工具钳工1.doc

模具补充教材一、现场安全、文明实训： 现场安全实训的基本含义是实训必须注意安全，安全才能促进实训。安全和实训是不可分割的完整的概念。1、现场安全实训特点：预防性：树立预防为主的思想，尽一切努力杜绝事故的发生；科学性：必须不断学习有关安全的科学知识，来采取科学的预防措施；无期性：只要有实训或生产活动，就有不安全的因素存在，就必须做好安全实训、生产；群众性：安全实训工作必须建立在广泛的群众基础上，只有人人重视安全，安全才有保障；2、现场安全技术管理：加工设备、模具的安全管理：避免设备使用过程中的危险，凡暴露的传动带、齿轮、飞轮、砂轮等危险部分，必须有安全保护装置，同时加强设备的检查保养维护；电器设备的管理：主要是保障电器设备的安全运转，防火灾及触电事故；安全使用易燃、易爆的化工燃料物质；严格遵守现场实训保护措施：a、穿戴上实训制服、鞋子、帽子；b、安全实训责任制度；c、安全教育制度；d、安全实训监督检查制度；e、加强学生个人保护、防护意识；二、关于5S教育 所谓5S是指整理、整顿、清扫、清洁、素养五项活动（罗马拼音第一字母）；整理（seiri）：把不需要与需要的人、事、物清楚分开，在将不需要的人、事、物加以处理；整顿（seiton）：将需要的人、事、物定置、定位，物品科学摆放在便于使用的地方，定载物品过目知数，不同物采用不同色彩标识；清扫（seiso）：把工作场所打扫干净，保持清洁，设备异常马上修理；设备的清扫与设备的维护、保养点检结合起来； 清洁（seikee）：保持完美、最佳状态，清除发生安全事故的根源；素养（shitsuke）：即教养，努力提高人员素质，并养成严格遵守规章制度的习惯和作风。这也就是5S活动的核心内容。三、模具职业道德教育： 近几年来，模具行业在中国蓬勃发展，其作用也大大的提高，从事模具行业的人也越来越多，人员素质参差不齐，所以，模具职业道德教育也显得越来越重要，其主要内容如下： 1、热爱集体事业，热爱本职工作，力争做到更好； 2、努力学习科学知识，不断提高技术，接受新的生产技术，不落人后； 3、充分发挥主观能动性，各尽所能，力求所做产品能最好； 4、遵守劳动纪律，维护生产秩序，服从生产指挥，爱护生产设备，文明生产； 5、关心集体，关心同志，团结友爱，集体利益为最高利益，要体现集体利益的重要性； 6、讲究工作实效，提高产品质量，降低成本；四、纪律教育： 为了保证现场实训的安全，必须要遵守纪律： 1、准时到岗，不迟到早退； 2、实训期间不得随意请假，不得无故缺席； 3、进入实训车间，必须穿戴好劳防用品； 4、在教师进行讲课期间不得交头接耳、打闹； 5、操作机床时，一定要按老师所讲操作步骤进行，不能乱动电器装置； 6、在车间不准大声喧哗、吵闹，不做与实训无关的事； 7、服从老师的管理，不得顶撞老师； 8、保持个人工作岗位的规范，工装器具摆放规范、整齐； 9、实训结束及时打扫，保持工作环境的整洁；五、模具理论第一部分 特种加工课程1、特种加工与精密加工简介（一）电火花加工（成型机）（二）电火花线切割加工（三）电化学加工（四）激光加工（五）超声波加工（六）电子束和离子束加工（七）超高压水射流切割（八）等离子体加工（九）挤压研珩磨（十）磨料喷射加工（十一）磁性磨料研磨加工（十二）光刻加工(十三)纳米加工技术（十四）火焰喷涂技术2、电火花加工概述在我国先进制造业和工业技术飞速发展的新形势下，急需大力发展模具加工技术，而数控电火花加工技术正是模具加工工艺领域中的一种关键技术。目前在电机、仪表等行业新产品的研制和开发过程中，常采用数控电加工的方法直接生产，大大缩短了研制周期，并降低了成本。数控电加工技术跨越机械、电子及计算机应用等多个学科，是一门新的技术密集型学科。第一章 数控电火花加工原理第一节 什么叫电火花？放电的三种形式1. 电弧正负电极接近到一定距离所产生的持续火花放电。电弧能产生高温、强光和某些射线。电弧用途：照明、焊接、炼钢等。电弧焊接：焊接件为一极，焊条为另一极，两极接近时产生电弧，使金属和焊条融化。2. 电晕高压架空线导线周围的发光现象。电晕是由带电导线周围的空气受电场的影响而变成导电体引起的。电晕能消耗电能，并干扰无线电波。3. 电火花a. 闪电b. 插头或电器开关触点在闭合或断开时会出现明亮的蓝白色的火花，而烧损接触部位。第二节 电火花加工的机理、特点及分类电火花加工的机理： 电火花加工是基于正负电极间脉冲放电时的电腐蚀现象，对材料进行加工的。又称为电加工，电蚀加工。早在十九世纪初，人们就发现插头或电器开关触点在闭合或断开时会出现明亮的蓝白色的火花，因而烧损接触部位。人们在研究如何延长电器触头使用寿命过程中，认识了产生电腐蚀的原理，掌握了电腐蚀的规律。前苏联的学者“拉扎连柯”夫妇在研究电腐蚀现象的基础上，首次将电腐蚀原理运用到生产制造领域。电火花加工的特点：1.电极之间始终保持确定的距离，只有极间距离稳定，才能获得连续稳定的放电。2.放电的局部区域达到足够高的电流密度（一般为105106Acm2），以确保被加工材料能在局部熔化、气化3. 必须是脉冲性的放电（脉宽0.11000us，脉间不小于10us），以确保放电所产生的热量来不及传导扩散到被加工材料的其他部分。