模具制造工艺学第5章

第5章模具的特种加工5.1电火花成型加工5.2电火花线切割加工5.3超声波加工与电化学加工第5章模具的特种加工特种加工：也被称为非传统加工（NTM,NonTraditionalMachining）或非常规加工（NCM，Non-ConventionalMachining）概念：是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现材料去除的一种加工方法。第5章模具的特种加工1.产生的外因1）难切削材料的加工问题；2）特殊复杂表面的加工问题；3）超精、光整或具有特殊要求的零件的加工问题。生产和实验需要，对机械制造部门提出了一些新的要求：2.产生的内因特种加工的本质特点：1）工具硬度可以低于被加工材料的硬度（甚至不用工具）；2）不是主要依靠机械能，二十主要用其他能量（如电、光、声、热等）去除材料；3）加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。特种加工产生的原因特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响1.提高了材料的可加工性；2.改变了零件的典型工艺路线；3.改变了试制新产品的模式；4.影响了产品零件的结构设计；5.改变了传统零件工艺结构的评价标准；6.成为微细加工的主要手段。第5章模具的特种加工第5章模具的特种加工5.1电火花成型加工

电火花加工又称放电加工（ElectricalDischargeMachining，EDM），在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产。它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的电火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来。因为放电过程中可见到电火花，故称为电火花加工，日本、英、美等国称为放电加工，原苏联也称电蚀加工。电火花成型加工方法的诞生标志着特种加工时代的到来。大量生产的塑料勺子示意图1.首先进行产品设计，然后按照设计图样制作铜电极。2.铜电极安装到EDM机床上，作为塑料凹模的工件也安装到工作台上。5.1电火花成型加工应用举例3.利用火花放电原理加工。4.完成凹模加工。5.凸凹模分别安装到塑料机上，可生产出合格的塑料产品。5.1电火花成型加工应用举例DK7125NC型电火花机床结构

电火花成型加工机床1-床身；2-液压油箱；3工作台4-工作液槽；5-主轴头；6-立柱；7-工作液箱；8-电源箱5.1电火花成型加工5.1电火花成型加工多轴数控电火花成型机床龙门式电火花成型机床汽车轮胎模具汽车车灯模具电火花机床的常见功能如下：（1）回原点操作功能；（2）置零功能；（3）接触感知功能；（4）其他常见功能；5.1电火花成型加工电火花机床的常见功能电火花成型加工步骤5.1电火花成型加工准备电极电极装夹工件准备工件装夹分析图纸选择加工方法检验加工校正定位加工参数的选择电参数非电参数脉冲宽度冲油方式脉冲间隔冲油压力峰值电流液面高度5.1.1电火花加工原理、特点及分类图5-1电火花加工原理图1-工件；2-脉冲电源；3-自动进给调节装置；4-工具电极；5-工作液；；6-过滤器；7-工作液泵1．电火花加工的基本原理原理：在一定的介质中，通过工具电极和工件之间的脉冲放电产生电腐蚀作用，对工件进行加工的一种方法。进给装置保证电极不断地、及时进给，以维持所需的放电间隙。5.1.1电火花加工原理、特点及分类1．电火花加工的基本原理3）电液压式伺服进给系统喷嘴-挡板式电液压自动进给调节器工作1-液压箱；2-溢流阀；3-叶片液压泵；4-电动机；5、13-压力表；6-滤油器；7-节流阀；8-喷嘴；9-电-机械转换器；10-动圈；11-静圈；12-挡板；14-液压缸；15-活塞；16-工具电极；17-工件1）伺服进给系统S-放电间隙；Vd-蚀除速度；Vw-进给速度伺服进给系统一般有如下要求：（1）有较广的速度调节跟踪范围；（2）有足够的灵敏度和快速性；（3）有较高的稳定性和抗干扰能力。5）工作液过滤和循环系统工作液循环系统油路图1-粗过滤器；2-单向阀；3-油泵；4-电极；5-安全阀；6-压力表；7-精过滤器；8-压力调节阀；9-射流抽吸管；10-冲油选择阀；11-快速进油控制阀；12-冲油压力表；14-抽油选择阀；4）步进电机自动调节系统优点：传动链短，灵敏度高结构简单、体积小、惯性小、低速性能好、无累计误差纸滤芯5.1.1电火花加工原理、特点及分类1．电火花加工的基本原理工作液循环过滤器工作液循环过滤器（1）电火花加工是在液体介质中进行的，工作液循环系统是电火花加工机床不可缺少的部分。（2）工作液通过工作液循环系统能保持工作液的清洁和良好的绝缘性，使每个脉冲放电结束后迅速消除电离，恢复绝缘状态，避免电弧现象的发生。（3）能够根据加工的需要，采用适当的强迫循环方式（冲油或抽油），及时带走电蚀产物及加工热量，保持加工顺利进行。5.1.1电火花加工原理、特点及分类1．电火花加工的基本原理工具电极1)对工具电极的要求导电性能良好、电腐蚀困难、电极损耗小、具有足够的机械强度、加工稳定、效率高、材料来源丰富、价格便宜等。2)工具电极的种类及性能特点常用电极材料可分为铜和石墨，一般精密、小电极用铜来加工，大的电极用石墨。5.1.1电火花加工原理、特点及分类1．电火花加工的基本原理石墨电极1）加工性能好，成型容易，但加工时有污染；2）宽脉冲大电流情况下损耗小，适合粗加工；3）密度小，重量轻，适宜制造大电极；4）单向加压烧结的石墨有方向性；5）精加工时损耗较大；6）易产生电弧烧伤；5.1.1电火花加工原理、特点及分类1．电火花加工的基本原理（a）单个脉冲放电后的电蚀坑（b）多次脉冲放电后的电极表面图5-2电火花加工表面局部放大图5.1.1电火花加工原理、特点及分类1．电火花加工的基本原理加工条件：5.1.1电火花加工原理、特点及分类1．电火花加工的基本原理1）必须使接在不同极性上的工具和工件之间保持一定的距离以形成放电间隙。2）放电必须在具有一定绝缘性的液体介质中进行。能及时排除电蚀产物。3）脉冲放电必须具有脉冲性、间歇性，脉冲波形基本是单向的。4）有足够的脉冲放电能量，以保证放电部位的金属熔化或气化。图5-3脉冲电源空载电压波形5.1.1电火花加工原理、特点及分类1．电火花加工的基本原理加工过程（1）电离：电场强度大，液体介质—电子，离子（2）放电：电子—阴离子—阳介质绝缘形成电通道（3）热膨胀：电子、离子碰撞，阴、阳极碰撞10000-12000工件表面熔化、汽化介质汽化分离碳黑（4）抛出金属：爆炸力使工件表面抛出金属，形成凹坑。（5）消电离：带电粒子转变成中性粒子，介质恢复成绝缘状态，为下一次准备。5.1.1电火花加工原理、特点及分类2．电火花加工的特点①适合于难切削材料的加工，可加工材料的范围广。②可以加工特殊及复杂形状的零件。③易于选择和变更加工条件。脉冲参数能在一个较大范围内调节，可以在同一台机床上连续进行粗、半精、精加工。④直接利用电能进行加工，易于操作，便于实现自动化。1)优点2)缺点①只能加工导电材料。②加工速度慢。③由于存在电极损耗，加工精度受限制。传统加工受工件材料硬度限制EDM不受工件硬度限制传统加工不可能获得直角EDM很容易获得直角5.1.1电火花加工原理、特点及分类2．电火花加工的特点传统加工需要较大的夹紧力EDM只需较小的夹紧力冷冲模穿孔加工花纹、文字加工型腔加工窄缝深槽加工5.1.1电火花加工原理、特点及分类2．电火花加工的特点3．电火花加工方法分类按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，大致可分为电火花穿孔成型加工、电火花线切割、电火花磨削和镗磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花表面强化与刻字6类。5.1.1电火花加工原理、特点及分类前5类属于电火花成型、尺寸加工，是用于改变零件形状或尺寸的加工方法；后者则属于表面加工方法，用于改善或改变零件表面性质。5.1.2电火花加工的基本工艺规律1．极性效应单纯由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象.特点：电子质量小，在电场力作用下较短时间轰击阳极表面；离子质量大，未达到阴极表面，脉冲就结束了。短脉冲＜40微秒，表面质量高，效率低；用于精加工。工具负极“正极性”接线法（1）正极性接法：工件接正极，电极接负极。窄脉冲5.1.2电火花加工的基本工艺规律1．极性效应工具正极“负极性”接线法特点：长脉冲＞300微秒，表面质量低，效率高；用于粗加工。（2）负极性接法：工件接负极，电极接正极。宽脉冲2．电规准电火花加工时，所选用的一组脉冲电源参数（如脉冲宽度、峰值电流、击穿电压等）称为电规准，又称电参数。5.1.2电火花加工的基本工艺规律1）放电凹坑平均直径：D=KDte0.4Im0.5对单个脉冲产生的放电凹坑尺寸大小，有如下经验公式。式中：D-放电凹坑平均直径，mm；

