電火花加工試驗指導(dǎo)書

1、學號：姓名： 實驗成績：目錄 TOC o 1-5 h z 前言 -1 -一、實驗?zāi)康?-1 -二、實驗準備 -1 -三、實驗室規(guī)章制度 -1 -四、實驗報告 -2 - HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 特種加工概述 -3 - HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 實驗一 電火花成型加工 -4 -一、實驗?zāi)康?-4 -二、實驗基本原理 -4 -三、實驗設(shè)備 -6 -四、實驗內(nèi)容和步驟 -6 -五、實驗報告 -7 - HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 實驗二

2、電火花線切割加工 -8 -一、實驗?zāi)康?-8 -二、實驗原理 -8 -三、實驗設(shè)備 -9 -四、實驗內(nèi)容和步驟 -9 -五、實驗報告 -11 -吉林大學珠海學院刖百一、實驗?zāi)康谋菊n程實驗課目的在于驗證、鞏固和加深課堂講授的基本理論，加強理論聯(lián) 系實際及獨立工作能力的培養(yǎng)；掌握一些最基本的機械實驗方法、測量技能及用 實驗法來測定一些機械參數(shù)的能力；培養(yǎng)學生踏實細致、嚴肅認真的科學作風。因此，實驗課是一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)， 每個學生必須認真對待，在課前進行 預(yù)習，在課后分析試驗結(jié)果，完成實驗報告。實驗課為評定學生成績的一部分。二、實驗準備為了保證實驗順利進行，要求在實驗前做好準備工作，教師在實驗

3、前要進行 檢查和提問，如發(fā)現(xiàn)有不合格者，提出批評，甚至停止實驗的進行，實驗準備工 作包括下列幾方面內(nèi)容：1,預(yù)習好實驗指導(dǎo)書：明確實驗的目的及要求，搞懂實驗的原理，了解實驗 進行的步驟及主要事項，做到心中有底；2,準備好實驗指導(dǎo)書中規(guī)定自帶的工具、紙張；3,準備好實驗數(shù)據(jù)記錄表格。三、實驗室規(guī)章制度1.實驗前必須仔細閱讀實驗室規(guī)章制度條例， 了解實驗設(shè)備、儀器的使用性 能、操作規(guī)程及使用須知，否則不得操作；2,嚴格按照規(guī)定，精心操作設(shè)備、儀器；.實驗室內(nèi)與本實驗無關(guān)的設(shè)備與儀器，一律不得亂動；.在實驗室嚴守紀律，不得高聲談笑，保持室內(nèi)整潔；.實驗完畢后，用過設(shè)備、儀器放回原處，并整理清潔、經(jīng)教

4、師同意后方可 離開。機械工程學院實踐教學中心吉林大學珠海學院四、實驗報告實驗報告是對實驗所有數(shù)據(jù)、現(xiàn)象進行整理，分析得出一定結(jié)論與看法的書 面文件。學生在實驗后必須按照要求，整理并分析處理所的結(jié)果，寫成正規(guī)的實 驗報告。實驗報告要求：.實驗結(jié)果記錄應(yīng)經(jīng)實驗指導(dǎo)教師過目簽字，并隨實驗報告一起交上；.報告中的結(jié)果分析及討論應(yīng)力求具體， 應(yīng)針對實驗具體情況，防止不切實 際的空談；.實驗報告要求每人一份；.實驗報告應(yīng)在實驗完畢后一星期內(nèi)，由班委匯集交老師。吉林大學珠海學院機械工程學院2018年9月10日機械工程學院實踐教學中心吉林大學珠海學院特種加工概述特種加工亦稱“非傳統(tǒng)加工”或“現(xiàn)代加工方法”，泛

