作用，对其加工工艺进行分析研究具有十分重要的现实意义。
1 模具电火花成形加工的特征
模具电火花成形加工的原理（如图1所示）是利用放电产生的高温蚀除掉需要去除的金属，直至达到需要的形状。在小型精密注射模或工件材料非常硬的加工中，电火花成形加工占据着重要的地位。具体特征如下：1）适用于制造那些不能采用切削加工或切削加工比较难以实现的模具；2）工具电极和模具在加工过程中不接触，适宜于制造刚度较弱的模具，以便于进行细微精细制造；3）便于加工过程的自动化控制；4）因为没有切削力的影响，所以被加工模具的变形较小，实际加工误差也较小。
3 模具电火花成形加工的工艺流程
3.1 电火花成形加工的工艺确定
模具制造前，工艺人员应该针对被加工模具的特点和加工要求来确定具体工艺。通常而言，为了提高模具的加工效率，应尽可能地选择切削加工的方式，但如果遇到无法装夹（长径比较大时）或切削刀具难以接触到的情况，就要考虑选择电火花加工。
3.2 工具电极的设计与制造
当前主流的CAD/CAM软件（如UG、Pro/E、Solidworks 等）都集成了电极设计模块，这极大地提高了模具设计的质量和效率。
电极的具体制造工艺要根据电极的加工要求和企业的制造资源而定。当前有很多企业都已经拥有了能够加工复杂形面的加工中心，用加工中心加工电极具有效率高、精度高等优点，是制造形状复杂电极的首选。此外，对于一些2D 电极，采用线切割加工技术往往可以获得较高的加工质量。
采用快速装夹定位系统直接将电极材料装夹在加工机床的装夹系统上进行制造，并且能在加工完成后就立即应用于电火花成形机床上，不用作任何调整就可再进行电火花成形加工。快速装夹定位系统不仅极大地缩短了加工时间，还确保了电极的装夹、定位精度。
3.3 加工的定位
当工件和电极装夹、校正完成后，就需要对它们之间的位置进行精确定位。目前用地比较多的定位方式有“四面分中”和“单边分中”两种。
模具电火花成形加工操作中，可以通过电极基准面与工件基准面的接触感知来实现定位，例如通过使用基准球实现接触感知定位能达到较高精度地定位要求。
当前在模具制造企业中广泛使用的数控电火花成形机床都具有自动定位功能，在需要定位时仅需输入一些必要的
测量参数，就能比较快捷地进行地位。
3.4 加工参数的配置
选用电参数是为了实现预定的加工尺寸和表面粗糙度
等加工任务，所以其选择的优劣将对模具最终的加工质量造成重要影响。电参数一般是根据电极缩放量进行确定，在具体确定时，要考虑电极数目、电极损耗、电极缩放量等因素。粗加工可以选用安全间隙接近电极缩放尺寸的电参数，而精加工一般都会选用多组电参数以逐渐逼近最终的加工制造
的要求。
4 影响模具电火花成形加工质量的因素及应对措施
4.1 加工质量的主要影响因素
目前，数控电火花成形机床已经在模具制造企业中得到了普及。除了机床本身的制造精度外，影响模具最终加工质量的主要因素还包括以下三点：放电间隙及其一致性、工具电极损耗、工件结构形状。
4.2 加工质量分析
模具电火花加工精度受到诸多因素影响，其中电极因素是主要因素。在进行电极设计时，只有同时考虑电极的尺寸精度和其放电时的位置精度，才能最终确保所加工型腔的误差在设计要求的范围之内。
4.3 应对措施
4.3.1 采用多电极加工法
可根据粗、半精、精加工中放电间隙不同的特点，分别采用粗加工电极、半精加工电极和精加工电极来完成整个型腔的加工过程。
4.3.2 合理选择电极材料
电火花加工中，电极材料一般使用紫铜或石墨，但在加工精度要求较高时，还可选用铜钨合金。紫铜电极虽然具有熔点低、磨削困难且不宜采用大电流等缺点，但其电极相对损耗小，并且经锻造后还能做成其他电极，加工性能稳定，使用范围较广泛。石墨电极虽然磨削容易，并且能通过吸附炭来补偿电极损耗，但其不利于通过机械切削的方式进行制造，即使制造出来的精度也较低，所以很难适用于精加工过程。铜钨合金电极的电极损耗极小，特别适用于加工一些精度要求高的型腔，但其成本也较高。因此，应根据要制造电极的特点，在综合分析判断各类材料优缺点的基础上，选择合理的电极材料。
5 结论
电火花成形加工在模具制造领域占据着重要的地位，对其加工工艺进行研究，并对影响加工制造精度的因素进行控制，对促进我国模具制造业的发展具有积极作用。因此，模具制造技术人员应根据模具制造的特点，对电火花成形加工的工艺作进一步的创新和完善，以促使电火花成形加工技术地不断取得进步和发展。
参考文献
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[4]殷燕芳，陈艳山.电火花加工技术在模具制造中的应用[J].轻工机械，2007，25（4）：64-66.