KD-系数，KD=9x10-3；te-电流脉冲宽度，μs；

Im-放电峰值电流，A。2）实际表面粗糙度评定参数为：Ra=KRte0.3Im0.43）单个脉冲蚀除量为：M0=KMte1.1Im1.1粗规准一般选脉冲宽度ti＞400μs，脉冲电流幅值大的一组脉冲参数来进行粗加工。中规准是粗、精规准之间的过渡参数，其脉冲宽度在50～400μs，之间。精规准的脉冲宽度一般在20μs一下，工作电流与很小。为了获得好的工艺效果，在电火花加工过程中一般都是用粗规准加工出型腔的基本轮廓，以获得较高的加工速度和较低的电极损耗；然后用中、精规准逐级修光，以达到所需的表面粗糙度和加工精度。2．电规准5.1.2电火花加工的基本工艺规律5.1.2电火花加工的基本工艺规律3．电极损耗电极损耗是影响加工精度的一个重要因素，也是衡量电规准参数选择是否合理、电极材料的加工性能好坏的一个重要指标。工具损耗斜度图形1）型腔加工：以体积损耗率来衡量电极损耗的大小2）穿孔加工：以长度损耗率来衡量电极的大小5.1.2电火花加工的基本工艺规律3．电极损耗5.1.2电火花加工的基本工艺规律4．放电间隙5．形状精度图5-4电火花加工时的加工斜度1-电极无损耗时的工具轮廓线；2-电极有损耗而不考虑二次放电时的工件轮廓线；3-实际工件轮廓线（1）斜度

在加工过程中，随着加工深度的增加，二次放电次数增多，侧面间隙逐渐增大，使加工孔入口处的间隙大于出口处的间隙，出现加工斜度，使加工表面产生形状误差。δ=Kδte0.3Im0.35.1.2电火花加工的基本工艺规律图5-5电火花加工尖角变圆1-工件；2-工具电极（2）圆角5．形状精度图5-6表面变化层剖面示意图（2）表面变化层5.1.2电火花加工的基本工艺规律6．表面质量（1）表面粗糙度经电火花加工后的表面将产生包括凝固层和热影响层的表面变化层。单位时间从工件上蚀除的金属量称为电火花加工的生产率。7．生产率5.1.2电火花加工的基本工艺规律6．表面质量（2）表面变化层①凝固层是工件表层材料在脉冲放电的瞬间高温作用下熔化后未能抛出，在脉冲放电结束后迅速冷却、凝固而保留下来的金属层。②热影响层位于凝固层和工件基体材料之间，该层金属受到放电点传来的高温影响，使材料的金相组织发生了变化。电火花穿孔加工：用电火花加工通孔的方法电火花穿孔加工冲裁模具的凹模凹模的尺寸由工具电极来保证凹模的尺寸为L2，工具电极相应的尺寸为L1，单边火花间隙值为SL，则L2=L1+2SL5.1.3模具电火花穿孔加工5.1.3模具电火花穿孔加工图5-8直接法1．型孔电火花加工方法（1）直接法直接法是用加长的钢凸模作为电极加工凹模的型孔，加工后再将凸模上的损耗部分截去。（1）可以获得均匀的配合间隙、模具质量高（2）无须另外制作电极（3）无须修配工作，生产率较高。（1）电极材料不能自由选择，容易形成二次放电（2）电极和冲头连在一起，尺寸较长，磨削时较困难5.1.3模具电火花穿孔加工1．型孔电火花加工方法（1）直接法直接法的优点是：直接法的缺点是：直接法适合于加工冲模直接法示意图5.1.3模具电火花穿孔加工1．型孔电火花加工方法（1）直接法a）加工前b）加工后c）切除损耗部分5.1.3模具电火花穿孔加工1．型孔电火花加工方法（2）间接法凸模与加工凹模用的电极分开制造首先根据凹模尺寸设计电极制造电极、进行凹模加工根据间隙要求来配制凸模a）加工前b）加工后c）配制凸模间接法示意图（1）可以自由选择电极材料，电加工性能好;（2）因为凸模是根据凹模另外进行配制，所以凸模和凹模的配合间隙与放电间隙无关。间接法的缺点是：5.1.3模具电火花穿孔加工1．型孔电火花加工方法（2）间接法间接法的优点是：电极与凸模分开制造，配合间隙难以保证均匀。

图5-9混合法5.1.3模具电火花穿孔加工1．型孔电火花加工方法（3）混合法混合法是将凸模加长，其加长部分选用与凸模不同的材料，如纯铜、铸铁等黏接或钎焊在凸模上，与凸模一起加工，以加长部分作穿孔电极的工作部分，加工后再将电极部分去除。将电火花加工性能良好的电极材料与冲头材料粘结在一起。混合法示意图这种方法不仅可以充分发挥加工材料好的电火花加工工艺性能，还可以达到与直接法相同的加工效果。1．型孔电火花加工方法（3）混合法（1）可以自由选择电极材料，电加工性能好；（2）无须另外制作电极；（3）无须修配工作，生产率较高；（4）电极一定要粘结在冲头的非刃口端。混合法的特点是：5.1.3模具电火花穿孔加工1．型孔电火花加工方法（3）混合法（4）阶梯工具电极加工法用阶梯工具电极加工冲模阶梯工具电极加工法在冷冲模具电火花成型加工中极为普遍，其应用方面有两种。5.1.3模具电火花穿孔加工1．型孔电火花加工方法（1）无预孔或加工余量较大时，可以将工具电极制作为阶梯状.将工具电极分为两段粗加工段精加工段缩小了尺寸的粗加工段保持凸模尺寸的精加工段特点特点（4）阶梯工具电极加工法1．型孔电火花加工方法（2）在加工小间隙、无间隙的冷冲模具时，配合间隙小于最小的电火花加工放电间隙。将凸模做成阶梯状（4）阶梯工具电极加工法1．型孔电火花加工方法5.1.3模具电火花穿孔加工5.1.3模具电火花穿孔加工1．型孔电火花加工方法凸模和工具电极分别制造，在凸模上留一定的修配余量，按电火花加工好的凹模型孔修配凸模，达到所要求的凸模与凹模配合间隙。

