制造工艺实验指导书

1、实验一 电火花成型模具型腔加工实验一、实验目的1了解电火花机床的型号、规格、性能、结构及组成；2了解电火花成型加工的原理、特点和使用规则、维护和调整方法；3学习电火花成型加工机床的操作方法；4学习工件定位、装夹、找正的基本原理和方法。二、基本原理电火花加工（Electrical Discharge Machining简称EDM）是把工具电极（紫铜或者其他导电材料）与工件浸在具有一定绝缘性能的电介质溶液(工作液)中，并在其间施加一连串脉冲电压，工具电极在轴伺服系统的控制慢慢与工件接近，当距离小到一定程度时，工具电极与工件之间的绝缘介质被击穿，之间形成瞬间形成放电通道，产生火花放电现象。在电火花放

2、电时，火花通道中瞬时将产生大量的热，足以使工件表面的金属局部熔化，甚至气化蒸发从而被电蚀下来，这时工件的金属表面形成了微小的凹坑。局部气化和熔化的金属在爆炸力的作用下，将被抛入工作液中迅速冷却，并凝固成微小的金属颗粒，在工作液的冲刷下，金属颗粒会离开火花放电区。一次火花放电后，介质绝缘强度恢复，等待下一次放电。经过不断地火花放电，工件表面的金属将会不断地被蚀除，则在工件表面复制出工具电极的形状，从而达到成型加工的目的。图1为原理图。图1 电火花成形加工原理三、实验设备1、场地条件：中心实验室2、实验设备：电火花成型机床一台3、工件准备：模块材料（实验已备好）：模块材料为45号钢（或T10A），

3、100×50×20，按图纸要求加工成形，如图所示。该零件为2腔，型腔预孔按图纸可利用铣床加工出来，预加工时应注意尺寸、位置精度。 电极制作（在实验前已备好）：电极材料为紫铜，电极尺寸如图3所示，电极上加工出M8的螺孔为装夹接柄杆用。四、实验步骤1、 实验老师针对实物，讲解电火花成型加工机床的组成、原理、特点和应用、电加工机床的使用规则及维护保养方法；电加工机床操作的安全技术规程；由实验人员操作机床，演示机床加工过程。 图2 零件图图2 电极图2、老师演示电火花成型加工机床的加工过程。A、工件在压装前应按基准面找正与工作台平行；B、用M8的螺钉固定电极，并装夹在主轴头的夹具上

4、。然后用千分表（或百分表）以电极的上端面和侧面为基准，校正电极与工件表面的垂直度，电极与模腔的相对位置找正，利用机床对刀档，并用电极前锥度找正各孔。方法是将工件平放在工作台上，利用机床的撞刀保护（接触感知）功能，采用复位法找正、对刀，将工具电极对入预加工孔，从而对正工件和工具电极；C、检查工具电极与工件是否都已校正和固定好，然后启动工作液泵，使工作液液面高于工件加工表面50100cm；D、开始加工，并记录加工工艺参数、加工时间等。加工时，随时检查加工深度、电极损耗、加工状况、如发现问题，随时调整，加工至一定深度后，根据要求的间隙、刃口高度、斜度及电极损耗等情况，可参考表1转换电规准。加工任何模

5、具型腔时，它的尺寸精度，表面粗糙度都应达到图纸要求，因此，要根据不同的电极材料、工件材料和不同的电极损耗来选择电规准。表1 电规准参数参考值脉宽/us脉间/us管子数加工电流/A空载电压/V间隙电压/V加工极性(±)单边平动量/mm累计加工深度/mm加工时间40010048100400.123601204044100400.1723.5303240811002030+0.2723.83024080.51002030+0.3024603、学生在老师指导下上机操作。了解电火花成型加工机床加工零件的过程。4、零件检查。零件加工完后，应按图纸仔细检查零件是否符合图样要求。五、实验前准备工作1

6、、预习本实验指导书。2、复习教材中的有关章节。六、实验中注意事项1、由于电火花成形机使用煤油作为工作液，必须注意防火。2、工作场地不许有易燃物质。3、机内出现异味要立即停机。4、没有得到教师同意，不允许私自操作机床。七、实验报告要求1、测量工件的各个尺寸，画出工件图，并将测得尺寸标注在工件图上。2、分析电火花加工表面与电规准参数的关系。3、根据下图的型腔尺寸设计电极，并编制其加工工艺。实验二 电火花线切割实验一、实验目的1了解电火花线切割机床的工作原理和特点。2了解电火花线切割机床的功能及其操作使用方法，了解线切割加工中工艺参数的选择，了解常用功能代码的用法，学会ISO代码的手工编程，学会工件