4.及时排除电极间的电蚀产物，以确保电极间介电性能的稳定。否则，电蚀物将充塞在电极间形成短路，无法正常加工。特点的基础解决方法：使用脉冲电源和放电间隙自动进给控制系统，在具有一定绝缘强度和一定粘度的电介质中进行放电加工。负极性加工：将工件接阴极，将工具接阳极。每次电火花腐蚀的微观过程是电力、热力、磁力、流体力学等综合作用的过程。共四个阶段： 极间介质的击穿形成放电通道 介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀 蚀除产物的抛出 间隙介质消电离（电离：a. 液体或气体的原子或分子由于受到粒子的撞击、射线的照射等作用而变成带有正电荷或负电荷的离子现象。b. 电解质在溶液中形成的离子现象。）电火花设备的分类：一、 电火花成型机二、 电火花线切割机（快走丝、慢走丝）三、 其他设备：电火花穿孔成型机、电火花磨削、电火花镗磨、电火花展成加工、电火花表面强化与刻字。按放电加工分类：一、电火花加工：1.电火花穿孔成型加工（分为电火花穿孔、电火花成型）2.电火花磨削（分为电火花平面磨床、电火花内外圆磨削、电火花成型磨削）3.线电极电火花加工（分为电火花线切割、其他线电极电火花加工）4. 电火花展成加工（电火花共轭展成加工、其他电火花展成加工）二、短电弧加工放电切割（分为盘电极放电切割、带电极放电切割）第三节 电加工的局限性1. 只能用于加工金属等导电材料。2. 加工速度较慢。3. 存在电极损耗4. 最小角部半径有限制（0.0200.30）第四节 工作液应具有的要求1. 工作液应具有一定的绝缘性绝缘能力过高，介质击穿所消耗的能量过大，会降低蚀除量。绝缘能量过小，工作液成了导电体，则不能产生放电。2. 有较好的冷却性能电火花放电的局部瞬时温度极高，为防止产生过热现象，必须使放电部分充分冷却，以带走火花放电时产生的大量热量。3. 有较好的洗涤性能，以利于排屑。4. 有较好的防锈性能，以利于机床维护和工件防锈。5. 工作液应对人体无害，还应环保。第五节 火花放电与电弧放电的区别1. 电弧放电是由于电极间隙消电离不充分，放电点不分散，多次连续在同一处放电而形成，它是稳定的放电过程，放电时，爆炸力小，蚀除量低。而火花放电是非稳定的放电过程，具有明显的脉冲特性，放电时，爆炸力大，蚀除量高。2. 电弧放电的伏安特性曲线为正值（即随着极间电压的减小，通过介质的电流也减小），而火花放电的伏安特性曲线为负值（即随着极间电压的减小，通过介质的电流却增加）。3. 电弧放电通道道形状呈圆锥形，阳极与阴极斑点大小不同，阳极斑点小，阴极斑点大，因此，其电流的密度也不相同，阳极电流密度为2800 Acm2 ，阴极电流密度为300 Acm2。火花放电的通道形状呈鼓形，阳极和阴极的斑点大小实际相等。因此，两极上电流密度相同，而且很高，可达105106Acm2。4. 电弧放电通道和电极上的温度约为70008000C。而火花放电通道和电极上的温度约为1000012000C。5. 电弧放电的击穿电压低，而火花放电的击穿电压高。6. 电弧放电中，蚀除量较低，且阴极腐蚀比阳极多，而在火花放电中，大多数情况下是阳极腐蚀量远多于阴极，为此，电火花加工时工件脉冲电源正极。第二章 电火花加工主意术语为了便于电加工技术的国内外交流，必须有一套统一的术语、定义和符号。（1） 放电加工。在一定的加工介质中，通过两极（工具电极或简称电极，工件电极或简称工件）之间的火花放电或短电弧放电的电蚀作用来对材料进行加工的方法，叫放电加工（简称EDM）。（2） 电火花加工。当放电加工只采用脉冲放电（广义火花放电）形式来进行加工时，叫电火花加工。（3） 电火花穿孔。一般指贯通的二维型孔的电火花加工。它即可以是等截面通孔，又可以是变截面积通孔。（4） 电火花成型。一般指三维型腔和型面的电火花加工。是非贯通的盲孔加工。（5） 线电极电火花加工。线电极电火花加工是一种用线状电极作工具的电火花加工。它主要应用与切割冲压模具。其特点是电极丝可作单向慢速或正反向快速走丝运动，工件相对电极丝可作X、Y方向的任意轨迹运动，它可用靠模、光电或数字等方式控制。（6） 放电。电流通过绝缘介质（气体、液体或固体）的现象。（7） 脉冲放电。脉冲放电是脉冲性的放电，在时间上是断续的，在空间上放电点是分散的，它是电火花加工采用的放电形式。（8） 火花放电。从介质击穿后伴有火花的放电，其特点是火花放电通道中的电流密度很大，温度很高。（9） 电弧放电。电弧放电是一种渐趋稳定的放电。这种放电在时间上是连续的，在空间上是集中在一点或一点的附近放电。放电中遇到电弧放电，常常引起电极和工件的烧伤。电弧放电往往是放电间隙中排屑不良，或脉冲间隔过小来不及消电离恢复绝缘，或脉冲电源损坏变成直流放电等引起的。（10） 放电通道。放电通道又称电离通道或等离子通道，是介质击穿极间形成的导电的等离子通道。（11） 放电间隙G（m）。放电间隙是指放电时电极间的距离，它是加工电路的一部分，有一个随击穿而变化的电阻。（12） 电蚀。电蚀是指在电火花放电的作用下，蚀除电极材料的现象。（13） 电蚀产物。