【正文】 太大。加工事例4見書四、總結(jié)：加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及數(shù)控?fù)u動(dòng)加工編程五、作業(yè)例43的精加工程序 電火花加工中應(yīng)注意的一些問題一、復(fù)習(xí)舊課：加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換及數(shù)控?fù)u動(dòng)加工編程二、引入新課：電火花加工中還應(yīng)注意的一些問題三、講課內(nèi)容：加工精度問題加工精度主要包括“仿形”精度和尺寸兩個(gè)方面。所謂“仿形”精度，是指電加工后的型腔與加工前工具電極幾何形狀的相似程度。※影響“仿形”精度的因素有：(1) 使用平動(dòng)頭造成的幾何形狀失真，如很難加工出清角，尖角變圓等。(2) 工具電極損耗及“反粘”現(xiàn)象的影響。(3) 電極裝夾校正裝置的精度和平動(dòng)頭、主軸頭的精度以及剛性影響。(4) 規(guī)準(zhǔn)選擇轉(zhuǎn)換不當(dāng)，造成電極損耗增大?！绊懗叽缇鹊囊蛩赜校?1) 操作者選用的電規(guī)準(zhǔn)與電極縮小量不匹配，以致加工完成以后，使尺寸精度超差。(2) 在加工深型腔時(shí)，二次放電機(jī)會(huì)較多，使加工間隙增大，以致側(cè)面不能修光，或者即使能修光，也超出了圖紙尺寸。(3) 沖油管的放置和導(dǎo)線的架設(shè)存在問題。導(dǎo)線與油管產(chǎn)生阻力，使平動(dòng)頭不能正常進(jìn)行平面圓周運(yùn)動(dòng)。(4) 電極制造誤差。(5) 主軸頭、平動(dòng)頭、深度測量裝置等機(jī)械誤差。表面粗糙度問題(1) 電極對工作臺的垂直度沒校正好，使電極的一個(gè)側(cè)面成了倒斜度，這樣相對應(yīng)模具側(cè)面的上部分就會(huì)修不光。(2) 主軸進(jìn)給時(shí)，出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象，影響了模具側(cè)表面的修光。(3) 在加工開始前，平動(dòng)頭沒有調(diào)到零位，以致到了預(yù)定的偏心量時(shí)，有一面無法修出。(4) 各擋規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過快，或者跳規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行修整，使端面或側(cè)面留下粗加工的麻點(diǎn)痕跡，無法再修光。(5) 電極或工件沒有裝夾牢固，在加工過程中出現(xiàn)錯(cuò)位移動(dòng)，影響模具側(cè)面粗糙度的修整。(6) 平動(dòng)量調(diào)節(jié)過大，加工過程出現(xiàn)大量碰撞短路，使主軸不斷上下往返，造成有的面修出，有的面修不出。影響模具表面質(zhì)量的“波紋”問題 (1) 電極材料的影響。如在用石墨做電極時(shí)，由于石墨材料顆粒粗、組織疏松、強(qiáng)度差，會(huì)引起粗加工后電極表面產(chǎn)生嚴(yán)重剝落現(xiàn)象(2) 中、粗加工電極損耗大。由于粗加工后電極表面粗糙度值很大，中、精加工時(shí)電極損耗較大，故在加工過程中工件上粗加工的表面不平度會(huì)反拷到電極上，電極表面產(chǎn)生的高低不平又反映到工件上，最終就產(chǎn)生了所謂的“波紋”。(3) 沖油、排屑的影響。電加工時(shí)，若沖油孔開設(shè)得不合理，排屑情況不良，則蝕除物會(huì)堆積在底部轉(zhuǎn)角處，這樣也會(huì)助長“波紋”的產(chǎn)生。