电火花加工
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
输出轴加工工序卡片
工序卡片模板： 沈阳大学机械加工工序卡片产品型号零件图号 产品名称零件名称输出轴共8页第1页 车间工序号工序名材料牌号 1－1车φ176端面外圆倒角45#钢 毛坯种类毛坯外型 尺寸 每毛坯可制件数每台件数 锻件11 设备名称设备型号设备编号同时加工件 数 卧式车床C620 1 夹具编号夹具名称切削液 三爪夹盘 工位器具编号工位器具名称 工序工时s 单件 442 工 步号工步内容刀具量具 主轴转 速 r/min 切削速 度 m/min 进给 量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数 工步工时s 描图 机动辅助描校 1 粗车φ176轴端面硬质合金车刀游标卡尺200 110 0.66 2 1 93.7 14 2 精车φ176轴端面硬质合金车刀游标卡尺217 120 0.4 0.5 1 94.5 14 底图号3 粗车φ176外圆并倒角硬质合金车刀游标卡尺125 73 0.8 2.5 1 8 1 装订号 设计 （日期） 审核 （日期） 标准化 （日期） 会签 （日期） 1 / 9
标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期工序卡片模板： 沈阳大学机械加工工序卡片产品型号零件图号 产品名称零件名称输出轴共8页第2页 车间工序号工序名材料牌号 1－2车右端孔并倒角45#钢 毛坯种类毛坯外型 尺寸 每毛坯可制件数每台件数 锻件1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 卧式车床C620 1 夹具编号夹具名称切削液 三爪夹盘 工位器具编号工位器具名称 工序工时s 单件 442 工 步号工步内容刀具量具 主轴转 速 r/min 切削速 度 m/min 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给 次数 工步工时s 描图 机动辅助描校 1 车削φ104φ80φ55孔倒角硬质合金车刀游标卡尺210 20 0.35 15 1 300 45 2 精车φ80孔硬质合金车刀游标卡尺560 138 0. 3 1.5 1 840 126 底图 号 3 加工中心孔高速麻花钻游标卡尺135 150 0.5 3.5 2 5 1 装订设计审核标准化会签 2 / 9
电火花加工技术概述
《先进制造技术》课程学习报告 题目：电火花加工技术概述 专业：机械类 姓名：喻娇艳 年级：2013级 班级：机械类 1306 班 学号：201303164193 武汉科技大学机械自动化学院 2016年 6月 10日
电火花加工技术概述 喻娇艳 （武汉科技大学机械自动化学院, 湖北 ,武汉） （13 级机械类专业,学号 201303164193 ） 摘要：电火花加工（ Electrospark Machining ）在日本和欧美又称为放电加工（ Electrical Discharge Machining, 简称EDM） ,是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺,本文从电火花加工的 研究现状、基本原理、发展前景等三方面加以论述关键词：电火花加工的研究现状基本原理 . 发展前景 Summarize of Electrospark Machining Technique YU Jiao-yan (College of Machinery and Automation, WuHan University of Science and Technology, HuBei WuHan 430074) Abstract : Electrospark Machining Technique is also called Electrical Discharge Machining(EDM) in Japan and Occident,it ’s a new technology of machining using electrical and heat energy directly.This article discusses it in addition in three aspects including it ’s research status,fundamental principle,future prospects,etc. Keywords: Research status;Fundamental principle; Future prospects 1、前言 从前苏联科学院拉扎连柯夫妇在1943 年研制出世界上第一台实用化电火花加工装置以 来,电火花加工已有 70 多年的历史 ,发展速度是惊人的 ,目前已广泛应用于机械、宇航、航空、电子、电机、仪器仪表、汽车、轻工等行业,它不仅是一种有效的机械加工手段,而且已经成为在某些场合不可替代的加工方法.