电蚀产物是指工作液中电火花放电时的生成物。它主要包括从两电极上电蚀下来的金属材料微粒和工作液分解出来的游离炭黑和气体等。（14） 加工屑。加工屑是指从两电极上电蚀下来的金属材料微粒小屑。（15） 金属转移。金属转移是指放电过程中，一极的金属转移到另一极的现象。例如用钼丝切割紫铜时，钼丝表面的颜色逐渐转变成紫铜色，这足以证明有部分铜转移到钼丝表面。（16） 二次放电。二次放电是指在已加工面上，由于加工屑等的介入而进行再次放电的现象。（17） 开路电压。i（V）。开路电压是指间隙开路或间隙击穿前（td时间内）的极间峰值电压。 （开路：电路中的开关呈开启状态或去掉一个负载，使电流不能构成回路的电路）（18） 放电电压e（V）。放电电压是指间隙击穿后，流过放电电流时，间隙两端的瞬时电压。（19） 加工电压U（V）。加工电压是指正常加工时，间隙两端电压的算数平均值。一般指的是电压表上的读数。（20） 短路峰值电流is（A）。短路峰值电流是指短路时最大的瞬间电流，即攻放管导通而负载短路时的电流。（21） 短路电流IS(A)。短路电流又称平均短路脉冲电流，是指连续发生短路时电流的算术平均值。（22） 加工电流I(A)。加工电流是指通过加工间隙电流的算术平均值，即电流表上的读数。（23） 击穿电压。击穿电压是指放电开始或介质时瞬间的极间电压。（24） 击穿延时td（s）。击穿延时是指从间隙两端加上电压脉冲到介质击穿之前的一段时间。（脉冲：指电流或电压的短暂的起伏变化）（25） 脉冲宽度ti（s）。脉冲宽度是加到间隙两端的电压脉冲的持续时间。对于矩形波脉冲，它等于放电时间te与击穿延时td 之和。（26） 放电时间te(s)。放电时间是指介质击穿后，间隙中通过放电电流的时间，亦即电流脉宽。（27） 脉冲间隔to(s)。脉冲间隔是指连接两个电压脉冲之间的时间。（28） 停歇时间t(s)。停歇时间又称放电间隔，是指相邻两次放电（电流脉冲）之间的时间间隔。对于方波脉冲，它等于脉冲间隔to与击穿延时td之和，即t=to+td（29） 脉冲周期tp(s)。脉冲周期是指从一个电压脉冲开始到相邻电压脉冲开始之间的时间。它等于脉冲宽度ti与脉冲间隔to之和，即tp=ti+to（30） 脉冲频率fp（Hz）。脉冲频率是指单位时间（s）内，电源发出电压脉冲的个数。它等于脉冲周期tp的倒数。 即 fp=1tp（31） 电参数。电参数是指电加工过程中的电压、电流、脉冲宽度、脉冲间隔、功率和能量等参数。（32） 电规准。电规准是指电加工所用的电压、电流、脉冲宽度、脉冲间隔等参数。（33） 脉冲前沿tr（s）。脉冲前沿又称脉冲上升时间，指电流脉冲上升时间，即从峰值电流的10上升到90所需的时间。（34） 脉冲后沿tf(s)。脉冲后沿又称脉冲下降时间，指电流脉冲后沿的下降时间，即从峰值的90下降到10所需的时间。（35） 开路脉冲。开路脉冲是指间隙未被击穿时的电压脉冲，这时没有脉冲电流。（36） 工作脉冲。工作脉冲又称有效放电脉冲或正常放电脉冲，这时既有电压脉冲又有电流脉冲。（37） 短路脉冲。短路脉冲是指间隙短路时的电流脉冲，这时没有脉冲电压。（38） 极性效应。电火花（线切割）加工时，即使正极和负极是同一材料，正负两极的蚀除量也是不同的，这种现象称为极性效应。一般短脉冲加工时，正极的蚀除量较大，反之，长脉冲加工时，负极的蚀除量较大。为此，短脉冲精加工时，工件接正极，反之，长脉冲粗加工时，工件接负极。（39） 正极性和负极性。工件接正极，工具电极接负极，称正极性。反之，工件接负极，工具电极接正极，称为负极性（又称反极性）。线切割加工时，所用脉宽较窄，为了增加切割速度和减少钼丝的损耗，一般工件应接正极，称正极性加工。（40） 切割速度Vwi。切割速度是指保持一定的表面粗糙度的切割过程中，单位时间内电极丝中心线在工件上扫过的面积的总和（mm2min）。（41） 高速走丝线切割（WEDMHS）。高速走丝线切割是指电极丝高速往复运动的电火花线切割加工。一般走丝速度在810ms以内。（42） 低速走丝线切割。低速走丝线切割（WEDMLS）是指电极丝单向运动的电火花线切割加工。一般走丝速度在1015ms以内。（43） 线径补偿。线径补偿又称“间隙补偿”或“钼丝偏移”，是指为获得所要求的加工轮廓尺寸，数控系统对电极丝运动轨迹所作的偏移补偿。（44） 线径补偿量。线径补偿量又称间隙补偿量或偏移量，是指电极丝几何中心实际运动轨迹与编程轮廓之间的发向尺寸差值（mm）（45） 进给速度VF。进给速度是指加工过程中电极丝中心沿着切割方向相对与工件的移动速度（mmmin）（46） 多次切割。多次切割是指同一表面先后两次或两次以上的切割，以改善表面质量及加工精度的切割方法。（47） 锥度切割。锥度切割是指以一定的倾斜角进行切割的方法。（48） 乳化液。乳化液是指由水、有机和无机化合物组成的乳化溶液，有用电火花线切割加工。（49） 条纹。条纹是指被切割工件表面上出现的相互间隔凹凸不平或色彩不同的痕迹。当导轮、轴承精度不良时条纹更为严重。（50） 电火花加工表面。电火花加工表面是指电火花过的由许多小凹坑重叠而成的表面。（51） 电火花加工表层。