【正文】 別制造。 ※根據電火花成型加工的特點，在實際中通常采用如下方法：1）. 單工具電極直接成型法單工具電極直接成型法是指采用同一個工具電極完成模具型腔的粗、中及精加工。四、總結影響電極損耗的主要因素 電火花加工方法 成型加工方法一、復習舊課：電火花穿孔加工的方法二、引入新課：電火花成型加工和穿孔加工相比有哪些不同？三、講課內容：※電火花成型加工和穿孔加工相比有下列特點：(1) 電火花成型加工為盲孔加工，工作液循環(huán)困難，電蝕產物排除條件差。沖油時電極損耗呈凹形端面，抽油時則形成凸形端面。當加工面積過小時，則隨著加工面積的減小而電極損耗急劇增加。3) 脈沖間隔的影響 在脈沖寬度不變時，隨著脈沖間隔的增加，電極損耗增大。圖3９ 脈沖寬度與電極相對損耗的關系2) 峰值電流的影響用紫銅電極加工鋼時，隨著峰值電流的增加，電極損耗也增加。非電參數對加工速度的影響。在電火花成形加工中，應用最多的工作液是煤油。這主要取決于工件材料的物理性能(熔點、沸點、比熱、導熱系數、熔化熱和汽化熱等)?！　≈械让}沖寬度、負極性加工時，石墨電極的加工速度高于銅電極的加工速度。采用石墨電極，在同樣加工電流時，正極性比負極性加工速度高。加工穩(wěn)定性不好，會使脈沖利用率降低，加工速度降低。圖36 脈沖間隔與加工速度的關系曲線3）．峰值電流的影響當脈沖寬度和脈沖間隔一定時，隨著峰值電流的增加，加工速度也增加(如圖37)。２、電規(guī)準的影響 1)． 脈沖寬度對加工速度的影響單個脈沖能量的大小是影響加工速度的重要因素。(4) 加劇放電的流體動力過程，有助于金屬的拋出。 工作液對電蝕量的影響 電火花加工一般在液體介質中進行。電參數對電蝕量的影響 單個脈沖能量與平均放電電壓、平均放電電流和脈沖寬度成正比。(4) 工藝條件的影響。(5) 必須在油類介質中加工?！妓貙拥纳蓷l件主要有以下幾點：(1) 要有足夠高的溫度。 在實際加工中，要充分利用極性效應，正確選擇極性，最大限度地提高工件的蝕除量，降低工具電極的損耗。 圖33 “正極性”接線法圖 圖34 “負極性”接線法圖 在實際加工中，極性效應受到電極及電極材料、加工介質、電源種類、單個脈沖能量等多種因素的影響，其中主要原因是脈沖寬度。極性效應和覆蓋效應，電加工過程中兩極間的腐蝕量是不同的。1峰值電流(A) 峰值電流是間隙火花放電時脈沖電流的最大值(瞬時)，在日本、英國、美國常用Ip表示(見圖32)。1火花維持電壓 火花維持電壓是每次火花擊穿后，在放電間隙上火花放電時的維持電壓，一般在25 V左右，但它實際是一個高頻振蕩的電壓(見圖32)。顯然，它與脈沖周期tP互為倒數，即放電時間(電流脈寬)te(μs) 放電時間是工作液介質擊穿后放電間隙中流過放電電流的時間，即電流脈寬，它比電壓脈寬稍小，二者相差一個擊穿延時td。由于電極的材料常常是銅，因此又稱為銅公(如圖31所示)?？杉庸こ錾舷卤砻嫘螤畈灰恢碌牧慵?，如上面為圓形，下面為方形等。可以大大簡化某些軸對稱零件的程編工藝，如齒輪只需先畫一個齒形，然后讓它旋轉幾次，就可圓滿完成。(17) 跳步功能?？梢砸贿呥M行切割加工，一邊編寫另外的程序?？杀４嫒績却婕庸こ绦颍斍皼]有加工完的程序可保持24小時以內，隨時可停機。可動態(tài)顯示程序號、計數長度、電規(guī)準參數、切割軌跡圖形等參數。因此，加工零件時有補償量，其大小為單邊放電間隙與電極絲半徑之和。