例如 ,在解决难、硬材料及复杂零件的加工问题时,应用电火花加工技术十分有效 . 据统计 ,目前电火花加工机床的市场占有率已占世界机床市场的6%以上 .而且随着科学技术的不断发展 ,现代制造技术极其相关技术为电火花技术的发展提供了良好机遇.柔性制造、人工智能技术、网络技术、敏捷制造、虚拟制造和绿色制造等现代制造技术正逐渐渗透到电 火花加工技术中来 ,给电火花加工技术的发展带来了新的生机.近年来 ,国内外很多研究机构对电火花加工技术进行了大量的研究,并且在许多方面取得了显著进展[1-5]. 2、电火花加工技术的研究现状 经过60 多年的发展,电火花加工技术已日趋完善.2011年第十二届中国国际展览会 上 ,40余家国内外特种设备生产商携机参展.在高速铣削技术日趋成熟且飞速发展的今天,包
电火花加工
课程名称：院系： 专业： 班级： 学号： 姓名:
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。
电火花加工工艺
电火花加工工艺 1. 常用工件金属材料 1.1 钢的名称、牌号及用途 普通碳素结构钢：用于一般机器零件，常用的牌号有 A1～A7，代号 A 后的数字愈大，钢的抗拉强度愈高而塑性愈低。 优质碳素结构钢：用于较高要求的机械零件。常用牌号有钢 10～钢 70。钢 15（15 号钢）的平均含碳量为 0.15%，钢 40 为 0.40%，含碳量愈高，强度、硬度也愈高，但愈脆。 合金结构钢：广泛用于各种重要机械的重要零件。常用的有 20Cr、40Cr（作齿轮、轴、杆）、18CrMnTi、38CrMoAlA（重要齿轮、渗氮零件）及 65Mn（弹簧钢）。前边的数字 20 表示平均含碳量为 0.20%，38 表示 0.38%。末尾的 A 表示高级优质钢。中间的合金元素化学符号含义为：Mn 锰、Si硅、Cr 铬、W 钨、Mo 钼、Ti 钛、AL 铝、Co 钴、Ni 镍、Nb 铌、B 硼、V 钒。 碳素工具钢：因含碳量高，硬而耐磨，常用作工具、模具等。碳素工具钢牌号前加 T 字，以此和结构钢有所区别。牌号后的 A 表示高级优质钢。常用的有 T7、T7A、T8、T8A (13) T13A等。 合金工具钢：牌号意义与合金结构钢相同，只是前面含碳量的数字是以 0.10%为单位（含碳量较高）。例如 9CrSi 中平均含碳量为 0.90%。常用作模具的有 CrWMn、Cr12MoV（作冷冲模用）、5CrMnMo（作热压模用）。 1.2 铸铁的名称、牌号及用途 灰口铸铁：牌号中以灰、铁二字的汉语拼音第一字母为首，后面第一组数字为最低抗拉强度，第二组数字为最低抗弯强度。常用的有 HT10-26，HT15-33，HT20-40，HT30-54，HT40-68 等，用以铸造盖、轮、架、箱体等。 球墨铸铁：比灰口铸铁强度高而脆性小，常用的牌号有 QT45-0，QT50-1.5，QT60-2 等。第一组数字为最低抗拉强度，最后的数字为最低延伸率%。 可锻铸铁：强度和韧性更高，有 KT30-6，KT35-10 等，牌号意义同上。 1.3 有色金属及其合金 铜及铜合金：纯铜又称紫铜，有良好的导电性和导热性、耐腐蚀性和塑性。电火花加工中广泛作为电极材料，加工稳定而电极损耗小。牌号有 T1～T4（数字愈小愈纯）。铜合金主要有黄铜（含锌），常用牌号有 H59、H62、H80 等。黄铜电极加工时特别稳定，但电极损耗很大。 铝及铝合金：纯铝的牌号有 L1～L6（数字愈小愈纯）。铝合金主要为硬铝，牌号有 LY11～LY13，用作板材、型材、线材等。 1.4 粉末冶金材料 最常用的是硬质合金，具有极高的硬度和耐磨性，广泛用作工具及模具。由于其成分不同而分为钨钴类和钨钛类两大类硬质合金。
毕业设计输出轴机械加工工序卡片
机械加工工序卡片 产品型号零件图号 产品名称输出轴零件名称输出轴共10 页第 1 页 车间工序号工序名称材料牌号 金工车间 1 粗车端面45钢 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻件 1 1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 车床CA6140 1 夹具编号夹具名称切削液 三爪自定心卡盘乳化液 工位器具编号工位器具名称工序工时(分) 准终单件 工步号工步容工艺装备 主轴转速切削速度进给量切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动辅助 1 粗车右端面至尺寸50 车刀，游标卡尺185 37. 2 0.65 2 1 2 粗车外圆尺寸至φ176 车刀，游标卡尺185 37.2 0.65 3 1 .. .专业. .