它是指电火花加工表面下的一层，它包括熔化层和热影响层。（52） 熔化层。是指位于电加工表面即将被熔化的那一部分。（53） 热影响层。（HAZ）是指位于熔化层下面的、由于热作用改变了基体金属金相组织和性能的一层金属。（54） 基体金属。基体金属是指位于热影响层下面的、未改变金相组织和性能的原来基体的金属。第三章数控电加工线切割机床第一节数控电加工线切割机床的组成电加工线切割机床（高速走丝）主要包括数控控制箱、坐标工作台、运丝机构、丝架和床身五部分组成。1. 数控控制箱是由微机控制器、线切割脉冲电源、和微机编程系统组成。起编程、加工工艺确定、加工过程监控处理。2. 坐标工作台是由溜板、导轨、丝杆运动副、齿轮传动机构组成。坐标工作台用来装夹工件，X轴和Y轴由控制台发出进给信号，分别控制两个步进电机，进行预定的加工。3.运丝机构是由储丝筒组合件上下溜板、齿轮副、丝杆副、换向装置和绝缘体等部件组成。4.丝架与运丝机构组成了电极丝的运动系统。丝架按功能可分为固定式、升降式、和偏移式。丝架按结构分可分为悬臂式和龙门式。悬臂式固定丝架主要由丝架本体、导轮运动组合件及保持器组成。5.床身由立柱、工作台、冷却箱组成。单元测试：电火花成形加工与电火花线切割加工技术培训考核测试题一、 选择题（将下面带下划线处A、B、C等中选出一个正确答案，请在正确答案上打勾每空2分）90分1电火花加工又称放电加工，是一种直接利用A) 电能与化学能B)电能与光能C）电能和热能 进行加工的新工艺。电火花加工与传统金属切削加工的原理不同，在加工过程中，工具和工件并不接触，而是靠工具和工件之间不断的A)电弧放电B)脉冲性火花放电 C)电焊，产生局部的、瞬时的A)摩擦 B)化学腐蚀 C)高温把金属材料逐步的蚀除掉。由于放电过程中可见到火花故称之为火花放电。日本、英美称之为放电加工，俄罗斯称之为电蚀加工。目前这一工艺已经被广泛用于淬火钢、不锈钢、模具钢、硬质合金等难加工材料的加工，用于加工模具等具有复杂表面的零部件，在民用和国防工业中获得愈来愈多的应用，已成为切削加工的重要补充和发展。2电火花加工因为其特有的放电加工方式，具有一定的局限性，具体是：1、只能适合A)半导体材料B)硬质合金C)金属等导电材料的加工；2、加工速度一般比较A)慢B)快；3、存在工具A)工件损耗B)电极损耗现象；4、A)最小角部半径有限制B)能实现清角加工；5、有表面腐蚀层和显微裂纹。3影响材料放电蚀除量的主要因素有：1、A)极性效应B)面积效应的影响：我们在不同的电极对，不同的电参数的时候要选择合适的加工极性，我们把工件电极接正工具电极接负是称为A)“正极性” B)“负极性”加工；2、电参数的影响：我们希望得到更快的蚀除速度可以A)增加B)减小脉冲宽度、A)增加B)减小脉冲停歇时间、A)增加B)减小加工电流；3、金属热学物理常数对电蚀量也有相当的影响，一般熔点高、沸点高、熔化热高、气化热高的材料加工速度会比较A)慢B)快；4、工作液对电蚀量也有一定的影响；5、还有一些其它的因素会影响电蚀量，主要是A)加工的稳定性B)工作液的温度也会影响加工速度，我们一般通过A) 调整B)减小C)关闭冲液、A)增加B)减少C)关闭抬刀来提高加工的稳定性。4要控制电极的损耗首先正确选择加工极性：一般在小脉宽精加工是采用A)正极性B) 负极性加工，长脉宽粗加工是采用A)正极性B) 负极性加工；在用煤油等碳氢化合物做工作液时，在放电过程中将发生热分解，产生大量游离碳颗粒，在电场的作用下会吸附在正极表面形成碳黑膜，通过合理利用这种A)吸附效应B)深度效应可以有效的控制电极损耗，实现低损耗甚至无损耗加工；利用传热效应也可以降低电极损耗，采用导热A) 不好B)好的电极材料可以得到较低电极的损耗；要降低工具电极的损耗还要选择合适的电极材料，石墨电极不仅热力学性能好，而且在A)短脉宽精加工B)长脉宽精加工C)长脉宽粗加工时能吸附游离的碳来补偿电极的损耗，所以相对损耗很低，铜碳、铜钨、银钨合金不仅导热好，而且熔点高，因而电极损耗小，因其价格比较高，加工也比较困难，因而一般在精密电火花加工时采用。5电火花成形机床一般由A) 泵、箱体、过滤器B) 机床本体部分、电源箱、工作液循环过滤系统 C)电机、丝杠、导轨 三部分组成，老式液压伺服进给系统的还包括有液压系统，现在一般主轴伺服传动已经大量采用伺服电机拖动实现了。6在电火花线切割加工工具采用电极材料及电极材料运动的特点，一般分为快走丝线切割和慢走丝线切割两种。快走丝线切割一般采用A)钼丝B)铜丝C)金刚砂线为工具电极，电极丝作A）往返运动，反复使用B) 电极丝一次性使用，用A)去离子水B)煤油C)皂化液作为介质；慢走丝线切割一般采用A)钼丝B)铜丝C)金刚砂线做工具电极，A）往返运动，反复使用B) 电极丝一次性使用，用A)去离子水B)煤油C)皂化液作为介质。7一般电火花加工的极间放电状态有：A）空载 B）火花放电 C）电弧放电 D）过渡电弧放电 E）短路 F）以上都是。8脉冲电源电压加到两电极之间一般都要经过一小段延时工作液介质才会被击穿，它与平均放电间隙大小有关，一般A）工具电极欠进给时平均击穿延时小 B）工具电极欠进给时平均击穿延时大。