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1、7.1.1 电火花加工原理及必备条件 1、电火花的加工原理 2、电火花加工的必备条件 7.1.2 电火花的加工特点和应用范围 1、电火花加工的特点 2、电火花加工的应用范围,7.1电火花加工技术概述,电火花加工在模具制造中的主要应用：,(1)高硬度零件加工。对于某些要求硬度较高的模具，或者是硬度要求特别高的滑块、顶块等零件，在热处理后其表面硬度高达50HRC以上，采用机加工方式将很难加工这么高硬度的零件，采用电火花加工则可以不受材料硬度的影响。(2)型腔尖角部位加工。如锻模、塑料模、压铸模、挤压模、橡胶模等各种模具的型腔常存在着一些尖角部位，在常规切削加工中由于存在刀具半径而无法加工到位，使用
2、电火花加工可以完全成型。(3)模具上的筋加工。在压铸件或者塑料件上，常有各种窄长的加强筋或者散热片，这种筋在模具上表现为下凹的深而窄的槽，用机加工的方法很难将其加工成形，而使用电火花可以很便利地进行加工。(4)深腔部位的加工。由于机加工时，没有足够长度的刀具，或者这种刀具没有足够的刚性，不能加工具有足够精度的零件，此时可以用电火花进行加工。(5)小孔加工。对各种圆形小孔、异形孔的加工，如线切割的穿丝孔、喷丝板型孔等，对于长深比非常大的深孔，很难采用钻孔方法加工，而采用电火花或者专用的高速小孔加工机可以完成各种深度的小孔加工。(6)表面处理。如刻制文字、花纹，对金属表面的渗碳和涂覆特殊材料的电火
3、花强化等。另外通过选择合理加工参数，也可以直接用电火花加工出一定形状的表面蚀纹。,7.1.3 电火花加工的现状和发展趋势,1、电火花成形加工的现状2、电火花加工技术的发展趋势,7.2 电火花加工工艺,7.2.1 电火花加工工艺规律 1、电火花加工的异常放电（1）异常放电形式（2）异常放电产生的原因 2、表面变质层（1）表面变质层的产生（2）表面变质层对加工结果的影响,7.2.1 电火花加工工艺规律,3、电蚀产物（1）电蚀产物的种类（2）电蚀产物的危害（3）电蚀产物的排除4、电极耗损,电极材料和电火花工作液,1、电极材料 2、电火花工作液（1）电火花工作液的主要作用（2）电火花工作液的种类及特性
4、,7.2.3 选择加工规准,1、电规准及其对加工的影响（1）电规准的重要参数是：脉冲宽度Ton，又称持续放电时间。脉冲间隔了Toff，又称放电停歇时间。脉冲峰值电流Tp，正常放电时的脉冲电流幅值。除此之外，以下几个参数对加工也有一定影响：击穿电压，每个脉冲放电的起始电压。脉冲放电波形，分为空载波形和放电波形。放电脉冲的前后沿，即电流的上升梯度和下降梯度di/dt。平均加工电流Im，放电时的间隙平均电流。单个脉冲能量，每个脉冲的能量，通常以IpTon计。脉宽峰值比，即Ton/Ip。大多数脉冲电源输出的放电脉冲是固定的(Ton、Toff、Ip)，改变参数要人工调节。适应控制的脉冲电源则可以根据加工
5、状态的不同，自动调节Ton、Toff、Ip中的一个或全部。（2）电规准对加工的影响,7.2.3 选择加工规准,2、正确选择加工规准 为了能正确选择电火花加工参数规准，人们根据工具电极、工件材料、加工极性、脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流等主要参数对主要工艺指标的影响，预先制定工艺曲线图表，以此来选择电火花加工的规准。,7.3 电火花成型机的操作,7.3.1 电火花加工操作流程 电火花加工操作流程见图7.3,7.3.2 电火花成型机安全操作规程,1、操作前应掌握正确的操作步骤。2、同一时间只允许一人操作。3、不能擅自拆卸、移动机床上的部件。4、放电加工机周围适当位置，必须有消防设施。5、禁止擅自打开