3 4 机械加工工序卡片 产品型号零件图号 产品名称输出轴零件名称输出轴共10 页第 2 页 车间工序号工序名称材料牌号 金工车间 2 粗车外圆柱面45钢 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻件 1 1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 车床CA6140 1 夹具编号夹具名称切削液 三爪自定心卡盘乳化液 工位器具编号工位器具名称工序工时(分) 准终单件 .. .专业. .
.. .专业. .
机械加工工序卡片 产品型号零件图号 产品名称输出轴零件名称输出轴共10 页第 3 页 车间工序号工序名称材料牌号 金工车间 1 半精车外圆柱面45钢 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻件 1 1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 车床立式钻床Z535 1 夹具编号夹具名称切削液 三爪自定心卡盘乳化液 工位器具编号工位器具名称工序工时(分) 准终单件 工步工步容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 .. .专业. .
电火花成形加工实训
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
第三章 电火花加工工艺规律3
第三章 电火花加工工艺规律 3.1 电火花加工的常用术语 电火花加工中常用的主要名词术语和符号如下： 1．工具电极 电火花加工用的工具是电火花放电时的电极之一，故称为工具电极，有时简称电极。由于电极的材料常常是铜，因此又称为铜公(如图3-1所示)。 图3-1 电火花加工示意图2．放电间隙 放电间隙是放电时工具电极和工件间的距离，它的大小一般在0.01～0.5 mm 之间，粗加工时间隙较大，精加工时则较小。 3．脉冲宽度ti(μs) 脉冲宽度简称脉宽(也常用ON 、TON 等符号表示)，是加到电极和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间(如图3-2所示)。为了防止电弧烧伤，电火花加工只能用断断续续的脉冲电压波。一般来说，粗加工时可用较大的脉宽，精加工时只能用较小的脉宽。 图3-2 脉 冲参数与脉冲电压、电流波形4．脉冲间隔to(μs)) 脉冲间隔简称脉间或间隔(也常用OFF 、TOFF 表示)，它是两个电压脉冲之间的间隔时间(如图3-2所示)。间隔时间过短，放电间隙来不及消电离和恢复绝缘，容易产生电弧放电，烧伤电极和工件；脉间选得过长，将降低加工生产率。加工面积、加工深度较大时，脉间也应稍大。 5．放电时间(电流脉宽)te(μ s) 21—工具电极；2—工件； 3—脉冲电源；4—伺服进给系统
放电时间是工作液介质击穿后放电间隙中流过放电电流的时间，即电流脉宽，它比电压脉宽稍小，二者相差一个击穿延时td 。ti 和te 对电火花加工的生产率、表面粗糙度和电极损耗有很大影响，但实际起作用的是电流脉宽te 。 6．击穿延时t d (μs) 从间隙两端加上脉冲电压后，一般均要经过一小段延续时间t d ，工作液介质才能被击穿放电，这一小段时间t d 称为击穿延时(见图3-2)。击穿延时t d 与平均放电间隙的大小有关，工具欠进给时，平均放电间隙变大，平均击穿延时t d 就大；反之，工具过进给时，放电间隙变小，t d 也就小。 7．脉冲周期t P (μs) 一个电压脉冲开始到下一个电压脉冲开始之间的时间称为脉冲周期，显然t P =t i +t o (见图3-2)。 8．脉冲频率f P (Hz) 脉冲频率是指单位时间内电源发出的脉冲个数。显然，它与脉冲周期t P 互为倒数，即 9．有效脉冲频率f e (HZ) 有效脉冲频率是单位时间内在放电间隙上发生有效放电的次数，又称工作脉冲频率。 10．脉冲利用率λ 脉冲利用率λ是有效脉冲频率f e 与脉冲频率f p 之比，又称频率比，即亦即单位时间内 有效火花脉冲个数与该单位时间内的总脉冲个数之比。 11．脉宽系数τ 脉宽系数是脉冲宽度t i 与脉冲周期t p 之比，其计算公式为 12．占空比ψ 占空比是脉冲宽度t i 与脉冲间隔t o 之比，ψ=t i /t o 。粗加工时占空比一般较大，精加工时占空比应较小， 否则放电间隙来不及消电离恢复绝缘，容易引起电弧放电。 13．开路电压或峰值电压(V) 开路电压是间隙开路和间隙击穿之前td 时间内电极间的最高电压(见图3-2)。一般晶体管方波脉冲电源的峰值电压=60～80 V ，高低压复合脉冲电源的高压峰值电压为175～300 V 。峰值电压高时，放电间隙大，生产率高，但成形复制精度较差。 14．火花维持电压 火花维持电压是每次火花击穿后，在放电间隙上火花放电时的维持电压，一般在25 V 左右，但它实际是一个高频振荡的电压(见图3-2)。 15．加工电压或间隙平均电压U(V) 加工电压或间隙平均电压是指加工时电压表上指示的放电间隙两端的平均电压，它是多个开路电压、火花放电维持电压、短路和脉冲间隔等电压的平均值。 16．加工电流I(A) 加工电流是加工时电流表上指示的流过放电间隙的平均电流。精加工时小，粗加工时大，间隙偏开路时小，间隙合理或偏短路时则大。 17．短路电流Is(A) p p 1t f = p e f f =λo i i p i t t t t t +==τ
