特種加工技術(shù)課件

特種加工技術(shù)課件第一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電火花加工方法電火花穿孔加工沖裁模具的凹模

凹模的尺寸由工具電極來保證凹模的尺寸為L2，工具電極相應(yīng)的尺寸為L1單邊火花間隙值為SL，則L2=L1+2SL第二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電火花穿孔加工凹模方法介紹間接法優(yōu)點缺點凸模和凹模的配合間隙與放電間隙無關(guān)電極與凸模分開制造配合間隙難以保證均勻直接法優(yōu)點缺點獲得均勻的配合間隙模具質(zhì)量高加工過程很不穩(wěn)定尺寸較長混合法電極一定要粘結(jié)在沖頭的非刃口端注意階梯工具電極加工法第三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日凸模與加工凹模用的電極分開制造首先根據(jù)凹模尺寸設(shè)計電極制造電極，進(jìn)行凹模加工根據(jù)間隙要求來配制凸模返回第四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日直接法適合于加工沖模是指將凸模長度適當(dāng)增加，先作為電極加工凹模將端部損耗的部分去除直接成為凸模返回第五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日將電火花加工性能良好的電極材料與沖頭材料粘結(jié)在一起反打正用”的方法實行加工返回第六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日(1)無預(yù)孔或加工余量較大時，可以將工具電極制作為階梯狀將工具電極分為兩段粗加工段精加工段特點特點縮小了尺寸的粗加工段保持凸模尺寸的精加工段第七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日(2)在加工小間隙、無間隙的冷沖模具時，配合間隙小于最小的電火花加工放電間隙將凸模做成階梯狀第八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電火花成型方法介紹單工具電極直接成型法先用低損耗電規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行粗加工，然后用平動頭使工具電極做圓周平行移動多電極更換法采用幾個不同尺寸的工具電極完成一個型腔的粗、中、精加工分解電極加工法根據(jù)型腔的幾何形狀把電極分解成主型腔電極和副型腔電極，分別制造手動側(cè)壁修光法第九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日分解電極加工法側(cè)壁輪流修光法示意圖第十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電火花加工準(zhǔn)備工作包括：1.電極材料選擇2.電極設(shè)計3.電極制造電極結(jié)構(gòu)形式電極的尺寸電極的排氣孔和沖油孔垂直尺寸水平尺寸舉例舉例舉例第十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電極結(jié)構(gòu)形式1.整體電極2.組合電極3.鑲拼式電極返回第十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日L1為凹模板挖孔部分長度尺寸L2為電火花加工部分L3為電極加工中端面損耗部分L為型腔的有效高度L1為增加的高度L2為電極加工中端面損耗部分返回第十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日(2)水平尺寸電極的水平尺寸是指與機(jī)床主軸軸線相垂直的橫截面尺寸電極的水平尺寸可用下式確定：