9在电火花加工中，一般需要做冲、抽油的措施是因为：A）促进电火花放电通道熄灭后介质消电离过程，使放电过程稳定；B）促进电蚀产物的排出，以免引起电弧放电；C）加速工具电极和工件表面放电区域的冷却；D）以上全是。10在线切割加工过程中对精度影响最大的环节是：A）加工区导轮；B）过度导轮；C）排丝轮11现在电加工机床一般都有自动加工功能，所以不需要有人看管。A）对 B）错 12因为现在电火花机床有防火功能，所以冲油加工时，可以选择比较大的参数进行加工也不会引起什么危险。A）对 B）错13电火花机床加工的时候在台面和电极之间有高压所以不可以用手触及电极。A）对 B）错 14因为普通煤油的闪点比较低，为安全考虑一般不适合做电加工介质，应选用闪电比较高的电加工专用油。A）对 B）错15以下机床中不是电加工机床的是：A)电火花成形机床；B)石墨加工机；C)电火花线切割机床；D)电火花小穿孔。16、以下描述火花放电的四个阶段正确的顺序是：A）1、2、3、4 B）3、2、1、4 C）3、1、2、4 1）电极材料的抛出；2）介质材料热分解，电极材料熔化、气化热膨胀；3）极间介质的电离、击穿形成放电通道；4）极间介质的消电离。17成形机床中伺服的作用是：通过伺服进给系统的运动保证工具电极与工件之间保持一个适合火花放电需要的一定的放电间隙，当间隙太小时放电偏短路会将电极与工件的距离A)拉大B)缩小，当间隙太大不能放电时会将电极与工件的距离A)拉大B)缩小。18下面是用三光牌DK7732机床采用的三光牌BKDC控制系统采用的代码形式写出一段加工程序。1：G92 X0Y02：G903：G01 X100004：G01 Y100005：G01 X06：G01 Y07：M02以上程序中在所有程序段中必须出现的是：A)1、2 B)1、2、7 C)1、7 程序中可以省略的是A)1 B)2 C)319在线切割普通锥度加工（用G41、G42定义的锥度加工）中BKDC形参数中对加工没有影响的是：A）H1、B）H2 C）H_GD 直接影响锥度角度的是：A）H1、B）H2 C）H_GD，影响刀口面尺寸的是：A）H1、B）H2 C）H_GD二、 叙述题：选做一题10分1请叙述一下电火花成形机床操作的基本步骤及各步骤应注意的事项。2简述电火花模具制作的工艺路线。第二部分数控加工技术第一节 数控机床加工工艺概述 一、数控加工的工艺特点数控加工与通用机床加工相比较，在许多方面遵循的原则基本是一致的，也大致相同。但在加工方法上由于数控机床本身自动化程度较高，加工过程无需操作人员的干预，因此与通用机床加工相比具有本质的区别，使数控机床在加工前考虑加工的内容十分具体和加工工艺工作相当严密的特点。1数控加工的工艺内容十分具体.通用机床加工时，许多具体的工艺问题，如工艺中各工序和工步的划分与安排、刀具的几何形状、走刀路线与切削用量等，在很大程度上都是操作工人根据自己的实践经验和习惯自行考虑和决定的，一般无须工艺人员在设计工艺规程时作过多的规定。而在数控加工时，上述这些具体工艺问题，不仅成为数控工艺设计时必须认真考虑的内容，而且还必须做出正确的选择并编入加工程序中。也就是说，本来是由操作工人在加工中灵活掌握并可通过适时调整来处理的许多工艺问题，在数控加工时就转变为编程人员必须事先设计和安排的内容。2数控加工的工艺设计相当严密数控机床不能像通用机床加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整，所以在数控加工的工艺设计中必须注意加工过程中的每一个细节。同时，在对图形进行数学处理、计算和编程时，都要力求准确无误。.根据大量的加工实例分析，数控加工中失误的主要原因多为工艺方面考虑不周和计算与编程时粗心大意。因此，编程人员除必须具备较扎实的工艺基本知识和较丰富的实际工作经验外，还必须具有耐心和严谨的工作作风。除上述特点之外，数控加工还具有工序相对集中的特点。二、数控加工的适用范围这里所介绍的数控加工的适用范围是广义的，不讨论某种机床加工什么零件。根据国内外大量数控加工的应用实例，一般可按适应程度将零件分为下列三类。1最适应类（1）形状复杂，加工精度要求高，使用通用机床无法加工或虽能加工但很难保证产品质量的零件。（2）用数学模型描述的复杂曲线或曲面轮廓零件。（3）具有难测量、.难控制尺寸的不开敞内腔的壳体或箱体类零件。（4）.在一次装夹中完成铣、镗、锪、铰或攻丝等多工序的零件。2较适应类（1）在通用机床上加工时极易受人为因素（如情绪波动、体力强弱、技术水平高低等）干扰，一旦质量失控便造成重大经济损失的零件。（2）在通用机床上加工时，必须制造复杂的专用工装的零件。（3）需要多次更改设计后才能定型的零件。（4）在通用机床上加工需要作长时间调整的零件。（5）用通用机床加工时，生产率很低或体力劳动强度很大的零件。3不适应类根据数控加工的应用实践提示，下列各种零件一般不太适合数控加工。（1）装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件。（2）加工余量很不稳定，且数控机床上无在线检测系统可自动调整零件坐标位置的零件。