09模具制造工艺线切割(1)(精).doc

教学授课计划 序号：9授课班级授课日期授课题目 3.2数控电火花线切割加工 （1） 目的要求 认知目标：了解线切割加工原理，掌握电火花加工中一次放电现象所经过的过程 技能目标：掌握弯电火花线切割加工工艺的编制及程序编制 重点难点 线切割加工工艺及程序的编制 组织教学 清点人数，检查考勤， 复习旧课导入新课在前面第二章、第三章内容的学习中，我们分别学习了模具零件的机械加工和模具制造中机械加工质量。在第二章内容的学习中我们了解到模具零件的机械加工方法和加工工艺，对于模具零件的特种加工工艺没有涉及。本节课我们将学习特种加工工艺中电火花线切割加工。 提问：1、 你是否接触过电火花线切割加工？ 2、 是否在实训车间操作过电火花线切割机床 ，有何感受？ 3、 4、 教学方式、手段、媒介 教案、教学日志 讲授 授课内容（ 86 分钟）备 注3.2电火花线切割加工一、数控线切割加工原理电火花线切割加工(Wire Cut Electrical Discharge Machining,简称WEDM是在电火花加工基础上于50年代末在苏联发展起来的一种新工艺，使用线状电极（钼丝或铜丝）靠火花放电对工件进行切割，故称电火花线切割。它已获得广泛的应用，目前国内外的线切割机床都采用数字控制,数控线切割机床已占电加工机床的60%以上。1数控电火花线切割加工的基本原理、特点、分类及应用范围1）电火花线切割加工的基本原理图1 电火花线切割加工原理电火花线切割加工的基本原理如图1 所示。被切割的工件作为工件电极，电极丝作为工具电极。电极丝接脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极。当来一个电脉冲时，在电极丝和工件之间就可能产生一次火花放电，在放电通道中瞬时可达5000以上高温使工件局部金属熔化，甚至有少量气化，高温也使电极和工件之间的工作液部分产生气化，这些气化后的工作液和金属蒸气瞬间迅速膨胀，并具有爆炸特性。靠这种热膨胀和局部微爆炸，抛出熔化和气化了的金属材料而实现对工件材料进行电蚀切割加工。2）电火花线切割的主要特点 不需要制造成形电极, 用简单的电极丝即可对工件进行加工。可切割各种高硬度、高强度、高韧性和高脆性的导电材料，如淬火钢、硬质合金等。 由于电极丝比较细, 可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件。 能加工各种冲模、凸轮、样板等外形复杂的精密零件，尺寸精度可达0.020.01mm,表面粗糙度a值可达1.6m。还可切割带斜度的模具或工件。 由于切缝很窄, 切割时只对工件进行“套料”加工，故余料还可以利用。 自动化程度高, 操作方便, 劳动强度低。 加工周期短, 成本低。3）切割的应用范围 应用最广泛的是加工各类模具, 如冲模、铝型材挤压模、塑料模具及粉末冶金模具等, 如图2、图3所示。 加工二维直纹曲面的零件(需配有数控回转工作台, 如图4所示。图2 齿轮模具 图3 窄长冲模 图4 加工平面凸轮零件 加工三维直纹曲面零件(需配有数控回转工作台, 如图5所示。 各种导电材料和半导体材料以及稀有、贵重金属的切断。 加工微细槽、任意曲线窄缝。图5 加工螺旋面 图6 加工双曲面 2数控电火花线切割加工的机床的型号及组成部分1）线切割机床的型号线切割机床按电极丝运动的线速度, 可分高速走丝和低速走丝两种。电极丝运动速度在710m/s范围内的为高速走丝, 低于0.2 m/s的为低速走丝。例如DK7725机床为高速走丝线切割机床, DK7632机床为低速走丝线切割机床, 我国常采用高速走丝线切割机床。 DK7725机床类别代号（电加工机床）机床特性代号（数控）组别代号（电火花加工机床）型别代号（高速走丝线切割机床）基本参数代号（工作台横向行程250mm）DK7725高速走丝微机控制线切割机床由机床本体、脉冲电源、 微机控制装置、工作液循环系统等部分组, 如图9所示。 机床本体机床本体由床身、走（运）丝机构、工作台和丝架等组成。 床身 用于支承和连接工作台、运丝机构等部件和工作液循环系统。 走（运）丝机构 电动机通过联轴节带动储丝筒交替作正、反向运动，并经过丝架作往复高速移动（线速度为9mm/s左右）。 工作台 用于安装并带动工件在水平面内作X、Y两个方向的移动。工作台分上、下两层，分别与X、Y向丝杠相连，由两个步进电机分别驱动。步进电机每接受到计算机发出的一个脉冲信号，其输出轴就旋转一个步距角, 再通过一对变速齿轮带动丝杠转动,从而使工作台在相应的方向上移动0.001mm。工作台的有效行程为250 mm320 mm。图9 DK7725高速走丝线切割机床结构简图1储丝筒； 2走丝溜板； 3丝架； 4上工作台；5下工作台； 6床身； 7脉冲电原及微机控制柜 丝架 丝架的主要功用是在电极丝按给定线速度运动时，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。 脉冲电源脉冲电源又称高频电源，其作用是把普通的50HZ交流电转换成高频率的单向脉冲电压，加工中供给火花放电的能量。电极丝接脉冲电源负极，工件接正极。 微机控制装置微机控制装置的主要功用是轨迹控制。其控制精度为0.001 mm, 机床切割加工精度为0.01 mm。 工作液循环系统由工作液泵、工作液箱和循环导管组成。工作液起绝缘、排屑、冷却的作用。每次脉冲放电后，工件与电极丝（钼丝）之间必须迅速恢复绝缘状态，否则脉冲放电就会转变为稳定持续的电弧放电，影响加工质量。在加工过程中，工作液可把加工过程中产生的金属微颗粒迅速从电极之间冲走，使加工顺利进行，工作液还可冷却受热的电极丝和工件，防止烧丝和工件变形。总结巩固新课 教师：通过本堂课的学习你获得了哪