电火花加工的费用.doc
电火花加工 一、加工费用：电火花加工的费用计算方法与其它机加工方法是相似的，一般是按小时来计算加工费的。时间可以按从调平工件开始到完成加工为止来计算，也可以按自动加工的时间累加时间来计算。每小时的加工费用，可以按照[（电极设计费+电极加工费+机器折旧费+人工费+电费+期望的利润值）*（1+税率）]来计算。当然，加工后工件的表面粗糙度和精度是每小时加工费用的重要参考指标，工件在加工后表面粗糙度越小、精度越高，则每小时加工费越高。 电火花加工需要丰富的经验，用合适的加工方式、到位的粗加工和半精加工、以及用高效的精加工条件一次性地完成图纸的要求，是获取低成本电火花加工的决定因素。 机床的精度、电极的精度以及电极的损耗程度是电火花加工精度的决定因素。
二、电火花加工 目录 发明与发展 工作原理 分类 使用说明 电火花加工特点 电火花加工的特点如下： 简介 发明与发展 工作原理 分类 使用说明 电火花加工特点 电火花加工的特点如下： 简介 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。 发明与发展 由苏联学者发明 1943年，苏联学者拉扎连科夫妇研究发明电火花加工，之后随着脉冲电源和控制系统的改进，而迅速发展起来。最初使用的脉冲电源是简单的电阻-电容回路。
50年代初 改进为电阻-电感-电容等回路。同时，还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲电源，使蚀除效率提高，工具电极相对损耗降低。 随后又出现了大功率电子管、闸流管等高频脉冲电源，使在同样表面粗糙度条件下的生产率得以提高。 60年代中期 出现了晶体管和可控硅脉冲电源，提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗，并扩大了粗精加工的可调范围。 70年代 出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉冲等电源，在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方面又有了新的进展。在控制系统方面，从最初简单地保持放电间隙，控制工具电极的进退，逐步发展到利用微型计算机，对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。 电火花加工 工作原理 进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。 电火花加工 在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、
电火花加工实训指导书
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。
电火花成形型腔加工工艺规程
电火花成形型腔加工工艺规程 一般模具的完整加工工艺内容包括切削加工、热处理、电加工、线切割、冷挤、钳制、钳装、校模等。 而需要电火花加工的型腔类模具（如注塑模、锻压模等），其工艺规程可以归纳如表5-10所示。 表5-10 电火花成形型腔加工工艺规程 序 号 工序内容说明 1 工艺分析对零件图进行分析，了解零件的结构特征、几何形 状、材材质特点和加工精度 2 选择加工 方法根据加工对象的形状、尺寸、精度及表面粗糙度等要求选择加工方法，如单电极平动法、多电极更换法、分解电极法等 3 选择加工 设备根据加工对象和加工方法选择加工设备，如设备的大小、、定位、精度、自动化程度、电源形式和功率，是否配有平动头或侧向加工装置等 4 选择电极 材料根据加工对象选择电极材料。加工精度要求不高，大、中型多采用石墨材料电极，中、小型腔窄槽、花纹及图案等多采用紫铜1采用电极微信公众号：hcsteel 5 设计电极按图样要求，并根据型腔的形状、选择的加工方法、
选择的电规准等，设计电极横截面和纵截面尺寸及公差 6 电极加工 制根据电极的材料、电极的制作精度、尺寸大小、加工批量、生产周期等选择电极制造方法，如机械切削加工、压力振动加工、电铸加工、液压成形等 7 工件准备对工件进行电火花加工前的金属切削加工、钻孔、 攻螺纹、磨平面、退磁、去锈等 8 工件热处 理对需要淬火处理的型腔，根据精度要求安排热处理工序。如型腔精度要求不高，或淬火变形影响较小，可将热处理安排在电火花加工之后进行 9 装夹与定 位根据工件的尺寸和外形，选择或制造工件的定位基准，准备电极装夹夹具，对电极进行装夹，校正调整电极的角度和轴心线。然后，对工件进行定位和夹紧 10 1选用电 规准依据加工零件的尺寸精度、形位精度及表面粗糙度要求，选用合理的电加工参数 11 开机加工选择加工极性，调整机床，保持适当的液面高度， 调节电规准，保持适当的电流，调节进给速度、充 油压力等。随时检查工作稳定情况，正确操作 12 加工结束进行清理并检查零件是否符合加工要求