二次电极法是利用一次电极制造出二次电极，再分别用一次和二次电极加工出凹模和凸模，并保证凸模与凹模配合间隙达到要求。（5）修配凸模法（6）二次电极法图5-10二次电极法5.1.3模具电火花穿孔加工1．型孔电火花加工方法（6）二次电极法5.1.3模具电火花穿孔加工1．型孔电火花加工方法表5-1不同配合间隙的冲模型孔加工方法的选择电火花加工准备工作包括：电极材料选择电极设计电极制造电极结构形式电极的尺寸电极的排气孔和冲油孔垂直尺寸水平尺寸5.1.3模具电火花穿孔加工2．电极设计(1)电极材料5.1.3模具电火花穿孔加工2．电极设计对于钢工件，各种电极材料的加工稳定性好坏次序如下：在电火花加工中，加工的稳定性是一个很重要的概念。加工的稳定性不仅关系到加工的速度，而且关系到加工的质量。

淬火钢比不淬火钢工件加工时稳定性好；硬质合金、铸铁、铁合金、磁钢等工件的加工稳定性差。紫铜(铜钨合金、银钨合金)>铜合金(包括黄铜)>石墨>铸铁>不相同的钢>相同的钢；5.1.3模具电火花穿孔加工2．电极设计(1)电极材料表5-2常用电极材料的种类和性能应选择损耗小﹑加工过程稳定﹑生产率高﹑机械加工性能良好﹑来源丰富﹑价格低廉的材料作电极材料。(2)电极结构5.1.3模具电火花穿孔加工2．电极设计整体电极图5-11整体式电极整体式电极用一整块材料加工而成，是最常用的结构形式。②组合电极图5-12组合式电极(2)电极结构5.1.3模具电火花穿孔加工2．电极设计由若干个小电极组装在电极固定板上，可一次性同时完成多个成型表面电火花加工的电极。(2)电极结构5.1.3模具电火花穿孔加工2．电极设计③镶拼式电极图5-13镶拼式电极在机械加工有困难时采用，如一些冲模电极，在磨削时不能深入到底部，做到“清根清角”，采用几块分开制造后镶拼的方法，易得到“清角”。5.1.3模具电火花穿孔加工2．电极设计1）电极横截面尺寸的确定图5-14按型孔尺寸计算电极横截面尺寸1-型孔轮廓；2-电极横截面（3）电极尺寸的确定定义：垂直于电极进给方向的电极截面尺寸称为电极的横截面尺寸。按凹模尺寸和公差设计电极横截面尺寸：图5-14按型孔尺寸计算电极横截面尺寸1-型孔轮廓；2-电极横截面5.1.3模具电火花穿孔加工2．电极设计（3）电极尺寸的确定1）电极横截面尺寸的确定按凸模尺寸和公差确定电极横截面尺寸，则根据凸﹑凹模冲裁间隙z（双面）的不同，分为三种情况：①当凸﹑凹模双面配合间隙z等于双面放电间隙（z=2δ）时，电极与凸模横截面尺寸完全相同。②当凸﹑凹模双面配合间隙z小于双面放电间隙（z＜2δ）时，电极截面轮廓比凸模横截面尺寸均匀缩小½（z-2δ

）。③当凸﹑凹模双面配合间隙z大于双面放电间隙（z＞2δ）时，电极截面尺寸比凸模横截面尺寸均匀缩小½（z-2δ

）。图5-15电极长度尺寸2）电极长度尺寸的确定5.1.3模具电火花穿孔加工2．电极设计式中：t-凹模有效厚度（电火花加工深度），mm；h-当凹模下部挖空时，电极需要加长的长度，mm;l-为夹持电极而增加的长度，mm(约为10~20mm);n-电极的使用次数；K-与电极材料﹑型孔复杂程度等因素有关的系数。电极材料损耗小，型孔简单﹑电极轮廓无尖角时，K取小值；反之取大值。（3）电极尺寸的确定图5-16阶梯电极4）阶梯电极尺寸的确定5.1.3模具电火花穿孔加工2．电极设计（3）电极尺寸的确定阶梯电极阶梯电极的优点：粗加工快速蚀除金属，将精加工的加工余量降低到最小值，提高了生产效率；可减少电极更换次数，以简化操作。3）电极的制造公差电极的尺寸公差是型腔相应部分制造公差的1/3-1/2。（4）电极制造5.1.3模具电火花穿孔加工2．电极设计电极的制造切削加工线切割加工电铸加工主要用来制作大尺寸电极（a）（b）图5-17标准套筒装夹电极1-标准套筒；2-电极

图5-18钻夹头装夹电极1-钻头；2-电极5.1.3模具电火花穿孔加工3．电极的装夹与校正电极装夹的目的是将电极安装在机床的主轴头上。图5-19标准螺钉夹头装夹电极1-标准螺钉夹头；2-电极5.1.3模具电火花穿孔加工3．电极的装夹与校正5.1.3模具电火花穿孔加工3．电极的装夹与校正镶拼式电极的装夹比较复杂，一般先用连接板将几块电极拼接成所需要的整体，然后再用机械方法固定;也可用聚氯乙烯醋酸熔液或环氧树脂粘合。在拼接时各结合面需平整密合，然后再将连接板连同电极一起装夹在电极柄上。连接板式电极夹具（a）（b）1-电极柄2-连接板3-螺栓4-粘合剂5.1.3模具电火花穿孔加工3．电极的装夹与校正校正方法电极装夹好后，必须进行校正才能加工，不仅要调节电极与工件基准表面垂直，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。电极校正的目的是使电极的轴线平行于主轴头的轴线，即保证电极与工作台台面垂直，必要时还应保证电极的横截面基准与机床的X﹑Y轴平行。

图5-20用角尺校正电极垂直度1-电极；2-角尺；3-凹模；4-工作台（1）用直角尺观察它的测量边与电极侧面的一条素线间的间隙，在相互垂直的两个方向上进行观察和调整。5.1.3模具电火花穿孔加工3．电极的装夹与校正校正方法图5-21用千分表校正电极1-凹模；2-电极；3-千分尺；4-工作台5.1.3模具电火花穿孔加工3．电极的装夹与校正（2）根据电极的侧基准面，采用千分表找正电极的垂直度。校正方法5.1.3模具电火花穿孔加工4．工件的装夹用压板固定工件用吸盘固定工件工件的固定电火花加工工件的装夹与机械切削机床相似，但由于电火花加工中的作用力很小，因此工件更容易装夹。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）﹑虎钳等来固定在机床工作台上，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5-22量块角尺定位1-凹模；2-电极；3-角尺；4-量块5.1.3模具电火花穿孔加工4．工件的装夹（1）画线法（2）量块角尺法定义：使工件在机床上相对于电极具有正确位置的过程称为定位。5.1.3模具电火花穿孔加工5．电规准的选择与转换精规准用来进行精加工。电火花加工中所选用的一组电脉冲参数称为电规准。电规准应根据工件的加工要求、电极和工件材料、加工的工艺指标等因素来选择。粗规准主要用于粗加工。中规准是粗、精加工间过渡性加工所采用的电规准，用以减小精加工余量，促进加工稳定性和提高加工速度。电火花成型加工和穿孔加工相比有下列特点：5.1.4型腔模电火花加工（1)盲孔加工，工作液循环困难，电蚀产物排除条件差;（2）电极损耗较难进行补偿;（3）材料去除量大，表面粗糙度要求严格;（4）加工面积变化大，要求电规准的调节范围相应也大。（5）在加工过程中，为了侧面修光﹑控制加工深度等需要，电火花机应备有平动头﹑深度测量仪﹑电极重复定位装置等附件。5.1.4型腔模电火花加工图5-23平动法加工电极的运动轨迹1．型腔电火花加工的工艺方法主要工艺方法：单电极平动法、多电极更换法和分解电极法等。加工型腔只需一个电极即可粗规准加工时不用平动，平动从中规准加工起开始，并逐步提高其平动量，并改变电规准参数。只能加工一些不需清棱，清角精度要求不是很高的型腔。（1）单电极平动加工法粗加工精加工型腔（左侧）精加工型腔（右侧）单工具电极直接成型法在加工过程中，借助平动头逐渐加大工具电极的偏心量，可以补偿前后两个加工电规准之间放电间隙的差值，这样可以完成整个型腔的加工。5.1.4型腔模电火花加工1．型腔电火花加工的工艺方法（1）单电极平动加工法（2）多电极更换法5.1.4型腔模电火花加工1．型腔电火花加工的工艺方法