7、装夹及找正方法。 3根据所给冲压零件编写凸模、凹模、固定板、卸料板四种模具零件的线切割加工程序。二、基本原理它是通过电极和工件之间脉冲放电时的电腐蚀作用，对工件进行加工的一种工艺方法。数控电火花线切割加工的基本原理：利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作为工具线电极（负电极），被切割的工件为工件电极（作为正电极），在加工中，线电极和工件之间加上脉冲电压，并且工作液包住线电极，使两者之间不断产生火花放电，工件在数控系统控制下（工作台）相对电极丝按预定的轨迹运动，从而使电极丝沿着所要求的切割路线进行电腐蚀，完成工件的加工。三、实验材料和设备1场地条件：模具实验室2设备条件：苏州长风电火花线切割机床3

8、材料：工具电极为钼丝（直径为ø0.18mm），工件电极尺寸规格约为150×120×20的钢板。四、实验内容1按照给定的冲压零件形状编写电火花线切割凸模和凹模源程序。一般模具工艺要求如下：（a） 对于落料件，凹模尺寸一般为冲件图纸尺寸或冲件实样尺寸，对于冲孔件，凸模尺寸一般为冲件图纸尺寸或冲件实样尺寸。（b） 以冲件材料厚度的310作为双边模具配合间隙，或根据冲件材料和厚度查设计手册得到双边模具配合间隙，据此间隙来决定配作模具尺寸。（c） 固定板按凸模尺寸零件间隙配合或过盈配合。（d） 卸料板按凹模尺寸加工。 2本次实验所给零件为落料件，零件如图1所示，其模具双面配

9、合间隙为0.06mm，钼丝直径为ø0.18mm，单面放电间隙为0.01mm，按下述步骤编写凸模、凹模程序： 图1 零件图 图2 凹模钼丝中心轨迹（1）编制凹模程序 确定统一坐标系，一般取图形的对称轴为直角坐标系，以便根据对称关系确定其余象限的坐标点； 确定补偿距离或补偿量； 确定电极丝中心轨迹曲线，如图2所示，方法参见教材p144图349； 按切割路径编写程序。3学习电火花线切割机床的编程规则，掌握ISO编程方法。N 1 : G01 X -8.660 Y 5.000N 2 : G02 X -6.428 Y 7.660 R10N 3 : G01 X -8.973 Y 10.694N 4

10、 : G02 X-4.492 Y 12.340 R12.5N 5 : G01 X = -3.420 Y = 9.397N 6 : G02 X = -0.000 Y = 10.000 R10N 7 : G01 X = -0.000 Y = 12.500N 8 : G02 X = 4.275 Y = 11.746 R12.5N 9 : G01 X = 3.420 Y = 9.397N 10 : G02 X = 6.428 Y = 7.660 R10N 12 : G01 X = 8.035 Y = 9.576N 13 : G02 X = 10.825 Y = 6.250 R12.5N 14 : G0

11、1 X = 8.660 Y = 5.000N 15 : G02 X = 9.848 Y = 1.736 R10N 16 : G01 X = 12.310 Y = 2.171N 17 : G02 X = 12.310 Y = -2.171 R12.5N 18 : G01 X = 9.848 Y = -1.736N 19 : G02 X = 8.660 Y = -5.000 R10N 20 : G01 X = 10.825 Y = -6.250N 21 : G02 X = 8.035 Y = -9.576 R12.5N 22 : G01 X = 6.428 Y = -7.660N 23 : G02

12、 X = 3.420 Y = -9.397 R10N 24 : G01 X = 4.275 Y = -11.746 N 25 : G02 X = 0 Y = -12.500 R12.5N 26 : G01 X = -0.000 Y = -10.N 27 : G02 X = -3.420 Y = -9.397 R10N 28 : G1 X = -4.492 Y = -12.340N 29 : G2 X = -8.973 Y = -10.694 R 12.5N 30 : G01 X = -6.428 Y = -7.660N 31 : G02 X = -8.660 Y = -5.000 R10N 3

13、2 : G01 X = -12.646 Y = -7.301 N 33 : G02 X = -14.727 Y = -2.597 R12.5N 34 : G01 X = -9.848 Y = -1.736N 35 : G02 X = -9.848 Y = 1.736 R10N 36 : G01 X = -14.727 Y = 2.597N 37 : G02 X = -12.646 Y = 7.301 R12.N 38 : G01 X -8.660 Y 5.000N 39 : G01 X 0 Y 0N 40 : DD（2）编制凸模程序方法与切割凹模类似，此时补偿距离为，电极丝中心轨迹曲线如图3所

14、示， 图3 凸模钼丝中心轨迹五、实验前准备工作1、 复习教材中的有关章节。2、 学习电火花线切割机床的编程方法。3、 加工(1) 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。 工件装卡找正：加工一件好模具，首先确定好工件，找正基准。方法：1.目测法2.火花法、单边寻中、四面找正3.自动找中心穿丝时观察是否电极丝在穿丝孔中心，加工凹模、固定板、卸料板主要注意电极丝与工件的垂直度，另外要根据图形确定的位置进行加工。一般板条形工件适于采用双支撑（桥式）装卡方式。 根据工件调