电火花加工工艺
电火花加工工艺 模具制造行业中,电火花加工是一种很很普通和极重要的加工方法之一:其加工原理是电极(阳极)进入钢件(阴极)成型的一个过程.为了提高具制作效率和加工质量,火花加工工艺越需要规范化,合理化. 一.放电加工的工艺流程. 1).仔细审图,确定加工方向,加工尺寸. 2).去除工件,铜公毛刺,清洁磁台,以便找数的准确性,确保加工出来之产品误差减小到最小.. 3).装夹并校正工件,铜公,并找出加工坐标. 4).根据加工工位的实际情况,合理地选用各参数,以便达到最好的加工效果和最快的加工效率.[下载自管理资源吧] 5)根据加工工位的排渣的难易度选择冲油方,式切忌过猛和逆向冲油,否则会导致积碳的产生而损坏工件和过猛冲油引起放电不均而使工件深度不一. 6).放前可模拟试放一次,可确认现加工中的坐标是否与图纸要求的数据相符,尽早地发现由于错误加工带来不必要的损失.当确定准确无误,方可开始放电加工. 7).开始放电之后,还应检查各参数设定是否合理,可根据加工情况修改不合理之参数,以达到最好的加工效果. 8).开始放电之后,要保证勤巡加工,确保加工中出现的不良状况能得到实时解决. 9).当工件加工完之后,仔细检查加工形状,加工尺寸是否与要求相符,确保加工出来之工件质量无误. 二.放电参数的主要攻能及它的设定选择: 1).电流:(又叫低压电流)它主要决定加工速度和表面精细度,设定值愈大,加工速度愈快,表面粗细度就愈精;反之,则速度慢,表面精细度愈细.当加工时,可根据放电的余量和铜公的数量(一般可粗,中,精三种,特殊则只为一个粗或一个精公),以及加工的实际情况来设定所需之电流.在允许范围内,书量用到偏大范围,这样可保证加工效率. 2).放电幅:由于机床的不同,它分为分段式和直接输入式两种.总之,它所表示的设定值愈小,表示放电频率高,加工物表面精细度愈细,电极消耗愈大;反之放电频率低,加工物表面粗细度愈粗,电极消耗愈小.可根据实际情况配合电流的大小使用,设定电幅时,选择放电时间长短,与电流配合可决定工件表面粗细度.电极消耗,加工速度,在同一电流放电时,放电时间愈短,表面精度愈佳.但电极消耗较大,放电时间长,表面精度愈粗.但电极消耗较大,低消耗加工时,放电时间
特种加工考试题(附有答案)
一、填空题（15分，每空1分） 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、LOM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。（错） 2、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。（对） 3、线切割机床通常分为两大类，一类是快走丝，另一类是慢走丝。（对） 4、3B代码编程法是最先进的电火花线切割编程方法。（错） 5、离子束加工必须在真空条件下进行。（对） 6、电火花加工中的吸附效应都发生在阴极上。（错） 7、线切割加工一般采用负极性加工。（错）
电火花加工机床安全防护技术要求
电火花加工机床安全防护技术要求 1范围 本标准规定了电火花加工机床的安全防护技术要求。 本标准适用于电火花成形机、电火花线切割机、电火花磨床、电火花穿孔机及其他电火花加工机床 ( 以下简称机床 ) 。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时， 所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本 的可能性。 GB ／ T 261 — 1983石油产品闪点测定法( 闭口杯法 ) GB 2894— 1996安全标志 GB 4824—— 1996工业科学和医疗 (lSM) 射频设备电磁骚扰特性的测量方法和限值GB／ T 5226 ． 1— 1996工业机械电气设备第一部分：通用技术条件 GB l2265． 1— 1997机械安全防止上肢触及危险区的安全距离 GB T 14896． 1— 1994特种加工机床术语基本术语 GB／ T 14896． 2— 1994特种加工机床术语放电加工机床 GB／ T 15706． 1— 1995机械安全基本概念与设计通则第 1 部分：基本术语、方法学 GB／ T 15706． 2— 1995机械安全基本概念与设计通则第 2 部分：技术原则与规范 GB 16755—1997机械安全安全标准起草与表述规则 GB／ T 16769— 1997金属切削机床噪声声压级的测量 ZB J50 005— 1988金属切削机床粉尘浓度的测定 3定义
