为期一星期的特种加工实训结束了,虽然由于设备不足而使得我们安排实训的时间不多,但是在短短的实训时间里我还是有不少收获,学到一定知识的。
特种加工在国外称作非传统加工,按照能量来源和作用形式以及加工原理,常用的特种加工方法可分为:电火花加工、电化学加工、激光加工、电子束加工、离子束加工、等离子弧加工、超声加工、化学加工、快速成形。此外,还有一些其他的特种加工,如水射流切割、磨料流体加工等。它们与传统的切削加工的不同本质和特点是:
1.能量方式不同,不是主要依靠机械能,而是主要用其他能(如电、化学、光、声、热等)去除金属材料。
2.工具硬度不同,工具硬度可以低于被加工材料的硬度,如激光、电子束等加工时甚至没有成形的工具。
3.切削力的大小不同,加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力,如电火花、线切割、电解加工时工具与工件不接触
4.表面微观形状不同,用切削加工加工出来的工件表面的微观形状是尖角的,而用特种加工加工出来的工件表面的微观形状是圆弧。
在实训中,带队老师朱博就主要给我们分析了电火花加工:电火花穿孔成形加工,电火花线切割加工。其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。
进行电火花加工需要解决的问题有:
1)必须使工件被加工表面之间经常保持一定的放电隙,这一间隙随加工条件而定,通常约为0.02~0.1mm。
2)火花放电必须是瞬时的脉冲放电
3)火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行,例如煤油、皂化液或去离子水等。
它们的主要优点有:
1)适合于任何难切削导电材料的加工。
2)可以加工特殊及复杂形状的表面和零件。
它们的主要缺点有:
1)主要用于加工金属等导电材料,但在一定条件下也可以加工半导体和非导体材料。
2)一般加工速度较慢,相对于传统加工效率低。
3)存在电极损耗。
电火花穿孔成形加工:
电火花穿孔成形加工是利用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,其应用范围课归纳为:
1)穿孔加工:冲模、粉末冶金模、挤压模型孔零件、小孔、小异形孔、深孔。
2)型腔加工:型腔模(锻模、压铸模、塑料模、胶木模等)、型腔零件。
其特点是:
1)工具和工件间主要只有一个相对的伺服进给运动。
2)工具为成形电极,与被加工表面有相同的截面和相反的形状。 在进行电火花穿孔成形加工时一定要注意安全的问题,在实训中,朱博不断强调电火花穿孔成形加工操作的安全问题,因为工作台上工作液(煤油)容易起火,一旦发生起火,先关掉机床电源,然后拿灭火器把火扑灭。当机床在工作时,人不能离开,如果人要离开,必须先把机床关了再离开,要不在人离开时,机床起火,很容易发生大事故,正如朱博说的:“火助风势,风助火势”,将会引起火灾。
在说完安全问题后,接着朱博就给我们分析机床,讲解并示范了操作流程,操作的主要步骤有:
1)打开电源
2)把工具电极装在钻夹头上并夹紧。
3)调节工具电极和工作台的垂直度,使工具电极尽量垂直工作台。
4)将工件装在磁力工作台上。
5)移动工作台找正。
6)调整脉冲进行加工。
7)加工完成后关掉电源。
除此,朱博还给我们讲述了:调整工具电极和工作台垂直度的方法,工作液的控制,工件的找正方法,磁力工作台的工作原理,脉冲的调节等。这都扩展了我视野,加固了我对电火花穿孔成形加工的学习。接着又给我们分析电火花线切割加工。
电火花线切割加工:
电火花线切割加工的基本原理是利用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)作电极,利用数控技术对工件进行脉冲火花放电、“以不变应万变”切割成形,可切割成形各种二维、三维多维表面。
其特点与电火花穿孔成形加工既有共性,又有特性。
共性是:
1)其电压、电流波形与电火花穿孔成形加工的基本相似
2)其加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律,材料的可加工性等也与电火花穿孔成形加工。
特性是:
1)电极工具是直径较小的细丝,,是属中、精正极性电火花加工。
2)采用水或水基工作液,不易引燃起火,可以安全无人运转。
3)一般没有稳定电弧放电状态。
4)电极与工件之间存在着“疏松接触”式轻压放电现象。
5)省掉了成形的工具电极,成本低。
6)电极丝比较细,可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件。