(4) 電極運(yùn)動(dòng)方式的影響。“波紋”的產(chǎn)生并不是平動(dòng)加工引起的，相反，平動(dòng)運(yùn)動(dòng)能有利于底面“波紋”的消除，但它對不同角度的斜度或曲面“波紋”僅有不同程度的減少，卻無法消除。這是因?yàn)槠絼?dòng)加工時(shí)，電極與工件有一個(gè)相對錯(cuò)開位置，加工底面錯(cuò)位量大，加工斜面或圓弧錯(cuò)位量小，因而導(dǎo)致兩種不同的加工效果。 “波紋”的產(chǎn)生既影響了工件表面粗糙度，又降低了加工精度，為此，在實(shí)際加工中應(yīng)盡量設(shè)法減小或消除“波紋”。四、總結(jié)電火花加工中應(yīng)注意的一些問題 電火花線切割加工的主要工藝指標(biāo)一、復(fù)習(xí)舊課：電火花加工中應(yīng)注意的一些問題二、引入新課：電火花線切割加工由于加工所需的能量較成型和穿孔加工更小且加工形式也不同，所以線切割的加工工藝也與成型和穿孔不同。三、講課內(nèi)容：1．切割速度單位時(shí)間內(nèi)電極絲中心線在工件上切過的面積的總和，單位為mm2/min。 加工精度加工精度是指所加工工件的尺寸精度、形狀精度和位置精度的總稱。表面粗糙度 在我國和歐洲表面粗糙度常用輪廓算術(shù)平均偏差Ra(μm)來表示，在日本常用Rmax來表示。 電極絲損耗量 對快走絲機(jī)床，電極絲損耗量用電極絲在切割10 000 mm2面積后電極絲直徑的減少量來表示， mm。對慢走絲機(jī)床，由于電極絲是一次性的，故電極絲損耗量可忽略不計(jì)。 電參數(shù)對工藝指標(biāo)的影響一、復(fù)習(xí)舊課：電火花線切割加工中，切割速度、加工精度、表面粗糙度 、電極絲損耗量 等四個(gè)工藝指標(biāo)的意義和要求。二、引入新課：四個(gè)工藝指標(biāo)對線切割加工的意義很重。三、講課內(nèi)容：放電峰值電流對工藝指標(biāo)的影響放電峰值電流增大，單個(gè)脈沖能量增多，工件放電痕跡增大，故切割速度迅速提高，表面粗糙度數(shù)值增大，電極絲損耗增大，加工精度有所下降。但放電峰值電流不能無限制增大。脈沖寬度ti對工藝指標(biāo)的影響在其他條件不變的情況下，增大脈沖寬度ti，線切割加工的速度提高，表面粗糙度變差。脈沖間隔to對工藝指標(biāo)的影響在其他條件不變的情況下，減小脈沖間隔to，脈沖頻率將提高，所以單位時(shí)間內(nèi)放電次數(shù)增多，平均電流增大，從而提高了切割速度。在電火花成型加工中，脈沖間隔的變化對加工表面粗糙度影響不大。極性 線切割加工因脈寬較窄，所以都用正極性加工，否則切割速度變低且電極絲損耗增大。 實(shí)踐表明，在加工中改變電參數(shù)對工藝指標(biāo)影響很大，必須根據(jù)具體的加工對象和要求，綜合考慮各因素及其相互影響關(guān)系，選取合適的電參數(shù)，既優(yōu)先滿足主要加工要求，又同時(shí)注意提高各項(xiàng)加工指標(biāo)。例如，加工精密小零件時(shí)，精度和表面粗糙度是主要指標(biāo)，加工速度是次要指標(biāo)，這時(shí)選擇電參數(shù)主要滿足尺寸精度高、表面粗糙度好的要求。又如加工中、大型零件時(shí)，對尺寸的精度和表面粗糙度要求低一些，故可選較大的加工峰值電流、脈沖寬度，盡量獲得較高的加工速度。此外，不管加工對象和要求如何，還需選擇適當(dāng)?shù)拿}沖間隔，以保證加工穩(wěn)定進(jìn)行，提高脈沖利用率。