《电加工及其设备装调》课件

《电加工及其设备装调》电加工实训目录CONTENTS电加工概况01电火花加工技术基础知识02电火花加工实训03线切割加工技术基础知识0405线切割加工实训电加工机床的机械结构06电加工机床维护保养0701电加工概况常州信息职业技术学院什么是电加工？众所周知，传统的机械加工是利用刀具比工件硬的特点，依靠机械能来去除金属实现加工的，其实质是“以硬碰硬”。电加工：利用电能和热能进行加工的新工艺。至此，人们初次脱离了传统加工的旧轨道，成功地获得了“以柔克刚”的加工方法。。常州信息职业技术学院电加工的起源1870年，英国科学家普里斯特利就已经发现放电对金属具有腐蚀作用。在很长一段时间里，放电腐蚀一直被认为是一种有害的现象，例如日常生活中可以发现在插拔插头时，常常发生放电把接触表面烧毛，腐蚀出粗糙不平的凹坑。随着科学技术的进步，直到1943年，前苏联的拉扎连柯夫妇研究开关触点遭受火花放电损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、气化而被蚀除，开创和发明了电加工方法。常州信息职业技术学院电加工的分类电加工电火花成形加工通称：电火花加工电火花线切割加工通称：线切割加工电火花穿孔加工目前中高职院校所接触到的以及市场常用02电火花加工技术基础知识常州信息职业技术学院电火花加工概念电火花加工:又称为放电加工（简称EDM），是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺。它与金属切削加工的原理完全不同，在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时产生的局部、瞬时的高温将金属腐蚀下来。这种利用火花放电时产生的电腐蚀现象对金属材料进行加工的方法叫电火花加工。常州信息职业技术学院电火花加工原理电火花加工是通过工件和工具电极相互靠近时极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道中产生瞬时高温，使金属局部熔化，甚至气化，从而将金属腐蚀下来，达到按要求改变材料的形状和尺寸的加工工艺。这一过程大致分为以下几个阶段：电离、放电工具电极与工件电极缓慢靠近，极间的电场强度越来越大，由于两电极的微观表面是凹凸不平的，因此在两极间距离最近的A、B两点初电场强度最大。液体介质在强大的电场作用下，形成了带负电的粒子和带正电的粒子，电场越大带电粒子就越多，最终导致液体介质电离、击穿，形成放电通道。常州信息职业技术学院电火花加工原理02热膨胀形成放电通道后，通道间带负电的粒子在电场的加速作用下奔向正极，带正电的粒子在电场作用下奔向负极，这一过程中粒子间相互撞击，使得通道瞬间达到很高的温度。使工作液汽化，进而气化，然后高温向四周扩散，使两电极表面的金属材料开始熔化直至沸腾气化。气化后的工作液和金属蒸汽瞬间体积急剧膨胀，形成了爆炸性的特性。03正负电极间产生的电火花现象，使放电通道产生高温高压。通道中心的压力最高，工作液和金属气化后不断向外膨胀，形成内外瞬间压力差，高压力处的熔融金属液体和蒸汽被排挤，抛出放电通道，大部分被抛出到工作液中。抛出金属常州信息职业技术学院电火花加工原理热膨胀04消电离若电火花放电过程中产生了电蚀产物来不及排除和扩散，产生的热量将不能及时传出，使该处介质局部过热，局部过热的工作液高温分解、积碳，使得加工无法继续进行，并烧坏电极。