7)由于采用移动的长电极丝进行加工,使单位长度电极丝的损耗较少,电极丝损耗对加工精度的影响小。
应用范围:
1)加工模具,适用于各种形状的冲模。
2)切割电火花成形加工用的电极
3)加工零件
虽然电火花线切割加工不容易起火,可以无人运转,但是要注意电极丝的保护,以为电极比较小,容易断。在讲解电火花线切割加工机床时,朱博也提到,不要用手或其他东西碰电极丝。朱博从机床的床身讲解到坐标工作台,然后到走丝机构、锥度切割装置。接着有分析了线切割用的脉冲电源,脉冲电源有晶体管矩形波形脉冲电源、高频分组脉冲电源、节能型脉冲电源、低速走丝线切割加工的脉冲电源等。最后朱博就给我们示范了一个“一箭穿心”的工件的线切割加工。首先讲工件夹在工作台上并找正对准,然后调好脉冲电源,选好要加工出来的图案(一箭穿心),最后打开工作开关就可以自动加工了。
在这短短的实训时间中,让我体会到了用电火花加工一个零件或工艺品的全过程,加深了对特种加工的理解和记忆,受益不少。虽然机械制造是一个枯燥的学科,但在整个实训中却感觉不到枯燥,而是充满趣味,并且开阔了视野,深入了对特种加工的学习。
第二篇:特种加工实训报告
姓名:赵甜甜
班级:机104
学号:3100211118
今天在老师的带领下我们参观了特种加工的一些设备,老师对这些设备也给我们做了较为详细的介绍。
特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”,泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法,从而实现材料被去除、变形 、改变性能或被镀覆等。
首先,我们看到的是存放零件所用的架子。应用这些架子可以使零件存放整齐有序,需要哪种零件就可以很容易的找到,再通过传送带送达所需要的地方,大大提高了工人的工作效率!
其次,老师还给我们重点介绍了三维立体打印机。三维立体打印机是一种连接电脑并把电脑中的信息输出的设备(工作方式与喷墨打印机有些类似);不同的是三维立体打印机输出的是真实的物体模型。(而传统的打印机只能输出到纸张等平面上)
三维立体打印属于一种快速成型(Rapid prototyping)技术,是一种由CAD(计算机辅助设计)数据通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术。这一成型过程不再需要传统的刀具、夹具和机床就可以打造出任意形状。它可以自动、快速、直接和精确地将计算机中的设计转化为模型,甚至直接制造零件或模具,从而有效的缩短产品研发周期、提高产品质量并缩减生产成本。
三维打印机工作方式:三维打印机采用分层加工,叠加成型方式来“造型”,会将设计品分为若干薄层,每次用原材料生成一个薄层,再通过逐层叠加获得3D实体。这一点它与喷墨打印机工作方法十分类似,3DP是一层一层地印,而喷墨打印机是一条直线一条直线地喷,通过若干直线的叠加形成图像(文字)。 当然原理相仿的3DP技术与FDM技术在实现细节上还存在较大差异, 也导致了产品的性质和用途各不相同。
接下来,我们还参观了加工中心。加工中心(Computerized Numerical Control Machine )简称CNC,是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。加工中心备有刀库,具有自动换刀功能,是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品,工件装夹后,数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、
自动改变主轴转速、进给量等,可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序,因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间,对加工形状比较复杂,精度要求较高,品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。