四、總結(jié)：電火花線切割加工電參數(shù)對工藝指標(biāo)的影響 非電參數(shù)對工藝指標(biāo)的影響 電極絲及其材料對工藝指標(biāo)的影響一、復(fù)習(xí)舊課：電火花線切割加工電參數(shù)對工藝指標(biāo)的影響二、引入新課：除了電參數(shù)還有非電參數(shù)對工藝指標(biāo)的影響。三、講課內(nèi)容：電極絲及其材料對工藝指標(biāo)的影響1）電極絲的選擇快走絲線切割加工中廣泛使用鉬絲作為電極絲， mm以上的黃銅絲作為電極絲。2）電極絲的直徑直徑大，抗拉強(qiáng)度大，承受電流大，可采用較強(qiáng)的電規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行加工，能夠提高輸出的脈沖能量，提高加工速度。同時(shí)，電極絲粗，切縫寬，放電產(chǎn)物排除條件好，加工過程穩(wěn)定，能提高脈沖利用率和加工速度。若電極絲直徑過小，則抗拉強(qiáng)度低，易斷絲，而且切縫較窄，放電產(chǎn)物排除條件差，加工經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，導(dǎo)致加工速度降低。細(xì)電極絲的優(yōu)點(diǎn)是可以得到較小半徑的內(nèi)尖角，加工精度能相應(yīng)提高。3）走絲速度對工藝指標(biāo)的影響對于快走絲線切割機(jī)床，在一定的范圍內(nèi)，隨著走絲速度(簡稱絲速)的提高，有利于脈沖結(jié)束時(shí)放電通道迅速消電離。同時(shí)，高速運(yùn)動(dòng)的電極絲能把工作液帶入厚度較大工件的放電間隙中，有利于排屑和放電加工穩(wěn)定進(jìn)行。對慢走絲線切割機(jī)床來說，同樣也是走絲速度越快，加工速度越快。提高電極絲走絲速度，工作液容易被帶入放電間隙，放電產(chǎn)物也容易排出間隙之外，故改善了間隙狀態(tài)，進(jìn)而可提高加工速度。4）電極絲往復(fù)運(yùn)動(dòng)對工藝指標(biāo)的影響快走絲線切割加工時(shí)，加工工件表面往往會(huì)出現(xiàn)黑白交錯(cuò)相間的條紋電極絲進(jìn)口處呈黑色，出口處呈白色。由于加工表面兩端出現(xiàn)黑白交錯(cuò)相間的條紋，使工件加工表面兩端的粗糙度比中部稍有下降。電極絲往復(fù)運(yùn)動(dòng)還會(huì)造成斜度。電極絲上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電極絲進(jìn)口處與出口處的切縫寬窄不同5）電極絲張力對工藝指標(biāo)的影響極絲的張力越大，則切割速度越快，這是由于張力大時(shí)，電極絲的振幅變小，切縫寬度變窄，進(jìn)給速度加快。 四、總結(jié)電極絲及其材料對工藝指標(biāo)的影響 非電參數(shù)對工藝指標(biāo)的影響 工作液對工藝指標(biāo)的影響 工件材料及厚度對工藝指標(biāo)的影響一、復(fù)習(xí)舊課：電極絲及其材料對工藝指標(biāo)的影響二、引入新課：在相同的工作條件下，采用不同的工作液可以得到不同的加工速度、表面粗糙度。工藝條件大體相同的情況下，工件材料的化學(xué)、物理性能不同，加工效果也將會(huì)有較大差異。工件厚度對工作液進(jìn)入和流出加工區(qū)域以及電蝕產(chǎn)物的排除、通道的消電離等都有較大的影響。三、講課內(nèi)容工作液對工藝指標(biāo)的影響目前，快走絲線切割工作液廣泛采用的是乳化液，其加工速度快。慢走絲線切割機(jī)床采用的工作液是去離子水和煤油工作液的注入方式和注入方向?qū)€切割加工精度有較大影響。工作液的注入方式有浸泡式、噴入式和浸泡噴入復(fù)合式。