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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,项目,5,模芯的制造工艺,方案一：材料为：,P20,教学内容：,CNC,加工工艺,电火花加工工艺,线切割加工工艺,抛光的加工工艺,教学要求：,了解各类加工设备的工作原理,熟练应用各类加工工艺方案,1,、,CNC,加工区域,2,、电火花加工区域,3,、线切割加工区域,数控编程的基本过程,CAD,模型,加工工艺分析与规划,参数设置,刀轨计算,仿真校验,后处理,加工对象,加工刀具,加工工艺参数,切削方式,加工表面形状差异比较大；,加工表面不同区域尺寸差异较大；,为有效控制加工残余高度；,1,、加工对象及加工区域规划,2,、加工工艺路线规划,上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，要综合考虑。,加工工序由粗到精逐步进行，加工余量分配合理；,先进行内腔加工，后进行外形的加工工艺；,尽可能采用相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序，减少换刀次数与挪动压紧元件的次数；,在同一次安装中进行多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序；,3,、加工工艺与加工方式的规划,刀具选择；质量、效率,刀轨形式的选择；,误差控制,残余高度的控制；,切削工艺控制；,安全控制,电火花加工,重点：,电极的设计,电火花的加工工艺,一、基本原理及特点二、电火花加工的设备三、电极的设计,一、电火花成形加工的基本原理和特点,1,、,电火花放电的过程如下,:,1,、液体介质击穿和通道形成,2,、能量的转换和传递,3,电蚀屑的抛出,4,极间介质的消电离,2,、电火花加工的特点：,加工范围广：电极材料不受工件硬度、韧性的影响。,无切削力影响：工件和工具电极不会变形，可加工低刚度零件及小孔零件，,如,加工小孔、深孔、管孔、筋条、雕字,等。,。,不换机床：在同一台机器上可以完成粗、中、精及精微加工。,易于实现自动控制及自动化加工,电火花加工的应用范围,1,、加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件；,2,、加工硬、脆材料（如硬质合金、淬火钢）,3,、加工深细孔、深槽、窄缝,二、 电火花加工机床结构,电火花加工机床主要由机床本体、脉冲电源、自动进给调节系统、工作液过滤和循环系统、数控系统等部分组成。,间 隙,参考值,增益,设定,控制装置,进给系统,自动进给调节系统,比较器,放大器,间 隙,传感器,脉冲电源,床 身,工作液循环,过 滤 系 统,(,a,),原理图,(,b,),实物,三、电极的设计,1,、电极材料,2,、电极的结构形式,3,、电极的尺寸计算,4,、型腔电火花加工方法,5,、电极的定位,1,、电极材料：,1,）电极材料的基本要求,良好的导电性能,良好的机械加工性能,电极损耗量小,加工稳定性好,价格适宜，来源广泛,常见材料：,石墨适用于电火花成型加工的粗加工电极材料；,紫铜常用于做电火花成型加工的精加工电极；,损耗的大致排序：银钨合金,铜钨合金,石墨,紫铜,钢,铸铁,黄铜,2,、电极的结构形式：,整体、组合式、镶拼式,电极的装夹,简单小型或整体式电极,:,标准钻头夹具直接安装在主轴头下端 尺寸较大的电极,:,标准螺纹夹头装夹,多电极,:,采用通用夹具加定位块装夹,镶拼式电极,:,采用一块连接板将几块电极组合成整体，然后再安装在机床主轴上。,3,、电极的尺寸计算,：,型芯和型腔的尺寸计算,4,、型腔电火花加工方法,1),单电极平动法,2),多电极更换法,3),分解电极加工法,1),单电极平动法,优点,：,工具电极只需一次装夹定位，避免了因反复装,夹带来的定位误差,。,缺点,：,对于棱角要求高的型腔，加工精度就难以保证,。,2),多电极更换法,优点：,仿型精度高，尤其适用于尖角、窄缝多的型腔模加工,。,缺点,： （,1,）,是需要制造多个电极，并且对电极的重复制造,精度要求很高；,（,2,）,电极的依次更换需要有一定的重复定位精度。,3),分解电极加工法,5,、型腔模电极的的制造,（,1,）电极的制造方法,普通机械加工,数控加工,电铸加工,挤压成形,（,2,）纯铜电极制造方法,普通机床切削加工,数控线切割加工,电铸成形加工,挤压成形加工,数控铣削加工,6,、电极的定位,在电火花加工中，电极与加工工件之间相对定位的准确程度直接决定加工的精度。做好电极的精确定位主要有三方面内容：,电极的装夹与校正,；,工件的装夹与校正,；,电极相对于工件定位,。