数控机床实现了中、小批量加工自动化,改善了劳动条件。此外,它还具有生产率高、加工精度稳定、产品成本低等一系列优点。为了进一步发挥这些优点,数控机床遂向“工序集中”,即一台数控机床在一次装夹零件后能完成多工序加工的数控机床(即加工中心)方面发展。钻、镗、铣、车等单功能数控机床只能分别完成钻、镗、铣、车等作业,而在机械制造工业中,大部分零件都是需要多工序加工的。在单功能数控机床的整个加工过程中,真正用于切削的时间只占30%左右,其余的大部分时间都花费在安装、调整刀具、搬运、装卸零件和检查加工精度等辅助工作上。在零件需要进行多种工序加工的情况下,单功能数控机床的加工效率仍然不高。加工中心一般都具有刀具自动交换功能,零件装夹后便能一次完成钻、镗、铣、锪、攻丝等多种工序加工。
然后,老师还给我们介绍了6PM2六轴混联镗铣床。混联式数控机床可以在用创成方法生成的串联运动功能方案的基础上,用运动等效的方法将部分串联运动转换成并联运动,从而生成混联式数控机床的运动功能创新方案。
最后,老师为我们介绍了电火花线切割加工技术。与传统的切削加工方法不同,电火花加工是利用工具电极和工件两极之间脉冲放电时产生的电腐蚀现象对工件进行尺寸加工的加工方法。电腐蚀现象的一个最简单例子是电气开关的触点的电腐蚀,这种腐蚀是由于触点开闭时产生的火花引起的,逐渐地会损坏触点。电火花腐蚀的主要原因是:电火花放电时火花通道内瞬时产生一个高温热源,将局部金属熔化和气化而蚀除。但这种简单的电腐蚀还不能构成实用的电火花加工。
实用的电火花加工要求:
1、必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定间隙,通常约为几微米至几百微米,如果间隙过大市场咨询,极间电压不能击穿极间介质,因而不能产生火花放电。如果间隙过小,很容易形成短路接触,也不能产生火花放电。因此电火花加工中必须有间隙自动调节装置,或称伺服控制系统。
2、火花放电应是短时间的脉冲放电,放电持续时间为10-7-10-3S,且每次放电
后需停歇一段时间,以保证消电离不锈钢板,避免持续电弧放电烧伤工件。
3、火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行,如煤油、皂化液等。液体介质又称工作液,它们必须具有:
(1)较高的绝缘性能,以利于产生脉冲性的火花放电;
(2)液体介质还有排除间隙内电蚀产物,保证在时间和空间上分散的重复性脉冲放电正常进行;
(3)冷却电极的作用。
因此,一般电火花加工行星减速机都具有实现这些要求的装置,它们包括脉冲电源,工作液循环系统,工具电极与工件的相对伺服进给系统以及机床主体等。 它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,例如模具的凸模、凹模。它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。它不仅使电火花加工的应用得到了发展,而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。线切割机床已占电火花机床的大半。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,例如模具的凸模、凹模。它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。它不仅使电火花加工的应用得到了发展,而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。线切割机床已占电火花机床的大半。
电火花线切割加工其工作原理:绕在运丝筒上的电极丝沿运丝筒的回转方向以一定的斜齿减速机度移动,装在机床工作台上的工件由工作台按预定控制轨迹相对与电极丝做成型运动。脉冲电源的一极接工件,另一极接电极丝。在工件与电极丝之间总是保持一定的放电间隙且喷洒工作液,电极之间的火花放电蚀出一定的缝隙,连续不断的脉冲放电就切出了所需形状和尺寸的工件。电极丝的粗细影响切割缝隙的宽窄,电极丝直径越细,切缝越小。电极丝直径最小的可达φ0.05,但太小时,电极丝强度太低容易折断。一般采用直径为0.18mm的电极丝。根据电极丝移动速度的大小分为高速走丝线切割和低速走丝线切割。低速走丝线切割的加工质量高,但减速器费用、加工成本也高。我国普遍采用高无级变速机走丝线切割,近年正在发展低无级变速机走丝线切割。高速走丝时,线电极采用高强度钼丝,钼丝以8~10m/s的速度作往复运动nba ,加工过程中钼丝可重复使用。低速走丝时,多采用铜丝,电极丝以小于0.2m/s的速度作单方向低速移动,电极丝只能一次性使用。电极丝与工件之间的相对运动一般采用自动控制,现在已
全部采用数字程序控制,即电火花数控线切割。工作液起绝缘、冷却和冲走屑末的作用。工作液一般为皂化液(乳化液)。
今天的参观及老师的介绍使我对特种加工又有了更为深刻的认识,收获颇多!