多电极更换法是指根据一个型腔在粗、中、精加工中放电间隙各不相同的特点，用多个形状相同，但尺寸不同的电极依次加工一个型腔，每一个电极加工时都将上一规准的放电痕迹去掉，型腔的加工精度取决于最后一个电极的加工结果。图5-24多电极加工示意图（a）粗加工（b）更换大电极精加工多电极更换法的优点：仿形精度高，尤其适用于尖角、窄缝多的型腔模加工。（2）多电极更换法5.1.4型腔模电火花加工1．型腔电火花加工的工艺方法缺点：需要制造多个电极，并且对电极的重复制造精度要求很高。另外，在加工过程中，电极的依次更换需要有一定的重复定位精度。（3）分解电极法根据型腔的几何形状将工具电极分解为主电极和副电极单独制造；先用主电极以较大的加工规准加工出型腔的主要部分，再用副电极以较小的加工规准加工尖角、窄缝等部位的型腔。5.1.4型腔模电火花加工1．型腔电火花加工的工艺方法优点：能根据主副型腔不同的加工条件，选择不同的加工规准，有利于提高加工速度和改善加工表面质量，同时还可以简化电极制造，便于电极修整。缺点：主型腔和副型腔间的精确定位较难解决。分解电极法5.1.4型腔模电火花加工2．型腔电极的设计与制造（1）电极材料型腔加工常用电极材料主要是石墨和紫铜。紫铜组织致密，适用于形状复杂、轮廓清晰、精度要求较高模具。石墨电极容易成形，密度小，宜作大、中型电极。电极材料的要求电极损耗小加工速度高稳定性好易于制造来源广、价格低5.1.4型腔模电火花加工2．型腔电极的设计与制造（2）电极结构电极的结构形式：整体式镶拼式多电极整体式电极结构1-电极2-冲油孔3-电极固定板

镶拼式电极结构1-电极2-电极固定板3-相拼电极多电极结构1-电极固定板2-电极A3-电极B图5-25电极排气孔的位置电极排气孔和冲油孔原因：电火花成型加工时，型腔一般均为盲孔，排气、排屑条件较为困难，这直接影响加工效率与稳定性。解决方案：大、中型腔加工电极都设计有排气、冲油孔。5.1.4型腔模电火花加工2．型腔电极的设计与制造（2）电极结构原则：开孔的位置应尽量保证冲液均匀和气体易于排出。图5-26电极冲油孔的位置5.1.4型腔模电火花加工2．型腔电极的设计与制造（2）电极结构电极排气孔和冲油孔电蚀产物的排除1）电极冲油2）工件冲油冲油型腔电加工最常用的方法穿孔电加工最常用的方法（2）电极结构5.1.4型腔模电火花加工2．型腔电极的设计与制造抽油工件抽油常用于穿孔加工抽油时要使放电时产生的气体（大多是易燃气体）及时排放，不能集聚在加工区，否则会引起“放炮”抽油的排屑效果不如冲油好（2）电极结构5.1.4型腔模电火花加工2．型腔电极的设计与制造1)便于排气，经常将冲油孔或排气孔上端直径加大。如图（a）在实际设计中要注意事项2）气孔尽量开在蚀除面积较大以及电极端部凹入的位置。如图（b）。3）冲油孔要尽量开在不易排屑的拐角、窄缝处。如图（c）不好，如图（d）好。（a）（b）（c）（d）冲液困难冲液较好（2）电极结构5.1.4型腔模电火花加工2．型腔电极的设计与制造电极开孔示意图小冲液孔（直径小于2倍的单边放电间隙）（e）倾斜冲液孔（h）（f）平动（电极必须小一点）冲液孔过大，出现铁屑（g）4）排气孔和冲油孔的直径约为平动量的1/2，一般取1-2mm。5）尽可能避免冲液孔在加工后留下的柱芯。如图（e）（f）（h）较好，如图（g）不好。在实际设计中要注意事项（2）电极结构5.1.4型腔模电火花加工2．型腔电极的设计与制造电极开孔示意图（3）电极的制造5.1.4型腔模电火花加工2．型腔电极的设计与制造电极的制造方法：普通机械加工数控铣削加工超声波振动加工①石墨电极的制造石墨电极的制造工序（a）（b）石墨电极的装夹当电极采用石墨材料时，应注意以下几点：由于石墨较脆，故不宜攻螺孔，因此可用螺栓或压板将电极固定于连接板上。①石墨电极的制造（3）电极的制造5.1.4型腔模电火花加工2．型腔电极的设计与制造不论是整体的或拼合的电极，都应使石墨压制时的施压方向与电火花加工时的进给方向垂直。

图5-27石墨纤维方向及拼块组合（a）石墨压制施压方向（b）不合理拼合（c）合理的拼合进给方向（3）电极的制造5.1.4型腔模电火花加工2．型腔电极的设计与制造①石墨电极的制造（3）电极的制造5.1.4型腔模电火花加工2．型腔电极的设计与制造②紫铜电极的制造电极的制造方法：普通机床切削加工数控线切割加工电铸成型加工挤压成型加工数控铣削加工（1）加工过程中稳定性好，生产率高。（2）精加工时比石墨电极损耗小。（3）易于加工成精密﹑微细的花纹，采用精密加工时能达到优于1.25μm的表面粗糙度。（4)因其韧性大，故机械加工性能差，磨削加工困难。（5）适宜于做电火花成型加工的精加工电极材料。紫铜电极的特点：图5-28型腔电极的水平尺寸5.1.4型腔模电火花加工3．型腔电极尺寸的确定电极的水平方向尺寸指电极在垂直于主轴进给方向上的尺寸。（1）电极的水平方向尺寸a-电极水平截面方向尺寸；A-型腔图样上名义尺寸；K-直径方向（双边）K=2，半径方向（单边）K=1；±-电极轮廓凹入部分为“+”，电极轮廓凸起部分为“-”；b-电极单边缩放量，mm。5.1.4型腔模电火花加工3．型腔电极尺寸的确定（1）电极的水平方向尺寸图5-28型腔电极的水平尺寸b=e+δj+γje-精加工时的平动量，e=0.5~0.6mm；δj-精加工最后一档规准的单面放电间隙，最后一档规准通常指表面粗糙度小于Ra0.8μm时的δj值，δj