15、整好高频参数，开启高频电源及控制器的电源，加工参数选择如下：a) 凹模：脉宽24档（824）,脉间58倍脉宽，功放电流36组，加工电流11.6A。b) 凸模：脉宽45档（2436）,脉间58倍脉宽，功放电流610组，加工电流1.53.2A。c) 固定板：脉宽45档，脉间58倍脉宽，功放电流68组，加工电流1.52.5A。(2) 开始切割 按如下开机顺序开始切割：a) 开启电源，计算机进入加工状态，运丝开关水泵开关高频开关b) 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。c) 进行联机及加工操作,注意观察加工时机床的运行状态；d) 记录加工工艺参数、加工时间等；e) 加

16、工过程中，凹模类工件注意防止切割完毕，中间废料掉下产生问题，可以在工件加工2/3左右时，采用强磁体吸引等办法，解决此类问题。f) 加工完成后，卸去工件，注意不要将钼丝碰伤，碰断；关断高频电源及控制器电源，打扫清理机床，将工具放回原处。g) 电火花线切割机床的维护与保养，加工过程中问题的处理，了解特种机床维护与日常保养方法。六、编程注意事项加工的注意事项：（1）在加工过程中，发生短路时，控制系统会自动发出回退指令，开始作原切割路线回退运动，直到脱离短路状态，重新进入正常切割加工。（2）加工过程中，若发生断丝，此时控制系统立即停止运丝和工作液，控制系统发出两种执行方法的指令：一是回到切割起始点，重

17、新穿丝，这时可选择反向切割；二是在断丝位置穿丝，继续切割。（3）跳步切割过程中，穿丝时一定要注意电极丝是否在导轮的中间，否则会发生断路，引起不必要的麻烦。七、实验报告1. 按照实验给定的零件形状，编写出电火花线切割加工程序。2. 回顾准备工作、编程、加工各环节的内容。3. 根据下面的零件图，试设计出凸、凹模并编写线切割程序实验三 冷冲模的装配试模实验一、实验目的1了解简单模、连续模、复合模具的结构和特点。2熟悉模具的装配和试模过程。3. 了解冲裁模在冲压设备上安装、调试的过程和方法。二、实验设备简单模、连续模、复合模具各一副，钳工台、扳手、内六角扳手、螺丝刀、木榔头、铜棒等拆装工具，10KN

18、可倾式曲柄压力机，1mm 厚 Q235 钢板条料。三、实验内容第一部分：拆装模具（一）拆卸模具，了解工作元件、定位元件、导向元件、卸料装置、固定与夹持元件及连接元件等结构，拆卸时，为便于后续的顺利装配，适当对所拆部件作上标记。 （二）分析各种模具结构特点，并绘制出模具结构图。 （三）按照正确步骤，装配所拆卸的模具。1.主要组件的装配 模柄组件压入式模柄的装配。一般模柄和上模座的配合要求是，装配时要检查模柄和上模座配合部位的尺寸精度和表面粗糙度，并检验模座安装面与平面的垂直度。装配时将上模座平放在压力机上，将模柄慢慢压入（或用铜棒打入）模座，要边压边检查模柄垂直度，直至模柄台阶面与安装台阶面接触

19、为止。合格后，加工骑缝定位销孔或螺纹孔，安装骑缝销或螺钉，最后磨平端面，保证和上模座下平面平齐。 凸模、凹模与固定板的装配 a、铆接式凸模与固定板的装配 铆接式凸模与固定板的装配，装配时将固定板置于等高垫块上，将凸模放入安装孔内，在压力机上慢慢压入，边压边检查垂直度。压入后用凿子和锤子将凸模端面铆合，然后在磨床上将其端面磨平。为保证凸模刃口锋利，以固定板支撑板定位，磨削凸模工作端面。 b、压入式凸模与固定板的装配 和模柄装配相同，即凡带台肩结构的零件，其装配方法相同或类似。c、凹模镶块与固定板的装配 凹模镶块与固定板的装配过程和模柄的装配过程相近，装配后在磨床上将组件的上、下平面磨平，并检验型

20、孔中心线与平面的垂直度。 弹压卸料板的装配将弹压卸料板套在已装入固定板的凸模内，在固定板与卸料板之间垫上平行块，并用平行夹板将它们夹紧，然后，按照卸料板上的螺孔在固定板上投窝，拆开后钻固定板上的螺钉穿过孔。2.总装配模具的主要组件装配完毕后进行总装配。为使凸模和凹模易于对中，总装时必须考虑上、下模的装配次序，否则，可能出现无法装配的情况。上下模的装配次序与模具结构有关，通常是看上、下模中哪一个位置所受的限制大就先装，用另一个去调整位置。据此，一般冲裁模的装配顺序按下列原则选择：a、对于无导柱模具，凸、凹模间隙是将模具安装在压力机上进行调整，上下模的装配次序没有严格的要求，可以分别进行装配。b、对于凹模装在下模座上的导柱模，一般先装下模。c、对于导柱复合模，一般先装上模，然后找正下模，按照冲孔凹模型孔加工出漏料孔。这样，可以保证上模中的卸料装置与模柄中心对正，并避免漏料孔错位。第二部分：试模1、由实验指导老师讲解