第三篇:特种加工报告
上海第二工业大学
特种加工实验报告
院 系 机电工程学院
专 业 机械工程及自动化
班 级 09机自A2
姓 名 张胜利
学 号 094811943
指 导 老 师 杨浩泉
完成时间 20##年10月18日
实验一电火花机床加工实验报告
一 实验目的
1了解D7140P电火花加工机床的组成和工作原理,初步学会使用该设备。
2 掌握电火花加工的基本原理。
3了解电火花加工的工艺方法和电火花加工的优缺点。
二 实验设备
1电火花加工机床的组成
D7140P电火花加工机床由床身和立柱、工作台、主轴头、工作液和工作液循环过滤系统、脉冲电源、伺服进给机构、主轴头和工作台附件等部分组成(如图1所示)。
图1 D7140P电火花加工机床
(1)床身和立柱
床身和立柱是基础结构,由它确保电极与工作台、工件之间的相互位置。位置精度的高低对加工有直接的影响,如果机床的精度不高,加工精度也难以保证。因此,不但床身和立柱的结构应该合理,有较高的刚度,能承受主轴负重和运动部件突然加速运动的惯性力,还应能减小温度变化引起的变形。
(2)工作台
工作台主要用来支承和装夹工件。在实际加工中,通过转动纵横向丝杆来改变电极与工件的相对位置。工作台上装有工作液箱,用以容纳工作液,使电极和工件浸泡在工作液里,起到冷却、排屑作用。工作台是操作者装夹找正时经常移动的部件,通过移动上下滑板,改变纵横向位置,达到电极与工具件间所要求的相对位置。
(3)主轴头
主轴头是电火花成形加工机床的一个关键部件,在结构上由伺服进给机构、导向和防扭机构、辅助机构三部分组成。用以控制工件与工具电极之间的放电间隙。
主轴头的好坏直接影响加工的工艺指标,如生产率、几何精度以及表面粗糙度,因此对主轴头有如下要求:
1)有一定的轴向和侧向刚度及精度;
2)有足够的进给和回升速度;
3)主轴运动的直线性和防扭转性能好;
4)灵敏度要高,无爬行现象;
5)具备合理的承载电极质量的能力。
(4)电火花加工机床的工作液和循环过滤系统
电火花加工机床的工作液和循环过滤系统如下图2所示
图2 D7140P电火花加工机床的工作液和循环过滤系统
1—过滤器 2,11—泵 3电磁阀 4,7—压力表 5—工件 6—节流阀
9—过滤器 10—电阻率检测电极 净化器
电火花加工时工作液的作用有以下几方面:
1)放电结束后恢复放电间隙的绝缘状态(消电离),以便下一个脉冲电压再次形成火花放电。为此要求工作液有一定的绝缘强度,其电阻率在l03~106Ω?cm之间。
2)使电蚀产物较易从放电间隙中悬浮、排泄出去,免得放电间隙严重污染,导致火花放电点不分散而形成有害的电弧放电。
3)冷却工具电极和降低工件表面瞬时放电产生的局部高温,否则表面会因局部过热而产生结炭、烧伤并形成电弧放电。
4)工作液还可压缩火花放电通道,增加通道中压缩气体、等离子体的膨胀及爆炸力,以抛出更多熔化和气化了的金属,增加蚀除量。
(5)电火花成型机床的脉冲电源
脉冲电源的作用是把工频交流电转换成供给火花放电间隙所需要的能量来蚀除金属。脉冲电源对电火花加工的生产率、表面质量、加工速度、加工过程的稳定性和工具电极损耗等技术经济指标有很大的影响。
(6)电火花加工机床的伺服进给
电火花加工与切削加工不同,属于“不接触加工”。正常电火花加工时,工具和工件间有一放电间隙S。如果间隙过大,脉冲电压击不穿间隙间的绝缘工作液,则不会产生火花放电,必须使电极工具向下进给,直到间隙S等于或小于某一值,才能击穿并产生火花放电。在正常的电火花加工时,工件以