6、电源箱，以防触电。6、操作前先拉手动注油器润滑。7、操作前检查电源机箱风扇运转是否正常。8、操作前检查加工油是否太脏需要更换。9、放电加工前应检查安全设备如防火侦测器及液面开关是否正常。10、放电加工时应有人在现场操作。11、经常检查工作槽防漏橡胶是否老化以防漏油。12、放电加工时加工液应高于被加工物至少15cm.13、放电加工时禁止手接触电极以免触电。14、不得将杂物放入加工槽内。15、PVC喷油管及橡胶管不得置于电极上方。16、过滤箱上压力标志是压力超过1.5kg/cm2时，需更换滤油网。17、向加工箱放油时应锁紧箱门，以免加工油外泄。18、加工完成后擦拭工作台保持清洁。,电火花成型机,1
7、、电火花成型机的组成及其各部分作用,电火花成型机,2、电柜界面,电火花成型机,（2）屏幕显示内容介绍,电火花成型机,（3）特别注意：在加工过程中保证油液高于加工表面50mm，如果液面过低，很容易引起火灾；在加工过程中，油温不能超过60-65摄氏度，使油温限制在安全范围内；加工过程中，操作人员不能一手触摸电极，另一手触摸机床，否则有触电的危险，严重时会危机生命，操作人员脚下应铺垫绝缘板；在紧急状态下，可按急停键，切断电源，关闭电柜；在实训期间，学生不允许使用对刀功能，以防触电。,电极与工件的装夹与校正：,方块电极的校正,电火花成型机,紫铜电极的校正,控制参数的调整,1、电火花加工的主要工艺参数（
8、1）加工速度（2）工具电极损耗（3）表面粗糙度（4）放电间隙,床中的主要参数及选择原则,参数选用原则深度表示该工作段的加工深度，全部工作段的“深度”之和就是“设定深度”。它的单位是“长度单位”。无论加工方向如何，“深度”值总是大于零。高压“高压”的作用是是间隙击穿，提高放电效率，增加放电加工的稳定性。但高压会使放电间隙增大，损耗增加。“高压”电压分为“高”和“中”两档，精加工（修光）时应选择“高”，以提高稳定性和速度。中、粗加工时选“中”，可降低电极损耗。低压“低压”电流是供电极和工件放电加工的主要成分。调节范围060伏。低压的选择与正面放电面积有关。正面放电面积在1平方厘米，电流选择在3-6
9、安。脉宽脉宽是加到工具和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间。脉宽的调节范围是1-2000，单位为微秒。脉宽必须与加工电流成一定比例。使用铜或铜钨合金作电极时大致为每安150-300。单位：微秒。符号：ti。脉间脉冲间隔简称脉间或间隔，也称脉冲停歇时间。单位：微秒。符号：to脉间在调整时使放电加工稳定进行就可以了。脉间的调节范围为10-900。单位为微秒。一般情况下选择脉宽的二分之一至三分之一。但不应小于20。伺服伺服间隙电压选择范围1-12，数值越大，间隙电压越高，则放电效率降低，排渣容易。速度伺服速度的选择范围为1-10，数值越大，间隙电压越高，伺服速度越快。伺服速度太大会造成Z轴抖动，
10、加工时太小会使Z轴运行变慢。一般伺服速度为6-8较合适。粗加工时可选择大些，精加工时调小。如加工过程中Z轴百分表抖动，可适当调小伺服速度。加工加工时间是周期提升中电极和工件的放电时间。加工时间的选择范围为1-99，对应的加工时间为秒。数值越大，加工时间越长。提升提升高度指周期提升中停止放电是电极离开工件的距离。一般选择5-10，再大也不会提高排渣效果，反而浪费了加工时间。极性加工极性是指放电加工是工件所连接的脉冲电源极性。分正、负两档调节。绝大多数都采用负极性加工，工件接负极，电极接正极。,加工实例,7.4 数控电火花线切割机床简介,数控电火花线切割机床加工原理,7.4 数控电火花线切割机床简
11、介,2、数控电火花线切割加工的特点（1）加工范围宽，只要被加工工件是导体或半导体材料，无论其硬度如何，均可进行加工。由于电火花线切割加工线电极损耗极小，所以加工精度高。除了电极丝直径决定的内侧角部的最小半径(电极丝半径十放电间隙)的限制外，任何复杂形状的零件，只要能编制加工程序就可以进行加工。该方法特别适于小批量和试制品的加工。（2）能方便调节加工件之间的间隙，如依靠线径自动偏移补偿功能，使冲模加工的凸凹模间隙得以保证。（3）采用四轴联动可加工上、下面异型体、扭曲曲面体、变锥度体等工件,7.4 数控电火花线切割机床简介,3、数控电火花线切割机床的分类 根据电极丝运动的方式可将数控电火花线切割机