（3）加工部位分散不能在一次安装中加工完成；要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工。此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等。总之，要尽量做到合理，达到多、快、好、省的目的。要防止把数控机床降格为通用机床使用。三、数控加工的工艺过程在数控机床上加工零件时，首先应先根据零件图样对零件进行全面分析，弄清零件的结构形状、尺寸和技术要求，以此确定零件加工的工艺过程。制订零件工艺过程，就是确定零件的哪些表面需要数控加工，经过哪些工序，需要何种类型的机床和刀具，将工步的划分与先后次序、走刀路线、位移量和切削参数等编制成程序。根据实际应用需要，数控加工工艺主要包括以下内容：（1）选择并确定适合在数控机床上加工的零件及内容；（2）对零件图纸进行数控加工工艺分析，明确技术要求；（3）具体设计加工工序，加工路线，选择刀具、夹具及切削用量；（4）对零件图形进行必要的数学处理；（5）编写加工程序并输入数控机床；（6）首件试加工与现场处理特殊的工艺问题，如对刀点、换刀点确定，刀具补偿，分配加工误差等；（7）数控加工工艺技术文件的定型与归档。四. 数控加工专用技术文件的编写编写数控加工专用技术文件是数控加工工艺设计的内容之一。这些专用技术文件既是数控加工的依据、产品验收的依据，也是需要操作者遵守、执行的规程；有的则是加工程序的具体说明或附加说明，目的是让操作者更加明确程序的内容、装夹方式、各个加工部位所选用的刀具及其它问题。为加强技术文件管理，数控加工专用技术文件也应标准化、规范化，但目前国内尚无统一标准，下面介绍几种数控加工专用技术文件，供参考使用。1. 数控加工工序卡数控加工工序卡与普通加工工序卡有许多相似之处，只是所附的工艺草图应注明工件坐标系的位置、对刀点，要进行编程的简要说明，如所用机床型号、程序介质、程序编号、刀具补偿方式等，以及切削参数（即主轴转速、进给速度、最大切削深度等）的决定。2. 数控加工程序说明卡实践证明，仅对加工程序单和工艺规程来进行实际加工还有许多不足之处。由于操作者对程序的内容不够清楚，对编程人员的意图不够理解，经常需要编程人员在现场进行口头解释、说明与指导，这种做法对单件加工情况还能应付，而对于长期批量的生产，会带来许多麻烦。因此，对加工程序进行必要的详细说明是很有用的，特别是对于那些需要长时间保留和使用的程序尤其重要。3. 数控加工走刀路线图在数控加工中，常常要注意并防止刀具在运动中与夹具、工件等发生意外的碰撞，为此必须设法告诉操作者关于编程中的刀具运动路线，使操作者在加工前就有所了解，并计划好夹紧位置及控制夹紧元件的高度，这样可以减少事故的发生。此外，对有些被加工零件，由于工艺性问题，必须在加工中挪动夹紧位置，也需要事先告诉操作者，以防出现安全问题。这些用程序说明卡和工序说明卡是难以说明或表达清楚的，而用走刀路线图加以说明效果会更好。数控加工专用技术文件在生产中通常可指导操作工人正确按程序加工，同时也可对产品的质量起保证作用，有的甚至是产品制造的重要依据。所以，在编写数控加工专用技术文件时，应保证准确、明了。准备长期使用的程序和文件要统一编号，办理存档手续，建立相应的管理制度。第三节 数控加工刀具系统一、数控加工刀具的特点数控机床所使用的刀具与普通机床所用的刀具相比，其刀具类型、材料、刀刃的结构、参数及切削方式等均无多大差别，但为了满足数控机床的加工工序集中、零件装夹次数少、加工精度高、能自动换刀等要求，数控机床使用的刀具除必须具备普通切削刀具应有的特点外，还应有以下要求：1高刚度数控机床所使用的刀具应具有适应高速切削要求，具有良好的切削性能。刀柄应有强度、刚性及耐磨性的要求。2高耐用度数控加工刀具的耐用度及其经济寿命指标的应具有合理性，要注重刀具材料及切削参数与被加工工件材料之间匹配的选用原则。3较高的换刀精度和定位精度数控加工刀具定位基准的优化，以及对机床主轴相对位置精度的要求，刀具转位、交换的重复定位精度的要求。4有利于排屑数控加工刀具几何参数和切削参数，刀具切入的位置和方向的合理选择5装卸调整方便刀具系统的装载重量限度的要求，整个数控刀具自动换刀系统的结构优化。6标准化、系列化、通用化程度高使数控刀具最终达到高效、多能、快换、经济的目的。二、数控加工刀具的材料1数控加工刀具材料技术要求切削过程中，刀具的切削刃要承受很高的温度和很大的切削力，同时还要承受冲击与振动，要使刀具能在这样的条件下工作，并保持良好的切削能力，刀具材料应满足以下基本要求。1）高硬度及高耐磨性。刀具材料的硬度应大于工件材料的硬度才能维持正常的切削。通常，刀具材料的硬度须在HRC62以上。耐磨性是材料抵抗磨损的能力。一般情况下，材料的硬度越高，耐磨性越好。但对同硬度的刀具，其耐磨性还取决于它们的显微组织。2）足够的强度和韧性。刀具材料必须具备足够的抗弯强度和冲击韧性，以承受切削力、冲击和振动。避免刀具在切削过程中产生断裂和崩刃。3）良好的耐热性能。