w的速度不断被蚀除,间隙S将逐渐扩大,必须使电极工具以速度 d补偿进给,以维持所需的放电间隙。如进给量 d大于工件的蚀除速度
w,则间隙S将逐渐变小,甚至等于零,形成短路。当间隙过小时,必须减少进给速度 d 。如果工具工件间一旦短路(S=0),则必须使工具以较大的速度 d反向快速回退,消除短路状态,随后再重新向下进给,调节到所需的放电间隙。这是正常电火花加工所必须解决的问题。
2D7140P电火花加工机床的主要参数
型号: D7140P 规格: 400×300 mm
机床参数:工作台面尺寸:650×400 mm 工作台行程(X×Y):400×300 mm
Z轴行程: 200 mm 辅助Z轴行程:200 mm
工作油槽尺寸(长×宽×高):1070×640×340 mm 最大加工电流:60 A
最大加工速度:400 mm ³/min 最大工件重量:750 kg
最大电极重量:70 kg 储油箱容量:300 L
电源输入功率:6 KVA 控制机重量:250 kg
机床外形尺寸(长×宽×高):1400×1200×2000 mm 机床重量:1800 kg
三 电火花加工实验原理
电火花加工原理如下图3所示,在进行加工时,脉冲电源的一极接工具电极,另一极接工件电极,两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质(常用煤油或矿物油或去离子水)中。工具电极由自动进给调节装置控制,以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙(0.01~0.05mm)。当脉冲电压加到两极之间,便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿,形成放电通道。由于通道的截面积很小,放电时间极短,致使能量高度集中(10~107W/mm),放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发,以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后,经过很短的间隔时间,第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去,工具电极不断地向工件进给,它的形状最终就复制在工件上,形成所需要的加工表面。与此同时,总能量的一小部分也释放到工具电极上,从而造成工具损耗。
图3 电火花加工原理图
从上看出,进行电火花加工必须具备三个条件:必须采用脉冲电源;必须采用自动进给调节装置,以保持工具电极与工件电极间微小的放电间隙;火花放电必须在具有一定绝缘强度(10~107Ω ·m)的液体介质中进行。
四 实验步骤
1、电火花成型机首先检查电源总开关ON。
2、装上电极与夹头,校正垂直,平行基准,将工件放于磁器工作台上,校正平行基准后吸磁固定。
3、以电极寻工件之放电位置X、Y坐标,寻边时将AT詷至OA,PA20μS~45μS。
4、极性选择,(铜为正极,工件为负极)。
5、电流AT调整,放电时间PA之搭配,粗放(电极单边间0.12)ATS~45A,PA60s~120μs,其具体条件要以放电电极面积大小而定,放电面积较小时,粗放可用1、5A90μS(小于1mm2时)以勉电极过于损耗;细放(电极单边间隙0、04),AT1、5~SA 、PA20μS~60μs,细放之放电面积较大时,先用AT1、5PA60μS将侧壁放至0、1左右时改用AT3A 、PA30μS利剩下0、030,然后改用AT1、5A 、PA30μS放至0、005 ,最后单边侧修0、025(AT1、5A PA30μS)。