工件材料及厚度對工藝指標(biāo)的影響1）工件材料對工藝指標(biāo)的影響在快速走絲方式、乳化液介質(zhì)的情況下，加工銅件、鋁件時(shí)，加工過程穩(wěn)定，加工速度快。在慢速走絲方式、煤油介質(zhì)情況下，加工銅件過程穩(wěn)定，加工速度較快。加工硬質(zhì)合金等高熔點(diǎn)、高硬度、高脆性材料時(shí)，加工穩(wěn)定性及加工速度都比加工銅件低。加工鋼件，特別是不銹鋼、磁鋼和未淬火或淬火硬度低的鋼等材料時(shí)，加工穩(wěn)定性差，加工速度低，表面粗糙度也差。2）工件厚度對工藝指標(biāo)的影響工件材料薄，工作液容易進(jìn)入和充滿放電間隙，對排屑和消電離有利，加工穩(wěn)定性好。但是工件若太薄，對固定絲架來說，電極絲從工件兩端面到導(dǎo)輪的距離大，易發(fā)生抖動(dòng)，對加工精度和表面粗糙度帶來不良影響，且脈沖利用率低，切割速度下降；若工件材料太厚，工作液難進(jìn)入和充滿放電間隙，這樣對排屑和消電離不利，加工穩(wěn)定性差。四、總結(jié)工作液、工件材料、工件厚度對工藝指標(biāo)的影響 非電參數(shù)對工藝指標(biāo)的影響 進(jìn)給速度對工藝指標(biāo)的影響 火花通道壓力對工藝指標(biāo)的影響一、復(fù)習(xí)舊課：工作液、工件材料、工件厚度對工藝指標(biāo)的影響二、引入新課：在線切割加工時(shí)，工件不斷被蝕除，即有一個(gè)蝕除速度；另一方面，為了電火花放電正常進(jìn)行，電極絲必須向前進(jìn)給，即有一個(gè)進(jìn)給速度。在正常加工中，蝕除速度大致等于進(jìn)給速度，從而使放電間隙維持在一個(gè)正常的范圍內(nèi)，使線切割加工能連續(xù)進(jìn)行下去。三、講課內(nèi)容：進(jìn)給速度對工藝指標(biāo)的影響1）進(jìn)給速度對加工速度的影響正常的電火花線切割加工就要保證進(jìn)給速度與蝕除速度大致相等，使進(jìn)給均勻平穩(wěn)。 2）進(jìn)給速度對工件表面質(zhì)量的影響進(jìn)給速度調(diào)節(jié)不當(dāng)，不但會(huì)造成頻繁的短路、開路，而且還影響加工工件的表面粗糙度，致使出現(xiàn)不穩(wěn)定條紋，或者出現(xiàn)表面燒蝕現(xiàn)象。火花通道壓力對工藝指標(biāo)的影響火花放電蝕除物產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊作用，使之向四周噴射，產(chǎn)生火花通道的壓力，對電極絲產(chǎn)生較大的后向推力，使電極絲發(fā)生彎曲。實(shí)際加工軌跡往往落后于工作臺運(yùn)動(dòng)軌跡。為了減緩因電極絲受火花通道壓力而造成的滯后變形給工件造成的誤差，許多機(jī)床采用了許多特殊的補(bǔ)償措施。如圖51中為了避免塌角，附加了一段a—a′段程序。當(dāng)工作臺的運(yùn)動(dòng)軌跡從a到a′再返回到a點(diǎn)時(shí)，滯后的電極絲也剛好從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到了a點(diǎn)。 圖51 電極絲彎曲對加工精度的影響四、總結(jié)進(jìn)給速度、火花通道壓力對工藝指標(biāo)的影響五、作業(yè)2．試分析非電參數(shù)對線切割加工速度、表面粗糙度、加工精度的影響？ 合理選擇電火花線切割加工工藝一、復(fù)習(xí)舊課：進(jìn)給速度、火花通道壓力對工藝指標(biāo)的影響二、引入新課：前面講了很多了接下來進(jìn)行總結(jié)如何合理選擇電火花線切割加工工藝三、講課內(nèi)容：1．抓住主要矛盾，兼顧方方面面為了提高加工速度，可以通過增大峰值電流來實(shí)現(xiàn)，但這又會(huì)導(dǎo)致工件的表面粗糙度變差等。