12、床分为两大类，即快走丝线切割机床和慢走丝线切割机床。快走丝线切割机床是我国在20世纪60年代研制成功的，其主要特点是电极丝运行速度快(300700mmin)，加工速度较高，排屑容易，机构比较简单，价格相对便宜，因而在我国应用广泛。但由于其运丝速度快容易引起机床的较大振动，丝的振动也大，从而影响加工精度。它的一般加工精度为土，所加工表面的表面粗糙度为。快走丝线切割机床一般采用钼丝作为电极，双向循环往复运动，电极丝直径为，工作液常用乳化液。,7.5数控电火花线切割机床的程序编制,1、数控电火花线切割机床的加工过程线切割加工通常是工件整个加工中的最后一道工序，所以加工质量尤为重要，,7.5数控电火花
13、线切割机床的程序编制,2、快走丝线切割机床的程序编制（1）快走丝线切割机床的程序格式,7.5数控电火花线切割机床的程序编制,快走丝线切割机床与慢走丝线切割机床的程序格式不同。我国生产的快走丝线切割机床的程序格式(称3B格式)为：B X B Y B J G Z其中：B 分割符，表示一段程序的开始，并用其将X，Y和J隔离。,7.5数控电火花线切割机床的程序编制,（2）快走丝线切割机床编程举例,7.5数控电火花线切割机床的程序编制,引入程序。加工AB段直线加工B点转角处过渡圆弧加工BC段直线加工C点转角处过渡圆弧加工CD段直线加工D点转角处过渡圆弧 加工D E段圆弧,7.5数控电火花线切割机床的程序
14、编制,（1）慢走丝线切割机床的程序格式（2）慢走丝线切割机床编程举例,7.6数控电火花线切割机床的操作,数控电火花线切割加工操作流程,7.6数控电火花线切割机床的操作,加工前的准备 1、工件材料的选择和处理 2、工件的工艺基准的确定 3、电极丝的选择,7.6数控电火花线切割机床的操作,电火花线切割使用的电极丝,7.6数控电火花线切割机床的操作,4、穿丝孔的加工（1）加工穿丝孔的必要性（2）穿丝孔的位置和直径（3）穿丝孔的加工,7.6数控电火花线切割机床的操作,5、加工路线的选择(1)避免从工件端面开始加工，应从穿丝孔开始加工，参见图7.21。(2)加工的路线距离端面(侧面)应大于5mm。(3)
15、加工路线开始应从离开工件夹具的方向进行加工(即不要一开始加工就趋近夹具)，最后再转向工件夹具的方向。如图7.22所示由1段至4、3、2段。(4)在一块毛坯上要切出2个以上零件时，不应连续一次切割出来，而应从不同预孔开始加工，,7.6数控电火花线切割机床的操作,6、工件的装夹（1）工件装夹的一般要求 1)待装夹的工件其基准部位应清洁无毛刺，符合图样要求。对经淬火的模件在穿丝孔或凹模类工件扩孔的台阶处，要清除淬火时的渣物及工件淬火时产生的氧化膜表面，否则会影响其与电极丝间的正常放电，甚至卡断电极丝。2)所有夹具精度要高，装夹前先将夹具与工作台面固定好。3)保证装夹位置在加工中能满足加工行程需要，工
16、作台移动时不得和丝架臂相碰，否则无法进行加工。4)装夹位置应有利于工件的找正。5)夹具对固定工件的作用力应均匀，不得使工件变形或翘起，以免影响加工精度。6)成批零件加工时，最好采用专用夹具，以提高工作效率。7)细小、精密、壁薄的工件应先固定在不易变形的辅助小夹具上才能进行装夹，否则无法加工。（2）工件装夹的方式 1)悬臂支撑方式：悬臂支撑通用性强，装夹方便，如图7.24所示。但由于工件单端固定，另一端呈悬梁状，因而工件平面不易平行于工作台面，易出现上仰或下斜，致使切割表面与其上下平面不垂直或不能达到预定的精度。另外，加工中工件受力时，位置容易变化。因此只有工件的技术要求不高或悬臂部分较少的情况
17、下才能使用。2)双端支撑方式：工件两端固定在夹具上，其装夹方便，支撑稳定，平面定位精度高，如图7.25所示，但不利于小零件的装夹。,7.6数控电火花线切割机床的操作,3)桥式支撑方式：采用两支撑垫铁架在双端支撑夹具上,7.6数控电火花线切割机床的操作,4)板式支撑方式：板式支撑夹具可以根据工件的常规加工尺寸而制造，呈矩形或圆形，并增加X、Y方向的定位基准。装夹精度易于保证，适宜常规生产中使用，,7.6数控电火花线切割机床的操作,5)复式支撑方式：复式支撑夹具是在桥式夹具上再固定专用夹具而成。这种夹具可以很方便地实现工件的成批加工。它能快速地装夹工件，因而可以节省装夹工件过程中的辅助时间，特别是