耐热性是指刀具材料在切削过程中的高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的能力，又称热硬性及红硬性。此外，刀具材料还应具有在高温下抗氧化、抗粘结和抗扩散的能力。2刀具材料的种类刀具材料的种类很多，目前数控加工中常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢（HSS）、硬质合金、陶瓷（氮化硅陶瓷SiN）、立方氮化硼（CBN）、金刚石（PCD）等。各种材料刀具对硬度的适用如下：HSS，镀层HSS，硬质合金，镀层硬质合金，陶瓷，立方氮化硼刀具，金刚石刀具低 被加工材料硬度 高1）高速钢。高速钢是含有较多的钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钒（V）的高合金工具钢。与碳素工具钢和合金工具钢相比，高速钢具有较高的热稳定性（在500650时仍能切削），故高速钢刀具允许使用的切削速度较高。其强度和韧性是现有刀具材料中最高的（其抗弯强度是硬质合金的23倍，韧性是硬质合金的910倍），具有一定的硬度和耐磨性，切削性能能满足一般加工要求，高速钢刀具制造工艺简单，刃磨容易获得锋利的切削刃，能锻造，热处理变形小，特别适合制造复杂及大型的成形刀具（钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等）。高速钢刀具可以加工从有色金属到高温合金的范围广泛的工件材料。按用途，高速钢可分为普通高速钢和高性能高速钢。按化学成分，可分为钨系、钨钼系、钼系高速钢。按制造工艺，可分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。第四部分 金属材料与热处理1材料力学基础知识使用性能：材料在使用过程中所表现的性能。包括力学性能、物理性能和化学性能。工艺性能：材料在加工过程中所表现的性能。包括铸造、锻压、焊接、热处理和切削性能等。材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。承压类特种设备材料的常规力学性能指标主要包括强度、硬度、塑性和冲击韧度等。材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为变形。外力去处后能够恢复的变形称为弹性变形。外力去处后不能恢复的变形称为塑性变形强度:是指材料抵抗永久变形或断裂的能力。塑性是指材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。常用塑性指标为断后伸长率和断面收缩率。硬度是指材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力。硬度与强度有一定关系。一般情况下，硬度较高的材料其强度也较高，所以可以通过测试硬度来估算材料强度。此外，硬度较好的材料，耐磨性较好。工程上常用的硬度测试方法有：布氏硬度HB、洛氏硬度HR、维氏硬度HV、里氏硬度HL冲击韧度是指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗能量大小的特征。疲劳强度：表示材料经无数次交变载荷作用而不致引起断裂的最大应力值2.金属学与热处理基本知识金属的晶体结构晶体结构的基本概念(1)晶体与非晶体晶体是指原子呈规则排列的固体。常态下金属主要以晶体形式存在。晶体具有各向异性。非晶体是指原子呈无序排列的固体。在一定条件下晶体和非晶体可互相转化。金属材料的晶体结构1、纯金属的晶体结构u 金属原子是通过正离子与自由电子的相互作用而结合的，称为金属键。u 金属原子趋向于紧密排列。u 具有良好的导热性、导电性、延展性及金属光泽。u 常见纯金属的晶格类型有体心立方(bcc)、面心立方(fcc)和密排六方(hcp)晶格。2、实际金属的晶体结构u 单晶体与多晶体u 单晶体：其内部晶格方位完全一致的晶体。u 多晶体：u 晶粒：实际使用的金属材料是由许多彼此方位不同、外形不规则的小晶体组成，这些小晶体称为晶粒。3、晶体缺陷u 晶格的不完整部位称晶体缺陷。u 实际金属中存在着大量的晶体缺陷，按形状可分三类，即点、线、面缺陷4、合金的晶体结构u 合金是指由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。(Fe3C)u 组成合金的元素可以是全部是金属，也可是金属与非金属。u 组成合金的元素相互作用可形成不同的相。合金的结晶u 合金的结晶过程比纯金属复杂，常用相图进行分析.u 相图是用来表示合金系中各合金在缓冷条件下结晶过程的简明图解。又称状态图或平衡图。u 铁碳合金碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金。u 含碳量0.0218% 2.11%的称钢;2.11% 6.69%的称铸铁u 铁和碳化合物： Fe3C、 Fe2C、 FeC，u 含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，无实用价值。