(7) 進給控制功能。(5) 暫停功能。遇到斷絲或其他一些情況，需要回到起割點，可用此操作。模擬顯示加工時電極絲的運動軌跡及其坐標。在走絲過程中，電極絲由儲絲筒出絲，由電極絲輸送輪收絲。但慢走絲線切割機床的性能大大優(yōu)于快走絲線切割機床，其結構具有以下特點： 1）主體結構 （1） 機頭結構 機床和錐度切割裝置(U，V軸部分)實現了一體化，并采用了桁架鑄造結構，從而大幅度地強化了剛度。 目前絕大部分機床采用數字程序控制，并且普遍采用繪圖式編程技術，操作者首先在計算機屏幕上畫出要加工的零件圖形，線切割專用軟件。絲架的主要作用是在電極絲快速移動時，對電極絲起支撐作用，并使電極絲工作部分與工作臺平面保持垂直，有些機床可實現錐度加工。儲絲筒軸向往復運動的換向及行程長短由無觸點接近開關及其撞桿控制(如圖215中的4)，調整撞桿的位置即可調節(jié)行程的長短。床身里面安裝有機床電氣系統(tǒng)、脈沖電源、工作液循環(huán)系統(tǒng)等元器件。 慢走絲機床主要由日本、瑞士等國生產，目前國內有少數企業(yè)引進國外先進技術與外企合作生產慢走絲機床。常用黃銅絲(有時也采用紫銅、鎢、鉬和各種合金的涂覆線)作為電極絲，～ mm。 工作液通常采用乳化液。 1) 快速走絲線切割機床 快速走絲線切割機床的電極絲作高速往復運動，一般走絲速度為8～10 m/s，是我國獨創(chuàng)的電火花線切割加工模式。 (3) 接觸感知功能。如果鎖定后作圓軌跡搖動，則還能在孔內滾花、加工出內花紋等。在選定的軸向停止進給運動并鎖定軸向位置，其他兩軸進行搖動運動。例如： 步進搖動限制了主軸的進給動作，使搖動動作的循環(huán)成為優(yōu)先動作。以漢川機床廠和日本沙迪克公司為例，搖動加工的指令代碼如下(參見書表23)： 5）數控搖動的伺服方式共有以下三種(如圖214所示)： (1) 自由搖動。 (5) 變全面加工為局部加工，有利于排屑和加工穩(wěn)定。三、講課內容：3）數控電火花加工中搖動加工的作用是： (1) 可以精確控制加工尺寸精度。 (3) 無須修配工作，生產率較高。3). 混合法 混合法也適用于加工沖模，是指將電火花加工性能良好的電極材料與沖頭材料粘結在一起，共同用線切割或磨削成型，然后用電火花性能好的一端作為加工端，將工件反置固定，用“反打正用”的方法實行加工。(2) 無須另外制作電極。(2) 因為凸模是根據凹模另外進行配制，所以凸模和凹模的配合間隙與放電間隙無關。三、講課內容：電火花穿孔加工方法電火花穿孔加工一般應用于沖裁模具加工、粉末冶金模具加工、拉絲模具加工、螺紋加工等。G90 G92 X0。 /將電極移到當前坐標系X= M05： 含義：忽略接觸感知，只在本段程序起作用。 G80: 含義：接觸感知。代碼主要有G指令(即準備功能指令)和M指令(即輔助功能指令)，具體見表21。三、講課內容： 數控系統(tǒng) 1) 數控電火花機床的類型 根據機床的數控坐標軸的數目，目前常見的數控機床有三軸數控電火花機床、四軸三聯動數控電火花機床、四軸聯動或五軸聯動甚至六軸聯動電火花加工機床。蝕除產物的聚集，會與電極或工件形成二次放電。當放電間隙開路時，動圈電壓最大，擋板被磁力吸引下移到最低位置Ⅲ，噴嘴被封閉，上、下油腔壓強相等，但因下油腔工作面積小于上油腔工作面積，活塞上的向下作用力大于向上作用力，活塞桿下降。