a=A±KbA——型腔的水平方向的尺寸K——與型腔尺寸標(biāo)注法有關(guān)的系數(shù)b——電極單邊縮放量第十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日±號和K值的具體含義當(dāng)圖中型腔尺寸完全標(biāo)注在邊界上K取2a2=A2-2b如：一端以中心線或非邊界線為基準(zhǔn)K取1如：a3=A3-ba5=A5-ba6=A6+b型腔中心線之間的位置尺寸角度值和某些特殊尺寸K取0如：a1=A1a4=A4第十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日習(xí)題講解返回第十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電極的排氣孔和沖油孔電火花成型加工時，型腔一般均為盲孔，排氣、排屑條件較為困難，這直接影響加工效率與穩(wěn)定性原因解決方案大、中型腔加工電極都設(shè)計有排氣、沖油孔原則開孔的位置應(yīng)盡量保證沖液均勻和氣體易于排出第十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電蝕產(chǎn)物的排除1)電極沖油2)工件沖油型腔電加工最常用的方法穿孔電加工最常用的方法沖油第十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日抽油工件抽油常用于穿孔加工抽油時要使放電時產(chǎn)生的氣體(大多是易燃?xì)怏w)及時排放，不能積聚在加工區(qū)，否則會引起“放炮”?！俺橛偷呐判夹Ч蝗鐩_油好。第十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日在實際設(shè)計中要注意事項（1）便于排氣，經(jīng)常將沖油孔或排氣孔上端直徑加大（2）氣孔盡量開在蝕除面積較大以及電極端部凹入的位置第二十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日（3）沖油孔要盡量開在不易排屑的拐角、窄縫處（4）排氣孔和沖油孔的直徑約為平動量的1～2倍，一般取1～1.5mm第二十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日(5)盡可能避免沖液孔在加工后留下的柱芯第二十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電極的制造切削加工線切割加工電鑄加工主要用來制作大尺寸電極第二十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電極裝夾小型的整體式電極標(biāo)準(zhǔn)套筒鉆夾頭裝夾第二十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日第二十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日尺寸較大的電極將電極通過螺紋連接直接裝夾在夾具上第二十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電極的校正電極裝夾好后必須進(jìn)行校正才能加工，不僅要調(diào)節(jié)電極與工件基準(zhǔn)面垂直，而且需在水平面內(nèi)調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)動一個角度，使工具電極的截面形狀與將要加工的工件型孔或型腔定位的位置一致校正方法根據(jù)電極的側(cè)基準(zhǔn)面，采用千分表找正電極的垂直度第二十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日第二十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日(2)電極上無側(cè)面基準(zhǔn)時，將電極上端面作輔助基準(zhǔn)找正電極的垂直度第二十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日工件的固定工件常用壓板、磁性吸盤虎鉗等來固定在機(jī)床工作臺上,多數(shù)用百分表來校正使工件的基準(zhǔn)面分別與機(jī)床的X、Y軸平行。工件的固定工件的校正第三十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電極的相對定位電極相對于工件定位是指將已安裝校正好的電極對準(zhǔn)工件上的加工位置，以保證加工的孔或型腔在凹模上的位置精度習(xí)慣上將電極相對于工件的定位過程稱為找正如何實現(xiàn)電極相對于工件的定位的找正？答案接觸感知功能第三十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電極相對于工件定位利用數(shù)控電火花成型機(jī)床的MDI功能手動操作實現(xiàn)電極定位第三十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日C代碼和H代碼介紹C***：加工條件代碼

從C000到C999共有1000個條件代碼，其中C000到C099為用戶使用區(qū)，其余為機(jī)床內(nèi)部使用。每個條件代碼都代表一組放電參數(shù)H***：變量代碼。從H000到H999共1000個，可進(jìn)行賦值，也可進(jìn)行運算例如：H970=10.000;H980=1.000；H000=5.000+2H001注意:H代碼不能直接跟在運動指令后需與一個具體的數(shù)值后運算后才有效例如：H980=1.000G00Z0+H980；（不能寫成G00ZH980）第三十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日程序結(jié)構(gòu)

例:用C109、C106二個條件加工一個5mm深的孔，加工深度分別4.8、4.95mm，編一個加工程序，不要求修光側(cè)面。按一般格式編制如下：

G54G90G92X0Y0Z1.0；（選工作座標(biāo)，設(shè)加工起點。）G30Z+；（指定抬刀方向。）G00Z0.5；（快速定位電極至工件表面0.5mm的地方。）C109；（選取加工條件。）G01Z-4.8；（沿Z負(fù)方向加工4.8mm深。）M05G00Z0.5；（忽略感知、快速抬起電極至距工件表面0.5mm的高度。）C106；（換加工條件為C106。）G01Z-4.95；（換條件后向下加深一點深度。）第三十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日M05G00Z1.0；（忽略感知、快速抬起電極至距工件表面0.5mm的高度。）M02；（程序結(jié)束。）帶平動的加工程序

上述加工若還要修光側(cè)面，則在換條件后要帶平動加工G54G90；(G92X0Y0Z1.0設(shè)起點指令為了安全起見一般不寫）G30Z+；

H970=5.0；（H970一般用來代表理論加工深度。）H980=1.0；（H980一般用來代表電極換加工條件時抬起的高度）G00Z0+H980；（不管電極加工前距工件表面多高，均先快速定位至H980指定的高度。）G00Z0.5；C109；（選用加工條件。）第三十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日G01Z0.2-H970；

（沿Z方向向下加工，加工深度為理論深度扣除一個0.2的間隙。）M05G00Z0+H980

（以忽略感知的方式快速抬至距工件表面1mm的地方。）

G00Z0.5;C106LN001STEP0150;G01Z0.05-H970;M05G00Z0+H980;第三十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日圖4-50單電極加工時的加工條件及加工圖形第三十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日加工程序：H0000=+00005000; /加工深度N0000;