u 实际所讨论的铁碳合金相图是Fe- Fe3C相图。铁碳合金相图铁碳合金相图是研究铁碳合金最基本的工具，是研究碳钢和铸铁的成分、温度、组织及性能之间关系的理论基础,是制定热加工、热处理、冶炼和铸造等工艺依据.热处理的一般过程1、热处理：是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的一种工艺.2、热处理特点: 热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只通过改变工件的组织来改变性能，而不改变其形状。 3、热处理适用范围:只适用于固态下发生相变的材料，不发生固态相变的材料不能用热处理强化。 4、热处理分类 u 热处理原理：描述热处理时钢中组织转变的规律称热处理原理。u 热处理工艺：根据热处理原理制定的温度、时间、介质等参数称热处理工艺。常用热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火等。奥氏体不锈钢有固溶处理和稳定化处理。退火将钢加热到高于或等于奥氏体化临界点，保温一段时间后，缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。退火的目的：u 降低硬度，改善切削加工性； u 消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向u 细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷正火u 将钢加热至奥氏体化温度并保温使之均匀化后，在空气中冷却的热处理工艺。淬火：u 钢加热到临界点以上，保温后迅速冷却，以得到马氏体或贝氏体组织的热处理工艺回火u 将淬火或正火后的钢加热到相变点以下某一选定温度，并保温一段时间，然后以适当的速度冷却，以消除淬火或正火所产生的残余应力，增加钢的塑性和韧性的热处理工艺调质u 钢材淬火后再进行高温回火的热处理工艺钢的分类和命名方法1.按碳含量分类 低碳钢（C0.25%） 中碳钢（C0.25-0.60%） 高碳钢（C0.60%）。2.按钢的质量分类 普通钢（P0.045%，S0.050%） 优质钢（P、S均0.035%） 高级优质钢（P0.035%，S0.030%）3.按钢的用途分 碳素结构钢 碳素工具钢4.按冶炼时脱氧程度分 沸腾钢 半镇静钢 镇静钢 1.按合金元素加入量分类 低合金钢（C5%） 中合金钢（C5-10%） 高合金钢（C10%）。2.按钢的用途分 合金结构钢 合金工具钢 特殊性能合金钢3.按钢的组织分类：珠光体钢、奥氏体钢、铁素体钢、马氏体钢4.按所含主要合金分类：铬钢、铬镍钢、锰钢、硅锰钢1碳素结构钢 由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（s）为235 MPa的碳素结构钢。 必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。 专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2优质碳素结构钢 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3碳素工具钢 钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。 钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。 锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。 高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA4.合金结构钢 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。 钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.5%时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4等。例如18Cr2Ni4WA。 钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。 高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。 专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如，铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi5低合金高强度钢 钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。 对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用