=0.02~0.03mm；γj-精加工（平动）时点击侧面损耗（单边），一般不超过0.1mm，通常忽略不计。图5-29型腔电极的垂直方向尺寸5.1.4型腔模电火花加工3．型腔电极尺寸的确定（2）电极的垂直方向尺寸电极的垂直方向尺寸指电极在平行于主轴轴线方向上的尺寸。L1为凹模板挖孔部分长度尺寸L2为电火花加工部分L3为电极加工中端面损耗部分L为型腔的有效高度L1为增加的高度L2为电极加工中端面损耗部分5.1.3模具电火花穿孔加工2．电极设计（3）电极尺寸的确定图5-30重复定位夹具5.1.4型腔模电火花加工4．电极、工件的装夹和调整（1）电极的装夹图5-31电极校正5.1.4型腔模电火花加工4．电极、工件的装夹和调整（2）电极的校正电极上无侧面基准时，将电极上端面作为辅助基准找正电极的垂直度。型腔模电极常用的校正方法：固定板基准面校正法电极侧面校正法电极端面火花放电校正法5.1.4型腔模电火花加工4．电极、工件的装夹和调整（2）电极的校正5.1.4型腔模电火花加工4．电极、工件的装夹和调整（3）电极、工件相对位置的调整常用定位方法：块规角尺定位法十字线定位法定位板定位法块规角尺定位法1-块规2-精密角尺

3-电极4-凹模5.1.4型腔模电火花加工4．电极、工件的装夹和调整（3）电极、工件相对位置的调整图5-32十字线定位法

图5-33定位板法定位5.1.4型腔模电火花加工5．电规准的选择与转换电规准的选择和转换正确与否，对型腔表面的加工精度、表面粗糙度及生产率有很大的影响。当电流峰值一定时，脉冲宽度越宽，则单个脉冲能量越大，生产率越高，放电间隙越大，工件表面越粗糙，电极损耗越小。当电流峰值增大，则生产率提高，电极损耗增加且与脉冲宽度有关。因此，选择电规准时应综合考虑这些因素。线切割加工技术是线电极电火花加工技术，是电火花加工技术中的一种，简称线切割加工，也是利用工具电极对工件进行脉冲放电时产生的电腐蚀现象来进行加工的。电火花线切割加工是用运动着的金属丝做电极，利用电极丝和工件在水平面内的相对运动来切割出各种形状的工件。若电极丝相对工件进行有规律的倾斜运动，还可加工出带锥度的工件。第5章模具的特种加工5.2.1电火花线切割加工原理、特点及设备5.2电火花线切割加工1．线切割加工基本原理第5章模具的特种加工5.2.1电火花线切割加工原理、特点及设备图5-34电火花线切割示意图5.2电火花线切割加工1．线切割加工基本原理1-工作台；2-夹具；3-工件；4-脉冲电源；5-电极丝；6-导轮；7-丝架；8-工作液箱；9-储丝筒电火花加工产品线切割加工产品加工产品实例5.2.1电火花线切割加工原理、特点及设备1．线切割加工基本原理第5章模具的特种加工5.2.1电火花线切割加工原理、特点及设备5.2电火花线切割加工2．线切割加工特点①不需要制作成型电极，可大大节约电极的设计、制造等费用，缩短生产周期。②能方便地加工出形状复杂、细小的通孔和外形表面。③在加工过程中，电极是运动着的长金属丝，单位长度上的电极损耗小，有利于提高加工精度。④脉冲电源的加工电流较小，脉冲宽度较窄，属中、精加工范畴，故采用正极性加工（脉冲电源正极接工件，负极接电极丝）。线切割过程基本是一次加工成型，一般不需要中途转换电规准。5.2.1电火花线切割加工原理、特点及设备2．线切割加工特点⑥采用水或水基工作液，不会引燃起火，容易实现安全无人运转。但由于工作液的电阻率远比煤油小，因此，在开路状态下，仍有明显的电解电流，电解效应有益于改善加工表面粗糙度。⑦采用四轴联动，可加工锥度及上、下面异形体零件。⑧自动化程度高，操作安全、方便，加工周期短，成本低。⑤仅对工件进行切割，实际金属去除量很少，材料利用率很高。优点：缺点：适合于机械加工方法难于加工的材料的加工，如淬火钢、硬质合金、耐热合金等。以金属线为工具电极，节约了电极设计和制造费用和时间。冲模加工的凸凹模间隙可以任意调节被加工材料必须导电不能加工盲孔5.2.1电火花线切割加工原理、特点及设备2．线切割加工特点5.2.1电火花线切割加工原理、特点及设备3．线切割加工的应用范围（1）加工冲模的凸模、凹模、固定板、卸料板；（2）加工电火花成型加工用的电极；（3）加工零件。常见数控线切割加工的零件a）各种形状及键槽b）齿轮内外齿形c）窄长冲模

d）斜直纹表面曲面体e）各种平面图案4．线切割加工机床目前，我国广泛使用的线切割机床主要是数控电火花线切割机床，按其走丝速度分为快速走丝线切割机床和慢速走丝线切割机床。5.2.1电火花线切割加工原理、特点及设备慢走丝线切割机床快走丝线切割机床国外生产和使用的主要机种我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式5.2.1电火花线切割加工原理、特点及设备4．线切割加工机床图5-35快速走丝线切割机床(1)快速走丝线切割机床(2)慢速走丝线切割机床快速走丝:0.08～0.2mm的钼丝或直径为φ0.3mm左右的铜丝作电极，往复循环，走丝速度为8～10m/s,加工精度为±0.01mm，表面粗糙度Ra1.6～6.3μm。工作液为乳化液，如DX-1、TM-1、502型。慢速走丝：走丝速度是3～12mm/min,电极丝广泛使用铜丝，单向移动，可达到加工精度±0.001mm，表面粗糙度Ra0.32～0.8μm。价格比快走丝高，工作液为去离子水。线切割加工工艺过程准备工作环节分析图纸电极丝准备上丝垂直度校核工作准备打穿丝孔工作装夹编程工艺分析选择工艺基准确定切割路线编写加工程序电极丝定位加工检验加工时间加工精度表面粗糙度5.2电火花线切割加工表5-43B程序格式BXBYBJGZ分隔符号X坐标值分隔符号Y坐标值分隔符号计数长度计数方向加工指令第5章模具的特种加工5.2电火花线切割加工1．3B格式程序5.2.2数控线切割程序编制B为分隔符作用：将X、Y、J数码区分开来X、Y为坐标值确定方法：对于圆弧，坐标原点移至圆心，X、Y为圆弧起点的坐标值。对于直线（斜线），坐标原点移至直线起点，X、Y为终点的坐标值单位μm。G为加工线段计数方向选取X方向进给总长度进行计数，称为计X，用GX表示；选取Y方向进给总长度进行计数，称为计Y，用GY表示；5.2.2数控线切割程序编制1．3B格式程序加工直线时，计数方向按图示选取以直线的起点为切割坐标系的原点若直线终点坐标（Xe,Ye）落在阴影区域内，则计数方向取GY若直线终点坐标（Xe,Ye）落在阴影区域外，则计数方向取GX（Xe,Ye）落在45°线上？5.2.2数控线切割程序编制1．3B格式程序斜线的计数方向加工圆弧时，计数方向按图示选取以圆弧的圆心为切割坐标系的原点若圆弧终点坐标（Xe,Ye）落在阴影区域内，则计数方向取GX若圆弧终点坐标（Xe,Ye）落在阴影区域外，则计数方向取GY5.2.2数控线切割程序编制1．3B格式程序圆弧的计数方向J为计数长度计数长度是指被加工图形在计数方向上的投影长度（即绝对值）的总和，以μm为单位。编程时，计数长度应补足六位数，如计数长度为1988μm，应写成001988。1．3B格式程序5.2.2数控线切割程序编制Ye>XeG=Gy斜线的G和J

加工起点A在第四象限，终点B（Xe,Ye）落在第一象限

因为|Ye|>|Xe|故计数方向取GX计数长度J为各象限中圆弧段在X轴上投影长度的总和即J=JX1+JX2J为计数长度1．3B格式程序5.2.2数控线切割程序编制跨两象限的圆弧的G和J