因此为了保证电火花加工过程的正常进行，在两次放电之间必须有足够的时间间隔让电蚀产物充分排除，恢复放电通道的绝缘性，使工作液介质消电离。常州信息职业技术学院电火花加工条件热膨胀由电火花加工的基本原理得出，如果要实现电火花加工，应具备如下条件：06030401具电极和工件电极之间必须维持合理的距离。0205两电极之间必须充入介质。输送到两电极间的脉冲能量密度应足够大。放电必须是短时间的脉冲放电。脉冲放电需重复多次进行。脉冲放电后的电蚀产物能及时排放至放电间隙之外。常州信息职业技术学院电火花加工的特点热膨胀一、电火花加工与切削加工的区别加工方式比较项目电火花加工切削加工材料要求工具电极的硬度可以低于工件工具（刀具）比工件硬接触方式工具电极与工件不接触工具一定要与工件接触加工能源电能、热能机械能二、电火花加工的优势1.适合于难切削材料的加工；2.可以加工特殊及复杂形状的零件；3.便于实现加工过程的自动化；4.利用数控功能可显著扩大应用范围；

5.可以提高工件的加工质量；常州信息职业技术学院电火花加工的特点热膨胀三、电火花加工的局限性1.只能加工金属等导电材料。（在一定条件下也可以加工半导体和聚晶金刚石等非导体超硬度材料。2.加工速度一般较慢，效率较低。3.存在电极损耗（如右下图所示）。4.加工表面有变质层，在某些使用场合要去除。常州信息职业技术学院电火花加工应用范围热膨胀电火花加工方法适应生产发展的需要，并在应用中显示出很多优异性能，因此，得到了迅速发展和日益广泛的应用。已在模具制造、航空、电子、航天、仪器、轻工等部门用来解决各种难加工材料和复杂形状零件的加工问题。加工范围可从几微米的孔、槽到几米大的超大型模具和零件。电火花加工具体应用范围如下：1.加工模具，如冲模、塑料模、压铸模、花纹模等。2.航空、航天等部门中高温合金等难加工材料的加工。3.微细精密加工，通常可用于0.01～1mm范围内的形孔加工。4.加工各种成形刀具、样板、工具、量具、螺纹等成形零件。常州信息职业技术学院极性效应与覆盖效应极性效应1试验证明，在电火花加工过程中，无论是正极还是负极，都会受到不同程度的电蚀。这种由于正负极性不同，而产生彼此电蚀量不同的现象，称为极性效应。在生产中，将工件电极接脉冲电源正极（工具电极接脉冲电源负极）的加工称为正极性加工；将工件接脉冲电源负极（工具电极接正极）称为负极性加工。正极性接法负极性接法常州信息职业技术学院极性效应与覆盖效应在实际加工中，如何选择正、负极性加工？产生极性效应的直接原因是在放电过程中，由于两电极表面分配到的能量不同，因而电蚀量也不一样。在电场的作用下，放电通道中的电子奔向正极，正离子奔向负极。在窄脉宽度加工时，由于电子惯性小，运动灵活，大量的电子本项正极，并轰击正极表面，使正极表面迅速融化和气化；而正离子惯性大，运动缓慢，只有一小部分能够到达负极表面，而大量的正离子不能到达。所以电子的轰击作用大于正离子的轰击作用，正极的电蚀量大于负极的电蚀量，这时应采用正极性加工。在宽脉宽度加工时，因为质量和惯性都大的正离子将有足够的时间到达负极表面，由于正离子的质量大，它对负极表面的轰击破坏作用要比电子大，同时到达负极的正离子又会牵制电子的运动，故负极的电蚀量将大于正极，这时应采用负极性加工。常州信息职业技术学院极性效应与覆盖效应覆盖效应2在电火花加工过程中，一个电极的电蚀产物转移到另一个电极表面上，形成一定厚度的覆盖层，这种现象叫做覆盖效应。电极在加工后，其加工部位会产生一层黑色的覆盖层。在油类介质中加工时，覆盖层主要是石墨化的碳素层，其次是粘附在电极表面的金属微粒粘结层。碳素层的生成条件：①要有足够高的温度。