5、指用電能、熱能、光 能、電化學能、化學能、聲能及特殊機械能等能量達到去除或增加材料的加工方 法，從而實現(xiàn)材料被去除、變形 、改變性能或被鍍覆等。特種加工是指那些不屬于傳統(tǒng)加工工藝范疇的加工方法，它不同于使用刀具、磨具等直接利用機械能切除多余材料的傳統(tǒng)加工方法。特種加工是近幾十年 發(fā)展起來的新工藝，是對傳統(tǒng)加工工藝方法的重 要補充與發(fā)展，目前仍在繼續(xù)研 究開發(fā)和改進。直接利用電能、熱能、聲能、光能、化學能和電化學能，有時也 結(jié)合機械能對工件進行的加工。特種加工中以采用電能為主的電火花加工和電解 加工應(yīng)用較廣，泛稱電加工。20世紀40年代發(fā)明的電火花加工開創(chuàng)了用軟工具、 不靠機械力來加工硬工 件的

6、方法。50年代以后先后出現(xiàn)電子束加工、等離子弧加工和激光加工。這些 加工方法不用成型的工具，而是利用密度很高的能量束流進行加工。 對于高硬度 材料和復(fù)雜形狀、精密微細的特殊零件，特種加工有很大的適用性和發(fā)展?jié)摿Γ?在模具、量具、刀具、儀器儀表、飛機、航天器和微電子元器件等制造中得到越 來越廣泛的應(yīng)用。特種加工的主要發(fā)展方向：提高加工精度和表面質(zhì)量，提高生 產(chǎn)率和自動化程度，發(fā)展幾種方法聯(lián)合使用的復(fù)合加工，發(fā)展納米級的超精密加機械工程學院實踐教學中心吉林大學珠海學院實驗一電火花成型加工一、實驗?zāi)康?、使學生了解電火花成型加工機床的一般結(jié)構(gòu)和基本工作原理；2、使學生掌握電火花成型加工機床各部分的功

7、能， 及機床的操作使用方法;3、使學生掌握電火花穿孔與成型加工中各種電加工工藝參數(shù)的選擇，學會 電極的安裝、工件的裝夾及找正方法；4、使學生加深對電火花成型加工技術(shù)的原理、特點及應(yīng)有范圍的理解。5、通過實驗，督促學生觀察電火花加工中極性效應(yīng)和炭黑吸附效應(yīng)等特有 現(xiàn)象，并以此加深學生對電火花加工理論知識的理解。、實驗基本原理電火花成型加工是利用工具電極和工件電極，即正、負電極之間產(chǎn)生脈沖性 火花放電時產(chǎn)生的電腐蝕現(xiàn)象，來蝕除工件上多余的金屬，以達到對工件的尺寸、 形狀和表面質(zhì)量預(yù)定的加工要求。與線切割加工所用的鋁絲工具電極不同，電火花成型加工所用的工具電極是按照工件的形狀及其它要求專門制造的，具

8、材料一般為紫銅或石墨1、電火花成型加工的原理、特點和應(yīng)用被加工的工件做為工件電極，紫銅（或其它導(dǎo)電材料如石墨）做為工具電極。 脈沖電源發(fā)出一連串的脈沖電壓， 加到工件電極和工具電極上，此時工具電極和 工件均被淹沒在具有一定絕緣性能的工作液（絕緣介質(zhì)）中。在軸伺服系統(tǒng)的控機械工程學院實踐教學中心吉林大學珠海學院制下，當工具電極與工件的距離小到一定程度時，在脈沖電壓的作用下，兩極問最近點處的工作液（絕緣介質(zhì)）被擊穿，工具電極與工件之間形成瞬時放電通道， 產(chǎn)生瞬時高溫，使金屬局部熔化甚至汽化而被蝕除下來，使局部形成電蝕凹坑。這樣以很高的頻率連續(xù)不斷地重復(fù)放電， 工具電極不斷地向工件進給，就可以將 工