因为|Xe|>|Ye|故计数方向取GY计数长度J为各象限中圆弧段在Y轴上投影长度的总和即J=JY1+JY2+JY31．3B格式程序5.2.2数控线切割程序编制跨多个象限圆弧的G和JJ为计数长度加工指令Z加工指令Z用来表达被加工图形的形状所在象限加工方向灯信息加工指令共12种1．3B格式程序5.2.2数控线切割程序编制5.2.2数控线切割程序编制

图5-36加工指令a）直线加工指令b）坐标轴上直线加工指令加工指令Z（1）直线段顺时针圆弧指令逆时针圆弧指令图5-36加工指令（2）圆弧5.2.2数控线切割程序编制加工指令Z加工如图所示斜线OA，终点A的坐标为Xe=17mm，Ye=5mm，写出加工程序。其程序为：B17000B5000B17000GxL1在斜线段的程序中X和Y值可按比例缩小同样倍数，故程序可写为：B17B5B17000GxL1应用举例加工图中所示直线，其长度为21.5mm，写出其程序。在与坐标轴重合的程序中，X或Y的数值即使不为零，也不必写出。因此，相应的程序为：BBB021500GyL2应用举例加工如图示圆弧，加工起点的坐标为A(-5,0),试编制程序。

其程序为：B5000BB010000GySR2应用举例加工图示的1/4圆弧，加工起点A（0.707,0.707），终点为B(-0.707,0.707)，试编制程序。相应的程序为：B707B707B001414GxNR1由于终点恰好在45°线上，故也可取Gy，则B707B707B000586GyNR1应用举例AB加工如图所示圆弧，加工起点为A（-2，9），终点为B（9，-2），编制加工程序。圆弧半径：R=μm=9220μm计数长度：JYAC=9000μmJYCD=9220μmJYDB=R-2000μm=7220μm则JY=JYAC+JYCD+JYDB=（9000+9220+7220）μm=25440μm其程序为：B2000B9000B025440GyNR2应用举例表5-64B程序格式BXBYBJBRGD或DDZ分隔符号X坐标值分隔符号Y坐标值分隔符号计数长度分隔符号圆弧半径计数方向曲线形式加工指令5.2.2数控线切割程序编制2．4B格式程序5.2.2数控线切割程序编制3．ISO代码程序使用ISO代码进行编程，是数控线切割加工编程和控制发展的必然趋势。现阶段生产厂家和使用单位可以采用3B、4B格式和ISO代码并存的方式作为过渡。我国快走丝数控电火花线切割机床常用的ISO代码，与国际上使用的标准基本一致。5.2.3影响线切割工艺指标的因素第5章模具的特种加工5.2电火花线切割加工1．线切割加工的主要工艺指标（1）切割速度在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切过的面积总和称为切割速度，单位为mm2/min。最大切割速度：不计切割方向和表面粗糙度的条件下，能达到的切割速度。切割效率：每安培电流的切割速度（mm2/min•A）主要工艺指标（评价加工效果的依据）切割速度加工精度表面粗糙度电极丝损耗量用单位时间内切除的面积表示5.2.3影响线切割工艺指标的因素1．线切割加工的主要工艺指标高速：0.01～0.02mm；低速：

0.005～0.002mm切割一定面积后，电极丝直径的减少量高速：Ra5～2.5μm；低速：Ra1.25～0.2μm脉冲间隔脉冲宽度放电峰值电流电参数对工艺指标的影响极性加工速度提高表面粗糙度值增大电极损耗增大加工精度下降同峰值电流切割速度提高表面粗糙度稍有增大正极性加工5.2.3影响线切割工艺指标的因素2．电参数的影响5.2.3影响线切割工艺指标的因素2．电参数的影响（1）脉冲宽度ti脉冲宽度与加工速度的关系曲线5.2.3影响线切割工艺指标的因素2．电参数的影响（2）脉冲间隔t0脉冲间隔与加工速度的关系曲线（3）开路电压电压提高，加工间隙变大，排屑容易，提高了加工速度和稳定性，但是会造成丝损加大。（5）放电波形5.2.3影响线切割工艺指标的因素2．电参数的影响（4）放电峰值电流m峰值电流与加工速度的关系曲线高频分组脉冲加工效果好，电流波形前沿上升较慢时，电极丝损耗小。如何合理选取电参数加工精密小零件时：精度和表面粗糙度是主要的指标加工速度是次要指标选取原则：满足尺寸精度高和表面粗糙度好的要求加工大、中型零件时：精度和表面粗糙度要求可以低一些尽量获得高的加工速度不管加工对象和要求如何，都要合理选择脉冲间隔。5.2.3影响线切割工艺指标的因素2．电参数的影响5.2.3影响线切割工艺指标的因素3．非电参数的影响（1）电极丝及其移动速度对工艺指标的影响对于高速走丝：材质：高速走丝线切割广泛采用耐磨损，抗拉强度高，不易断丝的钼丝。丝张力：采用恒张力装置改善丝张力的波动，提高加工稳定性。直径：采用细丝获得精细形状和很小的圆角半径，最高切割速度一般都用粗丝实现。走丝速度：提高走丝速度有利于电极丝把工作液带入较大厚度的工件放电间隙中，有利于电蚀产物的排出，过高则引起振动，影响加工精度。对于低速走丝：材质和直径：有较大的选择范围，高生产率粗加工可用0.3mm以下的镀锌黄铜丝，精微加工时可用0.03mm以上的钼丝。丝张力均匀，振动较小，加工稳定、表面粗糙度、精度指标等均较好。（1）电极丝及其移动速度对工艺指标的影响5.2.3影响线切割工艺指标的因素3．非电参数的影响走丝速度电极丝直径电极丝选择非电参数对工艺指标的影响电极丝运动方法大电极丝加工速度高广泛使用钼丝小电极丝可得到较小半径的内夹角机床操作说明书5.2.3影响线切割工艺指标的因素3．非电参数的影响（2）工件厚度及材料对工艺指标的影响5.2.3影响线切割工艺指标的因素3．非电参数的影响工件厚度过薄→排屑、消电离易→电极丝易抖动→精度下降过厚→排屑、消电离差→电极丝不易抖动→精度高工件材料加工铜﹑铝﹑淬火钢时，加工过程稳定，切割速度高；加工不锈钢﹑磁钢﹑未淬火钢时，稳定性较差，切割速度较低，表面质量不太好；加工硬质合金时，比较稳定，切割速度较低，表面粗糙度值较小。进给速度＞蚀除速度易短路→不稳定进给速度＜蚀除速度开路→不稳定进给速度＝蚀除速度最佳（3）预置进给速度对工艺指标的影响5.2.3影响线切割工艺指标的因素3.非电参数的影响●根据电压﹑电流表调节进给速度，保持加工间隙恒定在最佳值。●其他影响因素机械部件精度﹑工作液等。5.2.4电火花线切割加工工艺第5章模具的特种加工5.2电火花线切割加工1．零件图的工艺分析（1）凹角和尖角的尺寸分析图5-37电极丝与工件加工面的位置关系图5-38电极丝中心轨迹的偏移加工凸模类零件加工凹模类零件电极丝中心运动轨迹与加工面的距离l=d/2+δ5.2.4电火花线切割加工工艺1．零件图的工艺分析电极直径、凸模和凹模的关系（1）凹角和尖角的尺寸分析线电极与凸、凹模的关系:零件凹角半径：R1≧l=d/2+δ零件尖角半径：R2≧R1-ΔR1—凹角圆弧半径，mm；R2—尖角圆弧半径，mm；Δ—凸模与凹模的配合间隙，mm。（2）表面粗糙度及加工精度分析加工精度和表面粗糙度应符合要求5.2.4电火花线切割加工工艺2．工艺准备（1）电极丝准备②电极丝直径的选择①电极丝材料的选择一般情况下，快速走丝机床常用钼丝作线电极，钨丝或其它昂贵金属丝因成本高而很少用，其它线材因抗拉强度低，在快速走丝机床上不能使用。慢速走丝机床上则可用各种铜丝﹑铁丝﹑专用合金丝以及镀层（如镀锌等）的电极丝。加工带尖角﹑窄缝的小型模具宜选用较细的电极丝；加工大厚度工件或大电流切割时，应选用较粗的电极丝。图5-39电极丝直径与拐角的关系（2）工件准备5.2.4电火花线切割加工工艺2．工艺准备②以外形为校正基准，内孔为加工基准。加工前进行消磁处理及去除表面氧化皮和锈斑等。①以外形为校正和加工基准工件材料的选定和处理;图5-40矩形工件的校正与加工基准图5-41外形-侧边为校正基准，内孔为加工基准一般需要两个相互垂直的基准面，并垂直于工件的上﹑下平面。图5-42切割起始点和切割路线的安排5.2.4电火花线切割加工工艺2．工艺准备（3）穿丝孔的确定①切割凸模类零件③穿丝孔大小一般直径Φ3~10mm②切割凹模、孔类零件为避免将坯作为外形切断引起变形，应按图c在坯料内打穿丝孔为使切割轨迹短和更利于编程，穿丝孔应设在边角处，在已知坐标尺寸的交点处或成型孔中心。（4）线切割路线的确定5.2.4电火花线切割加工工艺2．工艺准备图5-42切割起始点和切割路线的安排图（a）所示切割路线错误，因材料与夹持部分连接较少，工件的刚度大为降低，容易产生变形而影响加工精度。图（b）所示切割路线，可减少由于材料割离后残余应力重新分布而引起的变形。但最好将工件与其夹持部分分割的线段安排在切割路线的末端。图（c）所示电极丝不由坯件外部切入，而是将切割起点取在坯件预制的穿丝孔中，这种方案可使工件的变形最小。图5-43二次切割孔类零件（4）线切割路线的确定5.2.4电火花线切割加工工艺2．工艺准备第一次粗加工型孔，各边留余量0.1～0.5mm，以补偿材料被切割后由于内应力重新分布而产生的变形。第二次切割为精加工，这样可以达到比较满意的效果。（5）工作液的选配5.2.4电火花线切割加工工艺2．工艺准备工作液对切割速度﹑表面粗糙度﹑加工精度等都有较大影响，加工时必须正确选配。常用的工作液主要有乳化液和去离子水。①慢速走丝线切割加工，目前普遍使用去离子水。为了提高切割速度，在加工时还要加进有利于提高切割速度的导电液，以增加工作液的电阻率。加工淬火钢，使电阻率在2x104Ω·cm左右；加工硬质合金电阻率在30x104

