特种加工13.doc

特种加工实习教案工 程 训 练 中 心2008年11月特种加工实习教案适用专业：材料成型与控制工程（应）、材料成型与控制工程、油气储运工程、机械设计制造及其自动化、机械设计制造及其自动化（应）、工业自动化等专业一、目的与要求：1. 通过本实训的学习，懂得电火花加工基本原理、加工特点、分类与应用；2. 培养学生的观察、思维、分析的能力；3. 初步掌握电火花加工基本操作方法与技巧；4. 要求每一个学生都能比较熟练地了解操作数控线切割机床和电火花成型机床，掌握电火花机床的基本操作步骤，基本能完成典型零件的加工，包括装夹、编程和加工；5. 电火花加工又称放电加工，在加工过程中工具和电极之间不断产生脉冲性的火花放电，因此，要特别注意电气安全和防火安全。电源（或控制柜）油箱外壳要妥善接地，防止人员触电。加工中，禁止用裸手接触加工区任何金色物体，防止意外短路。加工时人不能离开机床，随时注意工作液是否溢出。装夹工件时要特别小心，避免碰断电极丝；6. 每个学生实训完成后，独立完成实训报告的撰写。二、教学设备：多媒体教学系统、电火花数控线切割机床（快、慢走丝）、电火花成型机床。三、时间及进行方式1. 多媒体演示及讲解和现场机床操作讲解 1天2. 实训操作加工 1天四、教学内容、方法及步骤单元1：电加工知识介绍一、组织教学课前准备： 检查多媒体及机床设备，排除非安全因素； 检查学生着装并点名考勤、做好安全教育，安排教学内容。二、导入新课 1、播放多媒体课件，引入新课。我们大家从以下图片中发现了什么问题？运用你所学的机械加工知识来回答下列问题。 (a)水晶眼模具 (b)五角星孔 (c)夹环2、图片中采用哪些机加设备、用什么刀具来完成？机械加工的特点是什么？3、图中工件窄缝、尖角采用什么方法实现加工？ 4、如果工件材料强于刀具材料能否进行加工？老师分析：1、我们已经学过或实践过车、铣、磨、数车、数铣、加工中心等机加设备，对图a可以采用加工中心制作，刀具选用不同规格的球刀、圆柱铣刀来加工平面、曲面；2、图c采用车削加工，但对窄缝又如何加工呢？同样，图b的尖角部分这些机加工艺死角问题又怎样处理呢？3、当工件材料强于刀具材料时，无法对工件表面进行切削加工。现在一种全新的加工工艺可以完成传统机械加工无法做到的工艺死角电火花加工。三、新课讲解 1、电火花加工概念 当工具电极与工件之间间隙达到脉冲性的火花放电，依靠放电时局部、瞬时产生的高温将金属蚀除下来的一种加工方法。 放电过程 电火花加工原理2电火花加工的实质与特性A、电加工实质：电能 热能转换B、加工特性 放电加工时工具电极与工件之间是不接触的，无机械力产生，故工具电极可小尺寸材料较软，如紫铜、石墨、铸钢等； 放电点温度高达万度以上，足可融化任何金属材料； 加工精度高，可易于实现自动化。3电火花加工机床的分类及构造A穿孔成型机 分类 B. 电火花线切割机C. 电刻机 D. 电火花抛光磨削机 构造（重点介绍快走丝电火花线切割机床） 快走丝电火花线切割机A、电火花线切割分类 快走丝线切割机：V=8-12m/s 电极丝：钼丝 丝径0.1-0.2mm 慢走丝线切割机：V= 0.2m/s 电极丝：铜丝 丝径0.3mmB、基本构造 机床本体：床身、十字坐标工作台、走丝机构、丝架、工作液循环系统、附件和夹具等。脉冲电源：RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源机床等控制系统：微机控制C、简介慢走丝电火花线切割机、电火花成型机慢走丝电火花线切割机 电火花成型机4、加工范围（加工实例欣赏）A穿孔成型机：可实现通孔、型孔、方孔、窄槽、清角加工。 清角工作B电火花线切割机：用于加工冲裁模的直通孔（件）、异形孔（件）的加工，还实现特殊零件的加工。5、线切割机的基本操作（简介）图纸分析：a 认真分析研究工件图纸及其技术要求，以确定哪些工件材料适宜线切割加工，一般为导电材料；b 根据加工件图形确定凸、凹模，设置穿丝点的位置，凸模是外穿丝，凹模是内穿丝； c 确定冲孔或落料模的冲裁间隙及加工尺寸计算。加工前的工装夹具准备及必要的工艺准备；a工件的定位基准确定与安装b工件的支撑方式：单边、双边、桥式和复合c工件的预加工：对定位表面、基准面进行必要的加工； d工装夹具：螺栓组、压板、垫块（常用夹具）；e钼丝的安装与校正：包括上钼丝、穿丝、张紧、校正等操作要点；f工作液的配比：1：10；选择加工参数及确定加工路线，工件进行装夹找正；a选择加工参数：根据板厚选择功率放大管：薄板用1-2个功放管，厚板用10个管；V工=30v，I工=1.5Ab加工路线：视装夹点的位置确定，一般是远离装夹位起割，绕到装夹位前，再回到起点；c工件的装夹与找正：以工件的最大加工尺寸为依据，与工作台的最大行程相比较，小于行程范围内方可加工；找正方法：机自动找中、火花法、划针找中；主机控制元件的操作A 总电源开关：控制所有电源的。B 数控柜电源开关：控制彩显及微机部分。