18、节省工件找正及确定电极丝相对工件加工基准的坐标位置所费的时间。这样，既提高了效率，又保证了工件加工的一致性，6)弱磁力夹具：弱磁力夹具装夹工件迅速简便，通用性强，应用范围广，对于加工成批的工件尤其有效，其工作原理如图7.29所示。当永久磁铁的位置如图7.29a所示的那样，磁力线经过磁靴左右两部分闭合，对外不显示磁性。把永久磁铁旋转90o，如图7.29b所示，磁力线被磁靴的铜焊层隔开，没有闭合的通道，则对外显示磁性。工件被固定在夹具上时，工件和磁靴组成闭合回路，于是工件被夹紧。加工完毕后，将永久磁铁再旋转90o，夹具对外不显示磁性，可将工件取下。,7.6数控电火花线切割机床的操作,7、工作位置的
19、找正（1）工件位置的校正 工件安装到机床工作台上后，在进行夹紧前，应先进行工件的平行度校正，即将工件的水平方向调整到指定角度，一般为工件的侧面与机床运动的坐标轴平行。工件位置校正的方法有以下几种：1)拉表法：拉表法是利用磁力表座，将百分表固定在丝架或者其他固定位置上，百分表头与工件基面进行接触，往复移动XY坐标工作台，按百分表指示数值调整工件。必要时校正可在三个方向进行。2)划线法：工件等切割图形与定位的相互位置要求不高时，可采用划线法。固定在丝架上的一个带有顶丝的零件将划针固定，划针尖指向工件图形的基准线或基准面，往复移动XY坐标工作台，根据目测调整工件进行找正。3)固定基面靠定法：利用通用
20、或专用夹具纵横方向的基准面，经过一次校正后，保证基准面与相应坐标方向一致。于是具有相同加工基准面的工件可以直接靠定，尤其适用于多件加工。（2）电极丝与工件的相对位置,安全操作规程,1、启动机床前，应穿好工作服，带好工作帽。2、不能擅自拆卸、移动机床上的部件。3、检查机床紧急停止按钮位置后，在接通机床电源。4、禁止擅自打开电源箱，以防触电。5、操作前检查加工液是否太脏需要更换。6、先接通控制器电源，待控制器完全启动后，再接通床身电源。7、机床启动后，利用垂直调整器将电极丝调整垂直。8、将待加工工件放在机床床面上，找基准后压紧，准备加工。注意不要与导丝器、传动机构发生碰撞。9、加工应按步骤进行，当
21、移动机床Z轴坐标时，应注意不要与工件或床面发生碰撞。10、放电加工时，请勿接触工件与电极丝。11、必要时使用空气枪清理工件和导丝器，注意远离电源和操作台。12、加工完毕后，用刷子清扫台面和加工槽，污水不要返回加工槽，应引出处理掉。13、做好日常维护：1）检查上下喷嘴损伤和脏污情况，必要时清洗或更换。2）检查垂直调整器的锈蚀和损伤。3）检查配液管是否漏液。4）检查绝缘块的脏污程度，用刷子或空气枪清除。5）检查极间线的损伤及端子是否连接牢。6）检查加工槽内碎屑，用刷子或空气枪清除。7）检查工作液液量情况，不足则补足。,机床的操作,1、线切割机床的基本操作步骤（1）电源的接通与关闭 1）打开电源柜上
22、的电气控制开关，接通总电源。2)拨出红色急停按钮。3)按下绿色启动按钮，进入控制系统。（2）上丝操作 上丝操作可以自动或者手动进行，上丝路径如图7.31所示。1)按下储丝筒停止按钮，断开断丝检测开关。2)将丝盘套在上丝电动机轴上，并用螺母锁紧。图7.31 上丝路径 储丝筒 2导轮 3上丝介轮4上丝电动机 3)用摇把将储丝筒摇至极限位置或与极限位置保留一段距离。4)将丝盘上电极丝一端拉出绕过上丝介轮、导轮，并将丝头固定在储丝筒端部紧固螺钉上。5)剪掉多余丝头，顺时针转动储丝筒几圈后打开上丝电动机开关，拉紧电极丝。6)转动储丝筒，将丝缠绕至1015mm宽度，取下摇把，松开储丝筒停止按钮，将调速旋钮调至“1”档。7)调整储丝筒左右行程档块，按下储丝筒开启按钮开始绕丝。8)接近极限位置时，按下储丝筒停止按钮。9)拉紧电极丝，关掉上丝电动机，剪掉多余电极丝并固定好丝头，自动上丝完成。在手动上丝时，不需开启丝筒，用摇把匀速转动丝筒即可将丝上满。,机床的操作,1、线切割机床的基本操作步骤,机床的操作,2、机床面板按钮使用方法及功能,机床的操作,3.加工实例,