Ω·cm左右。②对于快速走丝线切割加工，目前最常用的是乳化液，乳化液是由乳化油和工作介质配制（浓度为5%~10%）而成的。工作介质可用自来水，也可用蒸馏水﹑高纯水和磁化水。（6）脉冲参数的选择5.2.4电火花线切割加工工艺2．工艺准备表5-9快速走丝线切割加工脉冲参数的选择脉冲电源的波形及参数的影响是相当大的，如矩形波脉冲电源的参数主要有电压﹑电流﹑脉冲宽度﹑脉冲间隔等。所以根据不同的加工对象选择合理的电参数是非常重要的。图5-44悬臂式5.2.4电火花线切割加工工艺3．工件的装夹与调整（1）工件的装夹方式装夹简单方便，通用性强。但由于工件平面难与工作平台找平，工件悬伸端易受力挠曲，易出现切割出的侧面与工件上、下平面间的垂直度误差。通常只在工件加工要求低或悬臂部分短的情况下使用。①悬臂式图5-45两端支撑式5.2.4电火花线切割加工工艺3．工件的装夹与调整（1）工件的装夹方式

工件两端固定在两相对工作台面上，装夹简单方便，支撑稳定，定位精度高。但要求工件长度大于两工作台面的距离，不适合装夹小型工件，且工件刚性要好，中间悬空部不会产生挠曲。②两端支撑式5.2.4电火花线切割加工工艺3．工件的装夹与调整（1）工件的装夹方式图5-46桥式支撑先在两端支撑的工作台面上架上两根支撑垫铁，再在垫铁上安装工件，垫铁的侧面也可做定位面使用。方便灵活，通用性强，对大、中、小型工件都适用。③桥式支撑图5-47板式支撑

5.2.4电火花线切割加工工艺3．工件的装夹与调整（1）工件的装夹方式

根据常规工件的形状和尺寸大小，制成带各种矩形或圆形孔的平板作为辅助工作台，将工件安装在支撑板上。装夹精度高，适用于批量生产各种小型和异型工件。但无论切割型孔还是外形都需要穿丝，通用性也较差。④板式支撑

用磁力表架将百分表固定在丝架或其它位置上，百分表的测量头与工件基面接触，往复移动工作台，按百分表指示值调整工件的位置，直至百分表指针的偏摆范围达到所要求的数值。找正应在相互垂直的三个方向上进行。5.2.4电火花线切割加工工艺3．工件的装夹与调整（2）工件的调整①百分表找正图5-48百分表找正

图5-49画线找正5.2.4电火花线切割加工工艺3．工件的装夹与调整（2）工件的调整②画线找正工件的切割图形与定位基准之间的相互位置精度要求不高时，可采用划线法找正，如图所示。利用固定在丝架上的划针对准工件上划出的基准线，往复移动工作台，目测划针、基准间的偏离情况，将工件调整到正确位置。5.2.4电火花线切割加工工艺4．电极丝位置的调整①火花法图5-50火花法移动工作台使工件的基准面逐渐靠近电极丝，在出现火花的瞬时，记下工作台的相应坐标值，再根据放电间隙推算电极丝中心的坐标。此法简单易行，但往往因电极丝靠近基准面时产生的放电间隙，与正常切割条件下的放电间隙不完全相同而产生误差。线切割加工之前，应将电极丝调整到切割的起始坐标位置上，其调整方法有以下几种：5.2.4电火花线切割加工工艺4．电极丝位置的调整②目测法图5-51目测法

利用穿丝处划出的十字基准线，分别沿划线方向观察电极丝与基准线的相对位置，根据两者的偏离情况移动工作台，当电极丝中心分别与纵横方向基准线重合时，工作台纵、横方向上的读数就确定了电极丝中心的位置。图5-52自动找中心5.2.4电火花线切割加工工艺4．电极丝位置的调整③自动找中心