G00G90G54XYZl.0/加工開始位置，Z軸距工件表面距離為1.0mmG24; /高速躍動G01C170LN002STEPl0Z330-H000M04/以C170條件加工至距離底面0.33mmM04然后返回加工開始位置第三十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日返回第三十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日例4.3兩個電極的精、粗加工(本實例所用機(jī)床為SodickA3R，其控制電源為ExcellenceXI)第四十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日按以下要求編一加工程序，采用自由圓平動，符合自動編程格式。沿Z-方向加工一10mm深的型腔，分別用C130、C128、C126加工，深度方向留量和平動量分別為：C130深度留量0.23mm、平動量為0；C128深度留量0.14mm、平動量為0.12mm；C126深度留量0.03mm、平動量為0.2mm；第四十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日第四十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日適合于機(jī)械加工方法難于加工的材料的加工，如淬火鋼、硬質(zhì)合金、耐熱合金等。以金屬線為工具電極，節(jié)約了電極設(shè)計和制造費用和時間，沖模加工的凸凹模間隙可以任意調(diào)節(jié)

優(yōu)點電火花線切割加工的特點缺點被加工材料必須導(dǎo)電不能加工盲孔第四十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電火花線切割加工的應(yīng)用實例各種零件的加工冷沖凸模的加工棱錐體形件多孔窄縫加工第四十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日線切割加工工藝過程第四十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電火花線切割加工工藝規(guī)律主要工藝指標(biāo)（評價加工效果的依據(jù)）切割速度加工精度表面粗糙度電極絲損耗量用單位時間內(nèi)切除的面積表示第四十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日電參數(shù)對工藝指標(biāo)的影響極性加工速度提高表面粗糙度值增大電極損耗增大加工精度下降同峰值電流切割速度提高表面粗糙度稍有增大正極性加工放電峰值電流脈沖寬度脈沖間隔第四十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日如何合理選取電參數(shù)加工精密小零件時：精度和表面粗糙度是主要的指標(biāo)加工速度是次要指標(biāo)選取原則：滿足尺寸精度高和表面粗糙度好的要求加工中，大型零件時：精度和表面粗糙度要求可以低一些盡量獲得高的加工速度不管加工對象和要求如何，都要合理選擇脈沖間隔第四十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日非電參數(shù)對工藝指標(biāo)的影響電極絲運動方法電極絲選擇電極絲直徑走絲速度廣泛使用鉬絲大電極絲加工速度高小電極絲可得到較小半徑的內(nèi)夾角機(jī)床操作說明書第四十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日線切割加工準(zhǔn)備工作包括：1.電極絲的穿絲2.電極絲垂直找正3.工件的裝夾4.工件的找正利用找正塊用校正器第五十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日圖6-21用火花法校正電極絲垂直度利用找正塊返回第五十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日圖6-22垂直度校正器用校正器返回第五十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日懸臂支撐方式懸臂支撐方式裝夾方便、通用性強(qiáng)，但工件平面與工作臺面找平困難，工件受力時位置易變化。因此，只在工件加工要求低或懸臂部分小的情況下使用。工件的裝夾方式第五十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日兩端支撐方式兩端支撐方式是將工件兩端固定在夾具上。用這種方式裝夾方便、穩(wěn)定，定位精度高。但不適于裝夾較小的工件。第五十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日橋式支撐支式是在兩端支撐的夾具上兩塊支撐墊鐵。橋式支撐方式件方便，對大、中、小型工件都適用。第五十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日其他裝夾方式第五十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日阿奇公司專用夾具及裝夾第五十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日圖6-263R專用夾具第五十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日線切割穿絲孔的作用及設(shè)計1.作用對于切割凹模或帶孔的工件，必須先有一個孔用來將電極絲穿進(jìn)去，然后才能進(jìn)行加工。(2)減小凹?；蚬ぜ诰€切割加工中的變形第五十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日2.穿絲孔的注意事項1)穿絲孔的加工穿絲孔常常用鉆頭直接鉆出來對于材料硬度較高或較厚的工件，用高速電火花加工等方法2)穿絲孔位置和直徑的選擇切割凹模時：穿絲孔設(shè)在型孔中心第六十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日大的型孔切割時：穿絲孔設(shè)在靠近加工軌跡的邊角處最小距離一般不小于3mm原因？第六十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日圖6-28穿絲孔的大小與位置第六十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日穿絲孔的直徑穿絲孔直接用打孔機(jī)來加工操作較為困難先將底部銑削出一個較大的底孔來減小穿絲孔的深度第六十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日在同一工件上要切割出兩個以上?？讜r，應(yīng)在相應(yīng)?？椎奈恢迷O(shè)置各自獨立的穿絲孔第六十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日數(shù)控電火花線切割加工凸模時，是否加工穿絲孔？答案：原因：是如果不加工穿絲孔，直接從外部切入，將破壞材料內(nèi)部殘留應(yīng)力的平衡狀態(tài)，使材料產(chǎn)生變形，影響加工精度，嚴(yán)重的會造型夾絲，斷絲。第六十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日5.2數(shù)控電火花線切割編程5.2.13B格式程序編制1．程序格式3B無間隙補(bǔ)償?shù)某绦蚋袷饺缦拢旱诹摚舶耸豁?，編輯?023年，星期日B為分隔符作用:將X、Y、J數(shù)碼區(qū)分開來X、Y為坐標(biāo)值G為加工線段計數(shù)方向確定方法:對于圓弧，坐標(biāo)原點移至圓心，X、Y為圓弧起點的坐標(biāo)值。