(3) 有較高的穩(wěn)定性和抗干擾能力。伺服進給系統(tǒng)主要用于控制放電間隙的大小，而參數控制系統(tǒng)主要用于控制電火花成型加工中的各種參數(如放電電流、脈沖寬度、脈沖間隔等)，以便能夠獲得最佳的加工工藝指標等。四、總結電火花機床型號、規(guī)格、分類電火花機床的機床本體和脈沖電源的結構和特點課題：第二章 電火花加工 電火花加工的自動進給調節(jié)系統(tǒng) 電火花加工機床課時：2 授課：尹有根教學目標：、自動進給調節(jié)系統(tǒng)教學重點：、自動進給調節(jié)系統(tǒng)一、復習舊課：電火花機床型號、規(guī)格、分類及電火花機床的機床本體和脈沖電源的結構和特點。由于這種電源的電參數與加工間隙無關，故又稱為獨立式電源。(4) 脈沖波形的主要參數(峰值電流、脈沖寬度、脈沖間歇等)有較寬的調節(jié)范圍，以滿足粗、中、精加工的要求。圖27 平動頭擴大間隙原理圖 (a) 機械式平動頭 (b) 數控平動頭圖28 平動頭外形2）、 脈沖電源在電火花加工過程中，脈沖電源的作用是把工頻正弦交流電流轉變成頻率較高的單向脈沖電流，向工件和工具電極間的加工間隙提供所需要的放電能量以蝕除金屬。但由于中、精加工規(guī)準的放電間隙比粗加工規(guī)準的放電間隙小，若不采取措施則四周側壁就無法修光了。圖26 電火花機床1）、 機床本體 機床本體主要由床身、立柱、主軸頭及附件、工作臺等部分組成。三、講課內容：機床型號、規(guī)格、分類 我國國標規(guī)定，電火花成型機床均用D71加上機床工作臺面寬度的1/10表示。在加工中及時更換電極，當電極絕對損耗量達到一定程度時，及時更換，以保證良好的加工質量。5）．極性 不合適的極性可能導致加工極不穩(wěn)定6）．加工形狀５、合理選擇電火花加工工藝　　一般來說，主要采用兩種方法來處理：第一，先主后次，如在用電火花加工去除斷在工件中的鉆頭、絲錐時，應優(yōu)先保證速度，因為此時工件的表面粗糙度、電極損耗已經不重要了；第二，采用各種手段，兼顧各方面。當平均加工電流超過最大允許加工電流密度時，將出現不穩(wěn)定現象?！?疲勞性能 電火花加工后，工件表面變化層金相組織的變化，會使耐疲勞性能比機械加工表面低許多倍。 3）．工具電極的損耗工具電極的損耗錐度反映到工件上是加工斜度。由于電極的相對運動，工件側邊的表面粗糙度值比端面小?！　‘敺逯惦娏饕欢〞r，脈沖寬度越大，單個脈沖的能量就大，放電腐蝕的凹坑也越大、越深，所以表面粗糙度就越差。(4) 從電極損耗角度看，電火花加工中電極相對靜止，易損耗，故通常采用多個電極加工；而線切割加工中由于電極絲連續(xù)移動，使新的電極絲不斷地補充和替換在電蝕加工區(qū)受到損耗的電極絲，避免了電極損耗對加工精度的影響。 2）．不同特點(1) 從加工原理來看，電火花加工是將電極形狀復制到工件上的一種工藝方法(如圖23所示)。圖22 電火花表面局部放大圖電火花加工、電火花線切割加工的特點1）．共同特點 (1) 二者的加工原理相同，都是通過電火花放電產生的熱來熔解去除金屬的，所以二者加工材料的難易與材料的硬度無關，加工中不存在顯著的機械切削力。加工液流入放電間隙，將電蝕產物及殘余的熱量帶走，并恢復絕緣狀態(tài)。