C 编程及加工操作：微机编程、控制加工操作（F10、F12锁定）D开主电源：机床总电源控制运丝筒开关工作液泵开关控制液泵的开停脉冲电源开关（F11）；E脉冲电源开关：（F11）加工时高频头带电，开始加工。四、机床操作演示1开机前检查：a各关联在位置是否正确，电源可否接通，处于待命状态；b工件、电极丝（钼丝）位置准确，电极丝不能与工件相碰，否则因短路无法加工；c工件装夹时所用的夹具（垫板、压板、螺栓组）、工具（扳手）、量具（钢直尺、直角尺、百分表或杠杆式百分表）的正确使用方法；2绘图编程：根据工件与钼丝所在位置，利用AOTOP或CAXA软件编程，画出圆或方形，生成轨迹程序并保存；3。加工操作：用HL控制软件调出加工件程序，给定相关参数，按下F10、F12锁定工作台，实现自动进给；4开主机加工：强调开机顺序：ABCDE5关机顺序：EDCBA；重点强调丝筒停放位置和操作要点。6分配任务 根据学生人数分成4小组（两台设备计），约3-4人/组分别实习，其它学生安排电脑编程操作，让每一个学生都有机会体验加工。五、操机训练，巡回指导1 突出实操训练，增强学生认知能力。对反映稍慢的学生，耐心细仔地讲解，增强自信；及时发现和培养学得好、上手快的学生作助手，让他们互助学习，共同提高。2 对每个小组学生遇到不懂的地方，集中辅导，纠正错误，强调操作要点，提高基础技能。六、 结束指导1 学生谈论实习体会，教师作最终点评。以鼓励为主、改进为辅，认清问题所在，共同提高技能训练。2 做好下课前的清理工作，如工量具、工件的摆放，机床、场地的卫生清洁，培养学生养成良好的工作作风和习惯。单元2：编程练习1电火花机床的功能和操作使用方法。2工件装夹、找正；鉬丝的安装、紫铜电极的安装。33B代码格式、3B程序的介绍，简单手工编程练习。（1）3B代码的格式：B X B Y B J G Z 其中：B间隔符，它的作用是将X、 Y、 J数码区分开来；X、Y表示增量（相对）坐标值；J表示加工线段的计数长度；G表示加工线段的计数方向；Z表示加工指令；例如：B1000 B2000 B2000 G Y L2整个程序的最后，应有停机符“D”，表示程序结束，加工完毕。（2）程序的介绍(a)坐标系与坐标值X、 Y、的确定 平面坐标系是这样规定的： 面对机床操作台，工作台平面为坐标系平面，左右方向为X轴，且右方向为正；前后方为Y轴，前方为正。编程时，采用相对坐标系，即坐标系的原点随程序段的不同而变化。加工直线时，以该直线的起点为坐标系的原点，X、 Y、取该直线终点的坐标值；加工圆弧时，以该圆弧的圆心为坐标系的原点，X、 Y取该圆弧起点的坐标值，单位为m。坐标值的负号不写。（b）计数方向G的确定 不管是加工直线还是圆弧,计数方向均按终点的位置确定。加工直线时，终点靠近哪个轴，则计数方向取该轴，加工与坐标轴成45角的线时，计数方向取X轴、Y轴均可，记作：GX或GY；加工圆弧时，终点靠近哪个轴，则计数方向取另一个轴，加工圆弧的终点与坐标轴成45时，计数方向取X轴、Y轴均可，记作：GX或GY。 （c）计数长度J的确定 计数长度是在计数方向的基础上确定的。计数长度是被加工的直线或圆弧在计数方向坐标轴上投影的绝对值总和，其单位为m。 （d）加工指令Z的确定 加工直线时有四种加工指令:L1 、 L 2、 L 3、L4，当直线在第I象限（包括X轴而不包括Y轴）时，加工指令记作L 1;当处于第II象限（包括X轴而不包括Y轴）时，记作L2；L3 、L 4 、依此类推。加工顺时针圆弧时有四种加工指令: SR1 、SR2 、SR3 、SR 4。当圆弧的起点在第I象限（包括Y轴而不包括X轴）时，加工指令记作SR1 ; 当起点在第II象限（包括X轴而不包括Y轴）时，记作SR2 ；SR3 、SR 4、 依此类推。加工逆时针圆弧时有四种加工指令：NR1 、NR2 、NR 3、NR4 。当圆弧的起点在第I象限（包括X轴而不包括Y轴）时，加工指令记作NR1 ; 当起点在第II象限（包括Y轴而不包括X轴）时，记作NR2 ；NR3 、NR4 依此类推。1 编程实例与加工（如下图）。 （1）程序的编程方法（a）确定加工路线（b）计算各段曲线的坐标值（c）3B格式编写示例000 B0 B2000 B2000 GY L2001 B0 B10000 B10000 GY L2002 B0 B10000 B20000 GX NR4003 B0 B10000 B10000 GY L2004 B30000 B8084 B30000 GX L3005 B0 B23920 B23920 GY L 4 006 B30000 B8084 B30000 GX L 4007 B0 B2000 B2000 GY L 4008 D(2) 加工准备 检查贮丝筒运动、导轮运动、工作台往复运动是否灵活。 根据工件厚薄调整好上下丝架的距离。 夹具、工件、工作台面要仔细做好清洁工作，紧固夹具，校正工件后，将工件夹紧。 根据工件调整好高频参数，开启高频电源及控制器的电源。（3）加工操作开启电源、计算机进入加工状态输入程序，进行模拟加工，检验编程是否正确，若显示图形不正确需修改程序。进行联机及加工操作，