9、具電極的形狀“復(fù)制”到工件上，加工出需要的型面來。特點：（1）由于脈沖放電的能量密度高，使其便于加工用普通的機械加工難 于加工或無法加工的特殊材料和復(fù)雜形狀的零件，并不受材料及熱處理狀況的影 響。（2）電火花加工時，工具電極與工件材料不接觸，兩者之間宏觀作用力極 小，工具電極不需要比加工材料硬，即可以柔克剛，故電極制造更容易。應(yīng)用：電火花成型加工一般應(yīng)用在加工各種高硬度、高強度、高韌性、高脆 性的導(dǎo)電材料，并且常用于模具的制造過程中。2、實現(xiàn)電火花加工的條件1）工具電極和工件電極之間必須加以 60V300Vl勺脈沖電壓，同時還需維持 合理的工作距離一一放電間隙。放電間隙過大時，介質(zhì)不能被擊穿，

10、無法形成火 花放電；放電間隙過小時，容易導(dǎo)致積炭，甚至發(fā)生電弧放電，無法繼續(xù)加工。2）兩極間必須充滿具有一定絕緣性能的液體介質(zhì)。電火花成型加工一般用 專用火花油做為工作液。實際生產(chǎn)中為降低成本，多用煤油作介質(zhì)。3）輸送到兩極間的脈沖能量應(yīng)足夠大。即放電通道要有很大的電流密度， 一般為 104109A/cm24）放電必須是短時間的脈沖放電。一般放電時間為 1 us1ms這樣才能使 放電產(chǎn)生的熱量來不及擴散，從而把能量作用局限在很小的范圍內(nèi)， 保持火花放 電的冷極特性。5）脈沖放電需要多次進行，并且多次脈沖放電在時間上和空間上是分散的， 避免發(fā)生局部燒傷。6）脈沖放電后的電蝕產(chǎn)物應(yīng)能及時排放至放電

11、間隙之外，使重復(fù)性放電能 順利進行。電火花加工過程如下圖所示：機械工程學院實踐教學中心吉林大學珠海學院i.芮松用年5 一定 *工度俄電由 事.苒稅目最破點產(chǎn)生 火花能電.電同事G*大小青： 鞫口工廿*十麻程量具審工帙井工儉在阿ft，卡中*,后*，il軸比電府.*4 感化.業(yè)井被小由. 石咸金電痕 時聆電ft電tt電火花加工過雇示常明三、實驗設(shè)備電火花成型機兩臺四、實驗內(nèi)容和步驟1、實驗指導(dǎo)教師講解電火花成型加工實驗的目的和要求，強調(diào)實驗的紀律,并進行安全教育；2、實驗指導(dǎo)教師講解數(shù)控電火花成型原理、加工機床的結(jié)構(gòu)、各部分的功 能和操作使用方法；3、實驗指導(dǎo)教師講解并演示工具電極的安裝與更換、工

12、件裝夾和找正的方法，并說明此次實驗屬于電火花穿孔加工實驗；4、實驗指導(dǎo)教師講解并演示電火花穿孔加工時對加工深度分組，各加工深 度內(nèi)電規(guī)準參數(shù)選擇的依據(jù)和輸入方法，并說明其意義在于將整個加工過程劃分 成粗加工、半精加工和精加工，以達到提高加工效率和滿足加工精度的要求；5、學生在實驗指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，開啟數(shù)控電火花成型加工機床，完成零 件的穿孔加工任務(wù)；6、在機床加工過程中，實驗老師提醒學生觀察電火花加工的各種現(xiàn)象，包 括火花放電狀態(tài)、工作液沖油工作方式、工作液介質(zhì)過濾方式、電極在加工過程 中的回退現(xiàn)象、負極性加工時工具電極上的炭黑吸附現(xiàn)象等；7、關(guān)閉數(shù)控電火花成型加工機床，清理實驗設(shè)備，完成實驗