對于直線（斜線），坐標(biāo)原點移至直線起點，X、Y為終點坐標(biāo)值選取X方向進(jìn)給總長度進(jìn)行計數(shù)，稱為計X，用Gx表示；選取Y方向進(jìn)給總長度進(jìn)行計數(shù)，稱為計Y，用Gy表示單位為μm，第六十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日加工直線時，計數(shù)方向按圖示選取以直線的起點為切割坐標(biāo)系的原點若直線終點坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影區(qū)域內(nèi)則計數(shù)方向取GY若直線終點坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影區(qū)域外則計數(shù)方向取GX(Xe，Ye)落在45o線上？第六十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日加工圓弧時，計數(shù)方向按圖示選取以圓弧的圓心為切割坐標(biāo)系的原點若圓弧終點坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影區(qū)域內(nèi)則計數(shù)方向取GX若圓弧終點坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影區(qū)域外則計數(shù)方向取GY第六十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日J(rèn)為計數(shù)長度計數(shù)長度是指被加工圖形在計數(shù)方向上的投影長度（即絕對值）的總和,以μm為單位編程時，計數(shù)長度應(yīng)補(bǔ)足六位數(shù)，如計數(shù)長度為1988μm，應(yīng)寫成001988。書P89頁第七十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日加工起點A在第四象限，終點B(Xe,Ye)在第一象限因為|Ye|＞|Xe|故計數(shù)方向取GX計數(shù)長度J為各象限中（？）的圓弧段在X軸上投影長度的總和即J＝JX1＋JX2第七十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日因|Xe|＞|Ye|，故計數(shù)方向取GYJ為各象限的圓弧段在Y軸上投影長度的總和即J＝JY1＋JY2＋JY3。第七十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日加工指令Z加工指令Z用來表達(dá)被加工圖形的形狀所在象限加工方向等信息加工指令共12種第七十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日直線加工指令順時針圓弧指令逆時針圓弧指令第七十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日b,c,d各圖線段的3B代碼第七十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日程序應(yīng)用舉例例1加工如圖5.15所示的斜線OA。程序為：B17000B5000B017000GXL1例2加工如圖5.16所示的直線OA，其長度為21.5mmBBB021500GYL2程序為第七十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日例3加工如圖5.17所示的圓弧，加工起點的坐標(biāo)為A(－5，0)程序為：B5000BB010000GYSR2第七十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日例5.4加工如圖5.18所示的1/4圓弧，加工起點的坐標(biāo)為A(0.707，0.707)，終點的坐標(biāo)為B(－0.707，0.707)。B707B707B001414GXNR1由于終點恰好在45°線上，故也可取GY程序為B707B707B000586GYNR1；書P92頁第七十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日練習(xí)例5.5加工如圖5.19所示的圓弧，加工起點的坐標(biāo)為A(－2，9)，終點的坐標(biāo)為B(9，－2)。圓弧半徑：R＝9220μm

B2000B9000B025440GYNR2第七十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期日例5.6如圖5.20所示的凸模，試編制其加工程序。該凸模由三段直線與一段圓弧組成，編