本标准除采用GB／ T 14896 ． 1— 14896． 2 中的定义外，还采用下列定义。 3． 1危险hazard 可能损伤或危害健康的起源。 注：“危险”一词一般与其他词联合使用限定其起源和预料其对身体损伤或危害健康的 性质，如电击危险、挤压危险、剪切危险、中毒危险等( 由机械产生的各种危险见第 4 章) 。3． 2风险risk 在危险状态下，可能损伤或危害健康的概率和程度的综合。 3． 3危险区danger zone 使人面临损伤或危害健康风险的机械内部和( 或 ) 周围的某一区域。 ( 危险运动注：产生本定义中所设想的风险中的危险既可在机床预定使用期间经常存在 件的运动，焊接时的电弧等), 也可能意外地出现( 意外起动等 ) 。 3． 4加工区machining area。 工具电极与工件放电加工所经过的区域。 3． 5工作区working ares 可能出现工作过程的区域。这个区域包含机床运动部件运动所需的位置、装卸工件所需 的位置以及安装、使用、调整、维护、清理和修理机床所需的位置。 3． 6安全防护safeguarding 采用称为安全防护装置( 防护装置、安全装置 ) 的特定技术手段，防止人们遭到不能由设 计适当避免或充分限制的各种危险的安全措施。 3． 7操作者operator 对机床进行安装、使用、调整、维护、清理、修理或运输的人员。 3． 8防护装置guard 通过物体障碍方式专门用于提供防护的装置。根据其结构，防护装置可以是壳、罩、屏、门、封闭式防护装置等。 注1：防护装置的作用可以是——单独作用， 只有当它关闭时才是有效的； ——与有或无防护锁的联锁装置联合作用，在这种情况下，防护装置无论在任何位置都 能保证防护作用。
输出轴工艺设计
1．设计目的： 培养学生分析和解决生产技术问题的能力，使学生初步掌握设计工艺规程和机床夹具的基本方法，并巩固、深化已学得的理论知识，进一步培养学生熟悉和运用有关图册、图表等技术资料的能力，训练学生识图、制图、运算及编制技术文件的基本技能。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 1零件的分析 1.1零件的作用 了解零件的性能、用途和工作条件。 1.2零件的工艺分析 对零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等进行工艺分析。 2．工艺规程的设计 2.1确定毛坯的制造形式 对零件的材料、热处理及机械加工的工艺性进行分析。 2.2基准的选择 （1）粗基准的选择。 （2）精基准的选择。 2.3制定工艺路线 确定加工方法和划分加工阶段；安排加工顺序。 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 2.5确定切削用量及基本工时 3.专用夹具设计 设计典型工序的专用夹具，制定夹具方案、绘制夹具装配工作图。 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等〕： 1．制定零件在中批生产条件下的机械加工工艺规程，画零件图，毛坯图，写工艺卡片、工序卡片。 2. 合理选择或设计所有工装，设计一套主要工步的专用工夹具，绘制夹具的装配图， 零件图。 3．撰写课程设计说明书一份（A4纸不少于15页）。
4．主要参考文献： [1]王绍俊.机械制造工艺设计手册. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1981 [2]刘文剑曹天河.夹具工程师手册.哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987 [3]艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册（第三版）.北京：机械工业出版社，2004 [4]吴宗泽罗圣国.机械设计课程设计手册（第二版）.北京: 高等教育出版社, 1999 [5]李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京:机械工业出版社,1994 [6]赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书.北京：机械工业出版社，2004 5．设计成果形式及要求： 提供设计说明书一份，要求内容与设计过程相符，且格式要符合规定要求。 毛坯图，零件图，工艺卡，夹具装配图，夹具零件图 6．工作计划及进度： 2008年12月15 日~ 12月16 日熟悉零件、画零件图 12月17日~ 12月20 日选择加工方案、确定工艺路线，填写工艺卡片12月21日~ 12月24日专用夹具设计 12月25日~ 12月26日编写设计说明书 12月27日答辩 系主任审查意见： 签字： 年月日
电火花线切割加工工艺