分為以下幾個階段(如圖21所示)：圖21 電火花加工原理(1) 極間介質的電離、擊穿，形成放電通道(如圖21(a)所示)。如表12所示表12 幾種常見特種加工方法的綜合比較四、總結：特種加工的特點和發(fā)展方向。 (2) 特種加工的應用領域正在拓寬。 (2) 加工過程中工具和工件之間不存在顯著的機械切削力，故加工的難易與工件硬度無關。 特種加工的特點及發(fā)展 特種加工的分類一、復習舊課:特種加工產生的原因及定義。后來，由于各種先進技術的不斷應用，產生了多種有別于傳統(tǒng)機械加工的新加工方法。江蘇省農林職業(yè)技術學院《特種加工技術》教案課題：概論 課時：2 授課：尹有根教學目標：特種加工的概念、特點及發(fā)展、分類教學重點：1 特種加工的特點及發(fā)展 2 特種加工的分類 特種加工的概念一、引入課題:特種加工產生的條件，之所以產生特種加工普通機械加工滿足不了加工的要求。二、講課內容特種加工的產生及定義隨著社會生產的需要和科學技術的進步，20世紀40年代，前蘇聯科學家拉扎連柯夫婦研究開關觸點遭受火花放電腐蝕損壞的現象和原因，發(fā)現電火花的瞬時高溫可使局部的金屬熔化、氣化而被腐蝕掉，開創(chuàng)和發(fā)明了電火花加工?？刹シ盘胤N加工的一些視頻。三、講課內容與傳統(tǒng)的機械加工相比，特種加工的不同點是： (1) 不是主要依靠機械能，而是主要用其他能量(如電、化學、光、聲、熱等)去除金屬材料。特種加工技術的研究主要表現在以下幾個方面： (1) 微細化。20世紀50年代中期我國工廠已設計研制出電火花穿孔機床，60年代末上海電表廠張維良工程師在陽極—機械切割的基礎上發(fā)明了我國獨創(chuàng)的快走絲線切割機床， 特種加工的分類分類沒有明確的規(guī)定，一般按能量來源和作用形式以及加工原理可分為表11所示的形式表11 常用特種加工方法的分類依據工件材料、尺寸、形狀、精度、生產率、經濟性等情況作具體分析，區(qū)別對待，合理選擇特種加工方法。我們看見電火花加工中有火花產生材料就被蝕除掉了這是什么原因呢？三、講課內容：電火花加工的物理本質電火花加工基于電火花腐蝕原理，是在工具電極與工件電極相互靠近時，極間形成脈沖性火花放電，在電火花通道中產生瞬時高溫，使金屬局部熔化，甚至氣化，從而將金屬蝕除下來。(4) 極間介質的消電離(如圖21(e)所示)。所以電火花加工是大量的微小放電痕跡逐漸累積而成的去除金屬的加工方式。電火花加工中最小角部半徑為加工間隙，線切割加工中最小角部半徑為電極絲的半徑加上加工間隙。(3) 從電極角度看，電火花加工必須制作成型用的電極(一般用銅、石墨等材料制作而成)；線切割加工用移動的細金屬導線(銅絲或鉬絲)做電極?！∪⒅v課內容：１、影響表面粗糙度的主要因素 電火花加工表面粗糙度的形成與切削加工不同，它是由若干電蝕小凹坑組成的，能存潤滑油，其耐磨性比同樣粗糙度的機加工表面要好。工具電極表面的粗糙度值大小也影響工件的加工表面粗糙度值。2）．加工斜度　　進入行腔后二次放電，產生加工斜度?！鶜堄鄳? 　　電火花表面存在著由于瞬時先熱后冷作用而形成的殘余應力，而且大部分表現為拉應力。　　對每種電極材料對，必須有合適的加工波形和適當的擊穿電壓，才能實現穩(wěn)定加工。3）．蝕除物的排除情況4）．電極材料及工件材料　　對于鋼工件，各種電極材料的加工穩(wěn)定性好壞次序如下：　　紫銅(