6、休止时间PB,放电间隙电压调整,粗放时PB3~4,间隙电压调至3或4,细修时PB调至5或6,间隙电压调至5或6。
7、伺服强弱,脤动设定,粗放时,伺服调至6或7,机头上`下脤动时间分别设定为5\4或4\4。细放时,伺服调至5,机头上下脤动时间分别设定为5\2或6\3。
8、将液位控制开关打开(打开时指示灯为闪烁状),睡眠开关开启(打开时其指示灯亮)。
9、手动伺服进刀,到达Z轴基准面位置,设定放电深度,在进行深度设定时,待电极与工件完全接触之瞬间输入数据,然后视其差值进行Z轴补正。(不得将F1开关压下来设定深度)。
10、加工液压马达ON,冲油位置调整。
11、放电开关ON。 12、观察V表,A表指数,伺服稳定指示灯是否稳定。
13、确认放电位置是否正确。
14、加工完毕之工件电极及相关之图档放置于相应的指示位置。
实验二电火花线切割机床加工实验报告
一 实验目的
1了解ACTSPARK电火花线切割加工机床的组成和工作原理,初步学会使用该设备。
2 掌握电火花线切割加工的基本原理。
3了解电火花线切割加工的工艺方法和电火花线切割加工的优缺点。
二 实验设备
1 电火花线切割加工机床的组成
如下图1所示,ACTSPARK可分为机床主机和控制台两大部分。
图1 ACTSPARK电火花线切割加工机床
(1)控制台
控制台中装有控制系统和自动编程系统,能在控制台中进行自动编程和对机床坐标工作台的运动进行数字控制。
(2)机床主机
机床主机主要包括坐标工作台、运丝机构、丝架、冷却系统和床身五个部分。下图2为ACTSPARK电火花线切割加工机床走丝机构示意图。
图2 ACTSPARK电火花线切割加工机床走丝机构示意图。
(3)运丝机构
它用来控制电极丝与工件之间产生相对运动。
(4)丝架
它与运丝机构一起构成电极丝的运动系统。它的功能主要是对电极丝起支撑作用,并使电极丝工作部分与工作台平面保持一定的几何角度,以满足各种工件(如带锥工件)加工的需要。
(5)冷却系统
它用来提供有一定绝缘性能的工作介质——工作液,同时可对工件和电极丝进行冷却。
2ACTSPARK电火花线切割加工机床的主要参数
品牌/型号:瑞士阿奇夏米尔/ACTSPARK 主电机功率:5(kw)
最大加工电流:64(A) 最小指令值:0.001(mm)
表面粗糙度:Ra0.10(um) 工作台行程:350 x 250 x 250(mm)
最大加工速度:480(mm/min) 最大切割厚度:270(mm)
三 电火花线切割加工实验原理
如下图3所示,工件安装在工作台上,工作台通常由X轴和Y 轴电动机驱动(见图)。工具电极(电极丝)为直径0.02~0.03毫米的金属丝,由走丝系统带动电极丝沿其轴向移动。走丝方式有两种:①高速走丝,速度为9~10米/秒,采用钼丝作电极丝,可循环反复使用;②低速走丝,速度小于10米/分,电极丝采用铜丝,只使用一次。脉冲电源加在工件与电极丝之间,一般工件接正极,电极丝接负极。工件与电极丝之间用喷嘴喷入工作液(乳化液、去离子水等)。控制系统根据预先输入的工作程序输出相应的信息,使工作台作相应的移动,工件与电极丝靠近。当两者接近到适当距离时(一般为0.01~0.04毫米)便产生火花放电,蚀除金属。金属被蚀除后工件与电极丝之间的距离加大,控制系统根据这一距离的大小和预先输入的程序,不断地发出进给信号,使加工过程持续进行。
下图3电火花线切割加工实验原理
四 实验步骤