,电极的装夹与找正,垂直和水平转角调节装置的夹头,8,7,9,6,A,B,-,B,4,5,2,3,11,10,B,A,-,A,B,1,1,调节螺钉；,2,摆动法兰盘；,3,球面螺钉；,4,调角校正架；,5,调整垫；,6,上压板；,7,销钉；,8,锥柄座；,9,滚珠；,10,电源线；,11,垂直度调节,螺钉,(,a,),结构图,电极校正,调节电极与工件基准面垂直,，而且需,在水平面内调节、转动一个角度,，使工具电极的截面形状与将要加工的工件型孔或型腔定位的位置一致。,用千分表校正电极垂直度图,电极找正,电极相对于工件定位是指将已安装校正好的电极对准工件上的加工位置，以保证加工的孔或型腔在凹模上的位置精度。习惯上将,电极相对于工件的定位过程称为找正,。,目前生产的大多数电火花机床都有接触感知功能，通过接触感知功能能较精确地实现电极相对工件的定位。,(1),根据电极的侧基准面，采用,千分表找正电极的垂直度,。,(2),电极上无侧面基准时，将电极上端面作辅助基准找正电极的垂直度。,型腔加工用电极校正,工件的装夹与校正,在实际生产中，工件常用压板、,磁性吸盘,(,吸盘中的内六角孔中插入扳手可以调节磁力的有无）装夹。多数用百分表来校正，使工件的基准面分别与机床的,X,、,Y,轴平行。,图,4-40,工件的固定,工件校正,一、基本原理及特点二、 电火花成型加工、电火花线切割加工的比较三、线切割加工的设备介绍四、线切割注意事项,线切割,一、 电火花线切割加工的原理,电火花线切割的特点,不需要制造专用的电极，电极丝可反复使用，生产,成本低，缩短了生产周期；,电极丝常用钼丝、铜丝、钨丝制成，直径在,0.04,0.2mm,之间；,加工精度高，尺寸精度,0.01 mm,，表面粗糙度,Ra,1.60.8m,；,生产效率高，易于实现自动化；,一般不需要电规准的转化；,不能加工盲孔及阶梯类成形表面。,二、 电火花成型加工、电火花线切割加工的特点,1,共同特点,(1),二者的,加工原理相同,，都是通过电火花放电产生的热来熔解去除金属的，所以二者加工材料的难易与材料的硬度无关。,(2),可以加工硬质合金等一切,导电材料,。,(3),最小角部半径有限制,。电火花加工中最小角部半径为加工间隙，线切割加工中最小角部半径为电极丝的半径加上加工间隙。,2,、不同点,(1),加工方式不同。电火花加工是将,电极形状复制到工件上的一种工艺方法,。可以加工通孔,(,穿孔加工,),和盲孔,(,成型加工,),；而线切割加工是,利用移动的细金属导线,(,铜丝或钼丝,),做电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成型,的一种工艺方法。,(2),从电极角度看，电火花加工必须,制作成型用的电极,(,一般用铜、石墨等材料制作而成,),；线切割加工用移动的细,金属导线,(,铜丝或钼丝,),做电极。,(3),从电极损耗角度看，电火花加工中,电极相对静止，易损耗,，故通常采用多个电极加工；而线切割加工中由于电极丝连续移动，使新的电极丝不断地补充和替换在电蚀加工区受到损耗的电极丝，,避免了电极损耗对加工精度的影响,。,(4),从应用角度看，电火花加工可以加工,通孔、盲孔，特别适宜加工形状复杂的塑料模具等零件的型腔以及刻文字、花纹,等；而线切割加工只能加工,通孔，能方便地加工出小孔、形状复杂的窄缝及各种形状复杂的零件,。,线切割加工产品,机床图片,1),快速走丝线切割机床,运动方式,：快速走丝线切割机床的,电极丝作高速往复运动,，一般走丝速度为,8,10 m/s,。,电极材料,：常用直径为,0.10,0.30 mm,的,钼丝,(,有时也用钨丝或钨钼丝,),。,工作液,：用自来水配置浓度为,12%,的乳化液,。,快速走丝线切割机床结构简单、价格便宜、生产率高，但由于运行速度快，工作时机床震动较大。钼丝和导轮的损耗快，加工精度和表面粗糙度就不如慢速走丝线切割机床，其加工精度一般为,0.01,0.02 mm,，,表面粗糙度,Ra,为,1.25,2.5,m,。,2),慢速走丝线切割机床,速度,：慢速走丝线切割机床走丝速度低于,0.2 m/s,。,电极丝,：常用黄铜丝,(,有时也采用紫铜、钨、钼和各种合金的涂覆线,),作为电极丝，铜丝直径通常为,0.10,0.35 mm,运动方式,：电极丝仅从一个单方向通过加工间隙，不重复使用，避免了因电极丝的损耗而降低加工精度。同时由于走丝速度慢，机床及电极丝的震动小，因此加工过程平稳，加工精度高，可达,0.005 mm,，,表面粗糙度,Ra0.32 m,。,工作液,：一般采用去离子水、煤油等，生产率较高。,图,2-18,电极丝送丝装置,四、电极丝和工件的找正和装夹,利用找正块校正,2,、,工件的装夹和校正,思考与分析,材料为：,S136,淬火,HRC52-54,
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