13、。機械工程學院實踐教學中心吉林大學珠海學院五、實驗報告 1、電火花成型加工知識基本問答）材料制成。）做為工作液，工作液有）等性能。 電火花成型加工的工具電極一般用（ 電火花成型加工中一般用（電火花成型加工的特點？電火花成型加工一般應(yīng)用在?電火花成型加工中，工具電極和工件電極間的放電必須是短時間的（）,一般放電時間為（）。 電火花成型加工機床主要由哪幾部分組成？2、簡述電火花成型機床的加工原理?3、電火花成型加工實驗心得體會?機械工程學院實踐教學中心吉林大學珠海學院實驗二電火花線切割加工一、實驗?zāi)康?、使學生了解數(shù)控線切割加工機床的一般結(jié)構(gòu)和基本工作原理；2、使學生掌握利用機床本身所安裝的自動編

14、程系統(tǒng)對零件圖紙進行輸入、 自動編程、模擬加工等操作步驟；3、使學生掌握數(shù)控線切割加工工藝參數(shù)（間隙補償量、加工電流大小等） 的選擇，學會對工件裝夾及找正的方法，并啟動機床對零件進行實際加工；4、使學生了解鋁絲循環(huán)工作原理及鋁絲的更換方法；5、使學生加深對電火花特種加工技術(shù)的原理、特點及應(yīng)有范圍的理解。二、實驗原理數(shù)控電火花線切割機床加工的基本原理是：利用一根運動著的金屬絲（直徑為0.020.3mm的鋁絲或黃銅絲）作為工具 電極，在金屬絲與工件間施加脈沖電流，產(chǎn)生放電腐蝕，對工件進行切割加工。工件接高頻脈沖電源的正極，電極絲接負極，即采用正極性加工，電極絲纏 繞在儲絲筒上，電機帶動儲絲筒運動，

15、致使電極絲不斷地進入和離開放電區(qū)域， 電極絲與工件之間澆注工作液介質(zhì)。當電頻脈沖電源通電后，隨著工作液的電離、 擊穿，形成放電通道，電子高速奔向正極，正離子奔向負極，于是電能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?能，粒子間的相互撞擊以及粒子與電極材料的撞擊， 又將動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。在?電通道內(nèi)，正極和負極表面分別成為瞬時熱源， 達到很高的溫度，使工作液介質(zhì) 汽化、熱裂分解、金屬材料熔化、沸騰、汽化。在熱膨脹、局部微爆炸、電動力、 液體動力等綜合作用下，蝕除下來的金屬微粒隨著電極絲和移動和工作液的沖洗 而被拋出放電區(qū)，于是在金屬表面形成凹坑。在脈沖間隔時間內(nèi)工作液介質(zhì)消電 離，放電通道中的帶電粒子復(fù)合為中性粒子， 恢復(fù)了工

16、作液的絕緣性。由于加工 過程是連續(xù)的，步進電機受控系統(tǒng)的控制，使工作臺在水平面沿兩個坐標方向伺 服進給運動，于是工件就逐步被切割成各種形狀。如下圖所示：機械工程學院實踐教學中心吉林大學珠海學院脈沖電源三、實驗設(shè)備數(shù)控電火花線切割機床兩臺四、實驗內(nèi)容和步驟1、實驗指導(dǎo)教師講解線切割加工實驗的目的和要求，強調(diào)實驗的紀律，并 進行安全教育；2、實驗指導(dǎo)教師講解數(shù)控線切割加工機床的結(jié)構(gòu)、各部分的功能和操作使 用方法；機械工程學院實踐教學中心吉林大學珠海學院3、實驗指導(dǎo)教師講解并演示工件裝夾、找正的方法，講解鋁絲的安裝及更換方法；4、實驗指導(dǎo)教師檢查實驗學生所做的待加工零件圖紙，從中選擇一兩個有 特色的零件；學生在實驗指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，學習并掌握線切割自動編程控制系 統(tǒng)的屏幕控制功能及繪圖功能操作，完成線切割零件圖的輸入，啟用自動編程系 統(tǒng)生成加工程序，并進行程序的檢查和模擬加工；5、學生在實驗指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，開啟數(shù)控線切割機床，完成零件的加工 任務(wù)；6、在線切割機床加工過程中，實驗指導(dǎo)教師要求學生觀察電