所以在實(shí)際加工中還是要抓住主要矛盾，全面考慮。2．盡量減少斷絲次數(shù)在線切割加工過程中，電極絲斷絲是一個(gè)很常見的問題，其后果往往也很嚴(yán)重。斷絲一方面嚴(yán)重影響加工速度，特別是快走絲機(jī)床在加工中間斷絲，另一方面，斷絲將嚴(yán)重影響加工工件的表面粗糙度。所以在操作過程中，要不斷積累經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會(huì)處理斷絲問題。 四、總結(jié)如何合理選擇電火花線切割加工工藝五、作業(yè)?課題：第三章 電火花線切割加工 影響線切割工藝指標(biāo)的因素課時(shí)：2 授課：尹有根教學(xué)目標(biāo)：1電火花線切割控制系統(tǒng)和編程技術(shù) 2影響線切割工藝指標(biāo)的因素教學(xué)重點(diǎn)：電火花線切割控制系統(tǒng)和編程技術(shù)一、復(fù)習(xí)舊課：如何合理選擇電火花線切割加工工藝二、引入新課：前面講過線切割加工的具體特點(diǎn)及其線切割加工的工藝規(guī)律，接下來我們進(jìn)入編程的內(nèi)容。目前生產(chǎn)的線切割加工機(jī)床都有計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程功能，即可以將線切割加工的軌跡圖形自動(dòng)生成機(jī)床能夠識別的程序。三、講課內(nèi)容：１、線切割3B代碼程序格式表61 3B程序指令格式注：B為分隔符，它的作用是將X、Y、J數(shù)碼區(qū)分開來；X、Y為增量(相對)坐標(biāo)值；J為加工線段的計(jì)數(shù)長度；G為加工線段計(jì)數(shù)方向；Z為加工指令。 ※直線的3B代碼編程1) x，y值的確定以直線的起點(diǎn)為原點(diǎn)，建立正常的直角坐標(biāo)系，x，y表示直線終點(diǎn)的坐標(biāo)絕對值，單位為μm。圖6１ 直線軌跡2) G的確定G用來確定加工時(shí)的計(jì)數(shù)方向，分Gx和Gy。直線編程的計(jì)數(shù)方向的選取方法是：以要加工的直線的起點(diǎn)為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，取該直線終點(diǎn)坐標(biāo)絕對值大的坐標(biāo)軸為計(jì)數(shù)方向。圖62 G的確定3) J的確定J為計(jì)數(shù)長度，以μm為單位。以前編程應(yīng)寫滿六位數(shù)，不足六位前面補(bǔ)零，現(xiàn)在的機(jī)床基本上可以不用補(bǔ)零。 J的取值方法為：由計(jì)數(shù)方向G確定投影方向，若G=Gx，則將直線向X軸投影得到長度的絕對值即為J的值；若G=Gy，則將直線向Y軸投影得到長度的絕對值即為J的值。4) Z的確定 加工指令Z按照直線走向和終點(diǎn)的坐標(biāo)不同可分為LLLL4，其中與+X軸重合的直線算作L1，與X軸重合的直線算作L3，與+Y軸重合的直線算作L2，與Y軸重合的直線算作L4，具體可參考圖63。 圖63 Z的確定綜上所述，圖61(b)、(c)、(d)中線段的3B代碼如表62所示。表62 3B代碼※圓弧的3B代碼編程1) x，y值的確定以圓弧的圓心為原點(diǎn)，建立正常的直角坐標(biāo)系，x，y表示圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)的絕對值，單位為μm。如在圖64(a)中，x=30000，y=40000；在圖64(b)中，x=40000,y=30000。