第五章数控电火花线切割加工工艺与编程 第一节数控电火花线切割加工概述 序号：37 主要内容： 一、数控线切割加工机床简介 电火花线切割机床组成：机床本体、控制系统、脉冲电源、运丝机构、工作液循环机构和辅助装置（自动编程系统）。 线切割机床可分为高速走丝机床和低速走丝机床。 二、数控线切割加工原理及特点 1．数控电火花线切割加工原理 它是通过电极和工件之间脉冲放电时的电腐作用，对工件进行加工的一种工艺方法。 数控电火花线切割加工的基本原理：利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作为工具线电极（负电极），被切割的工件为工件电极（作为正电极），在加工中，线电极和工件之间加上脉冲电压，并且工作液包住线电极，使两者之间不断产生火花放电，工件在数控系统控制下（工作台）相对电极丝按预定的轨迹运动，从而使电极丝沿着所要求的切割路线进行电腐蚀，完成工件的加工。 2．数控线切割加工的特点 （1）可以加工难切削导电材料的加工。例如淬火钢、硬质合金等； （2）可以加工微细异形孔、窄缝和复杂零件，可有效地节省贵重材料； （3）工件几乎不受切削力，适宜加工低刚度工件及细小零件； （4）有利于加工精度的提高，便于实现加工过程中的自动化。 （5）依靠数控系统的间隙补偿的偏移功能，使电火花成形机的粗、精电极一次编程加工完成，冲模加工的凹凸模间隙可以任意调节。 三、数控线切割加工的应用 1．形状复杂、带穿孔的、带锥度的电极； 2．注塑模、挤压模、拉伸模、冲模； 3．成形刀具、样板、轮廓量规的加工； 4．试制品、特殊形状、特殊材料、贵重材料的加工。 小结 电火花线切割机床组成、电极丝（负电极）、工件（正电极）。
7、L009-输出轴加工工艺及钻10-φ20孔夹具设计[A型]解析
目录 摘要 (2) Abstract (3) 引言 (4) 第一章零件的分析 (5) 零件的作用 (5) 零件的工艺分析 (5) 第二章确定毛坯，画毛坯图 (6) ) 第三章工艺规程设计 (8) 定位基准的选择 (8) 制定工艺路线 (8) 选择加工设备及刀，夹，量具 (9) 加工工序设计 (9) 第四章夹具设计 (11) 夹具设计方案 (11) 夹具设计 (12) 、 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16) ~
一、摘要 现代机械加工行业发生着深刻的结构性变化，工艺工装的设计与改良已成为相关企业生存和发展的必要条件。动力装置行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展。在新经济时代，这一行业呈现了新的发展趋势，由此对其动力装置的质量、性能产生了新的变化。输出轴作为动力装置的主要零件，工艺工装的设计与改良直接影响着其质量与性能。 本文首先介绍了输出轴的作用和工艺分析，其次确定毛坯尺寸，然后进行了工艺规程设计，最后对第70道工序和第80道工序进行了夹具设计。 — 关键词：工艺分析工艺规程设计夹具设计 &
. Abstract The modern machine-finishing profession is having the profound constitutive change, the craft work clothes design and the Improvement has become the correlation enterprise survival and the development essential condition. The power unit profession takes a tradition but the rich vigor profession, in the recent several years has obtained the development which progresses by leaps and bounds. In the new economical time, this profession has presented the recent development tendency, from this to its power unit quality; the performance has had the new change. The output shaft took the power unit the major parts, the craft work clothes design and the improvement directly is affecting its quality and the performance. This article first introduced the output shaft function and the craft analysis, next the definite semi finished materials size, then has carried on the technological process design, finally has carried on the jig design to the 70th working procedure and the 80th working procedure. Key words technical analyze the technical rules plan modular design [