1 对图样进行分析和审核 分析图样对保证工件加工质量和工件的综合技术指标是有决定意义的第一步。以冲裁模为例,在审核图样时首先要检查出不能或不易用电火花线切割加工的工件图样,大致有如下几种:
a 表面粗糙度和尺寸精度要求很高,切割后无法进行手工研磨的工件;
b. 窄缝小于电极丝直径加放电间隙的工件,或图样内拐角处不允许带有内圆角放电间隙所形成的圆角的工件;
c. 非导电材料
d. 厚度超过丝架跨距的零件
e. 加工长度超过x、y拖板的有效行程长度,且精度要求较高的工件
在符合线切割加工工艺的条件下,应着重在表面粗糙度、尺寸精度、工件厚度、工件材料、尺寸大小、配合间隙和冲制件厚度等方面仔细考虑。
2 确定合理的冲模间隙 线切割加工的工件表魔免有一层组织脆松的熔化层,加工电参数越大,工件表面粗糙度越差,熔化层越厚。随着模具冲次的增加,这层脆松的表面会渐渐磨去,使模具间隙逐渐增大。冲模间隙的合理选用,是关系到模具的寿命及冲制件毛刺大小的关键因素之一。
3 确定合理的过渡圆半径 为了提高一般冷冲模具的使用寿命,在线、圆相交处和小角度的拐角处都应加过渡圆,过渡圆的大小可根据冲裁材料厚度、模具形状和要求寿命及冲件的增厚、过渡圆也可相应增大。由于电极丝加工轨迹会在内拐角处自然加工出半径等于电极丝半径加单面放电间隙的过渡圆,过渡圆取值一般在0.1~0.5mm范围内。
4 计算和编写加工程序 编程时,要根据工件的情况,选择一个合理的装夹位置,同时确定一个合理的起割点和切割路线,起割点应取在图形的拐角处,或在容易将凸尖修去的部位。线切割线主要以防止或减少模具变形为原则,一般应考虑使靠近最后切割靠近装夹的一边。
5 穿制加工用的程序纸带和校对纸带 根据程序单把纸带制作完毕后,一定把程序单与制作好的纸带逐条进行校对,用校对好的纸带把程序输入控制器后才能试切样板,对简单有把握的工件可以直接加工。对尺寸精度要求高、凸凹模配合间隙小的模具,必须要用薄料试切,从试切件上课检查其精度和配合间隙。如发现不符合要求,应及时分析,找出问题,修改程序直至合格后才能正式加工模具,这一步骤时避免工件报废的一个重要环节。
三 实验小结
通过对这次实验的学习,不仅是我对课堂上学的理论知识得到了应用达到了学以致用的效果,还使我认识到电火花加工技术在生产当中有相当的应用优势,并且还在向新的领域发展。我的收获主要有以下几个方面。
第一对于加工工件来说,电火花加工具有可复制性,能加工复杂的工件,如:手机模具、雪地轮胎模具等。对加工薄壁工件、深窄槽加工、微细加工有独特的优势。但对常规机床能加工的工件,用电火花加工无优势。
第二,就加工精度而言,电火花加工无切削力,电火花加工是电能转换为热能的加工,加工电极与工件之间需保持0.02~0.3mm的距离,因此不受切削力的影响,在加工薄壁、微细型腔工件时能达到微米级的精度和很高的表面质量,最高表面质量能达到R a=0.1μm的镜面。但因存在放电间隙,虽然能达到较高的加工精度,但加工难度较大,需多次调整电极尺寸和电参数,成本大大增加。
第三,就加工材料来说,电火花加工以柔克刚,适合加工各种导电材料,无论硬度多高,都能加工。近几年对一些微导电、高硬度的材料加工有了发展和应用,如:金刚石加工、陶瓷加工等。 但对非导电材料无法加工,如:塑料、橡胶及尼龙等。
第四,就加工速度而言,电火花加工能够加工复杂、高硬度的工件,比高速铣削加工效率高、成本低。加工小孔(φ 0.3~3mm)比其他钻削加工的效率高、成本低。但电火花加工之前,需用铣削粗加工去除大部分材料,特别是在精加工时,为了达到好的表面质量,必须减小加工电流、脉宽等参数,致使加工效率大大降低。