就是让电极丝在工件孔的中心自动定位。此法是根据线电极与工件的短路信号，来确定电极丝的中心位置。数控功能较强的线切割机床常用这种方法。5.3.1超声波加工图5-53超声加工原理5.3超声波加工与电化学加工第5章模具的特种加工1．超声加工的原理频率超过每秒16000次的振动波称为超声波。5.3.1超声波加工2．超声加工的特点①适用于加工硬脆材料（尤其是不导电的硬脆材料）。②可采用较软的材料作工具，并且加工时不需要使工具和工件作复杂的运动。③适合于加工薄壁、窄缝、低刚度零件。电化学加工(ElectrochemicalMachining，ECM)是特种加工的一个重要分支，目前已成为一种较为成熟的特种加工工艺，被广泛应用于众多领域。根据加工原理，电化学加工可分为以下三大类：（1）利用电化学阳极溶解的原理去除工件材料；（2）利用电化学阴极沉积的原理进行镀覆加工；（3）利用电化学加工与其他加工方法相结合的电化学复合加工。5.3超声波加工与电化学加工第5章模具的特种加工5.3.2电化学加工图5-54电解加工原理1．电解加工（1）电解加工的基本原理5.3.2电化学加工5.3.2电化学加工1．电解加工（2）电解加工的特点①能以简单的进给运动一次加工出形状复杂的型面和型腔，生产率高。②可加工高硬度、高强度、高韧性等难以切削加工的金属材料，应用范围广。③加工过程中无切削力，加工后无残余应力，适于易变形零件的加工。④工具电极基本不损耗，可长期使用。⑤加工后表面无毛刺。⑥电解液对设备有腐蚀作用，电解产物处理不好会造成环境污染。⑦电解加工影响因素多，不易实现稳定加工和保证加工精度。⑧电解加工设备投资大，占地面积较大。5.3.2电化学加工1．电解加工（3）电解加工的应用电解加工主要应用于下列几个方面：各种异形型腔加工；难以用传统方法加工的零件型面，如沟槽、斜面、深孔等的加工；零件的倒棱、去毛刺及微孔加工；难加工材料的加工。图5-55电解抛光5.3.2电化学加工2．电解抛光（1）电解抛光的基本原理5.3.2电化学加工2．电解抛光（2）电解抛光的特点①加工效率高。②对于表面粗糙度要求不太严的模具型腔，电解抛光后可直接应用于生产。对于表面粗糙度要求高的模具型腔，经电火花加工后，用电解抛光去除硬化层和降低表面粗糙度后，再进行手工抛光，可大大减少制造周期。③电解抛光后的表面易形成致密的氧化膜，可提高型腔表面的耐腐蚀能力。④电解抛光可对淬火钢、耐热钢、不锈钢等各种硬度和强度的材料进行抛光。⑤经电解抛光后，型腔金属结构的缺陷及电火花加工的波纹易明显地显露出来。5.3.2电化学加工2．电解抛光（3）电解抛光的工艺过程电解抛光的基本工艺过程：加工模具型腔→工具电极制造→电解抛光前预处理（化学去油、清洗）→电解抛光→电解抛光后处理（清洗、钝感化、干燥处理）→钳工精修。（4）电解抛光与电解成型加工的区别电解抛光的加工间隙大；电流密度小；电解液无压力要求，一般不流动，必要时可以搅拌；所用的设备、工装简单，工具电极容易制造。5.3.2电化学加工3．电铸加工（1）电铸加工的基本原理图5-56电铸加工的基本原理5.3.2电化学加工3．电铸加工（2）电铸加工的特点①仿形精度高。②应用设备简单，操作容易。③电铸速度慢，电铸件的尖角或凹槽部位的电铸层厚度不均匀，大而薄的型腔易变形。（3）电铸加工的应用目前，主要用于较小的注射模型腔，如笔杆、笔套、吹塑制品、搪塑玩具、工艺制品及电火花型腔加工的工具电极等。5.3.2电化学加工4．电解磨削电解磨削是将电解作用与机械磨削相结合的一种新的加工方法。图5-57电解磨削加工原理选择题1.有关单工具电极直接成型的叙述中，不正确的是（）A.需要重复装夹B.不需要平动头C.加工精度不高D.表面质量很好2.下列各项中对电火花加工精度影响最小的是（）A.放电间隙B.加工斜度C.工具电极损耗D.工具电极直径3.数控电火花高速走丝线切割加工时，所选用的工作液和电极丝为（）A.纯水﹑钼丝；B.机油﹑黄铜丝；C.乳化液﹑钼丝；D.去离子水﹑黄铜丝4.在数控电火花线切割加工的工件装夹时，为使其通用性强，装夹方便，应选用的装夹方式为（）A.两端支撑装夹；B.桥式支撑装夹；C.板式支撑装夹；D.悬臂支撑装夹填空题1.线切割加工中常用的电极丝有

，

，

。其中

和

应用快速走丝线切割中，而

应用慢速走丝线切割。2.线切割加工时，工件的装夹方式有

装夹，

装夹，

装夹和

等方法完成。3.线切割加工时，常用的工作液主要有

和

。4.切割孔类零件，为了减少变形，还可采用

。5.慢速走丝比快速走丝加工精度

。6.数控电火花线切割机床的编程，主要采用

﹑

和

三种格式编写。7.线切割加工时，穿丝孔一般应选在工件的

处，穿丝孔可采用

或

等方法完成。判断题1.脉冲宽度及脉冲能量越大，则放电间隙越小。（）2.目前线切割加工时应用较普遍的工作液是煤油。（）3.在模具加工中，数控电火花线切割加工是最后一道工序。（）4.工件的切割图形与定位基准的相互位置精度要求不高时可采用百分表找正。（）5.电火花线切割加工通常采用正极性加工。（）6.在慢速走丝线切割加工中，由于电极丝不存在损耗，所以加工精度高。（）7.利用电火花线切割机床不仅可以加工导电材料，还可以加工不导电材料。（）思考题和习题第5章模具的特种加工5-1试述电火花加工的原理及特点以及在模具加工中的应用。5-2影响工件加工精度及表面质量的因素有哪些？5-3什么是极性效应？影响极性效应的因素主要有哪些？5-4脉冲宽度对电火花加工的正、负极性选择有何影响，其影响机理是什么？5-5评价电极损耗的指标是什么？加工时怎样降低电极的损耗？思考题和习题第5章模具的特种加工5-6电火花加工型孔时，保证凸模与凹模配合间隙的方法有哪些？5-7在型腔、型孔加工时，如何进行电规准的选择与转换？5-8简述电火花线切割加工的原理及特点。5-9线切割程序格式有哪些？如何选择线切割加工的工艺路线？丝电极初始位置的确定有几种方法？5-10试述电解加工的原理及主要特点。谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH178欧债危机3解救方案1欧债危机简介4近年动态聚焦2危机原因深究5欧债危机与中国欧债危机的全面观欧债危机179相关概念主权债务：指一国以自己的主权为担保向外，不管是向国际货币基金组织还是向世界银行，还是向其他国家借来的债务主权债务违约:现在很多国家，随着救市规模不断的扩大，债务的比重也在大幅度的增加主权信用评价:体现一国主权债务违约的可能性，评级机构依照一定的程序和方法对主权机构（通常是主权国家）的政治、经济和信用等级进行评定，并用一定的符号来表示评级结果。1欧债危机简介180欧债危机，全称欧洲主权债务危机，是指自2009年以来在欧洲部分国家爆发的主权债务危机。欧债危机是美国次贷危机的延续和深化，其本质原因是政府的债务负担超过了自身的承受范围。欧债危机简介181开端三大评级机构的卷入发展比利时，西班牙陷入危机蔓延龙头国受到影响升级7500亿稳定机制达成欧债危机简介发展过程1821欧债危机简介欧猪五国PIIGS（PIIGS—欧债风险最大的五个国家英文名称第一个字母的组合）希腊——债务状况江河日下

葡萄牙——债务将超经济产出西班牙——危险的边缘意大利——债务状况严重爱尔兰——债务恐继续增加183目前，希腊属欧盟经济欠发达国家之一，经济基础较薄弱，工业制造业较落后。海运业发达，与旅游、侨汇并列为希外汇收入三大支柱。农业较发达，工业主要以食品加工和轻工业为主。希腊已陷入经济衰退5年，债务危机持续2年多，已经给希腊经济、政治和社会带