电极上待覆盖部分的表面温度不低于碳素层生成温度，但要低于熔点，以使碳离子烧结成石墨化的耐蚀层。②要有足够多的电蚀产物，尤其是介质的热解产物——碳离子。③要有足够的时间，以便在这一表面上形成一定厚度的碳素层。④一般采用负极性加工，因为碳素层易在阳极表面生成。⑤必须在油类介质中加工。常州信息职业技术学院电火花加工的常用术语放电间隙是指放电加工时工具和工件之间产生火花放电的距离间隙。在加工过程中称之为加工间隙S，它的大小一般在0.01～0.5mm之间。粗加工时间隙较大；精加工时则较小。脉冲电源是电火花加工设备的主要组成部分之一，它给放电间隙提供一定能量的电脉冲，是电火花加工时的能量来源，常简称为电源。电蚀产物是指电火花加工过程中被电火花蚀除下来的产物。狭义而言，指工具和工件表面被蚀除下来的金属微粒小屑和煤油等工作液在高温下分解出来的炭黑，也称为加工屑。广义而言，电蚀产物还包括煤油在高温下分解出来的气体氢、甲烷等小气泡。放电间隙脉冲电源电蚀产物常州信息职业技术学院电火花加工的常用术语电参数是指电火花加工时选用的电加工用量、电加工参数，主要有脉冲宽度ti、脉冲间隔to、峰值电压ui、峰值电流ie等脉冲参数，这些脉冲参数在每次加工时必须事先选定。加工电压（间隙平均电压）是指加工时电压表上指示的放电间隙两端的平均电压，它是多个开路电压、火花放电维持电压、短路和脉冲间隔等电压的平均值。加工电流是指加工时电流表上指示的流过放电间隙的平均电流。精加工时小，粗加工时大；间隙偏开路时小，间隙合理或偏短路时则大。电参数加工电压加工电流常州信息职业技术学院电火花加工的常用术语脉冲宽度简称脉宽，它是加到工具和工件上放电间隙两端的电压脉冲持续时间。为了防止电弧烧伤，电火花加工只能用断续的脉冲电压波。粗加工时，用较大的脉宽，ti＞100µs；精加工时，只能用较小的脉宽，ti＜50µs。脉冲间隔简称脉间，也称脉冲停歇时间。它是两个电压脉冲之间的间隔时间。间隔时间太短，放电间隙来不及消电离和恢复绝缘，容易产生电弧放电，烧伤工具和电极；脉间选择的太长，将降低加工生产率。脉冲间隔to（µs）脉冲宽度ti（µs）

脉冲电流波形图常州信息职业技术学院电极材料的选用紫铜电极石墨电极目前市场上最常采用的电极材料是紫铜和石墨常州信息职业技术学院电极材料的选用电极材料的选用原则：（1）电极是否容易加工成形。（2）电极的放电加工性能如何。（3）加工精度及表面质量如何。（4）电极材料的成本是否合理。（5）电极的重量如何。电火花加工中，选择不同的电极材料各有优劣之处，这就要求抓住加工的关键要素。如果进行高精度加工，那就要抛弃电极材料成本的考虑；如果要求进行高速加工，那就要将加工精度放低。常州信息职业技术学院电极材料的选用常用电极材料性能及其特点电极材料紫铜石墨钢铸铁黄铜铜钨、银钨合金加工稳定性好较好较差一般好好电极损耗一般较小一般一般较大小机加工性能差较好好好好一般特点磨削加工困难，不宜作为微细加工用电极机械强度较低，适用于大型模具加工用电极常用于冲压模具加工，多以凸模为电极加工凹模常用于加工冷冲模的电极电极损耗太大，用于加工时可进行补偿的加工场合价格偏贵，但对精密微细加工特别适宜材质以无杂质锻打的电解铜最好细粒、致密、各向同性的高纯石墨以锻件为好最好用优质铸铁冷拔或轧制棒或板材粉末冶金，以粒度细的为好常州信息职业技术学院工作液的种类及作用电火花加工一般在液体介质中进行，液体介质通常叫做工作液，电火花工作液是参与放电加工过程的重要因素，它的各种性能均会影响加工的工艺指标，应正确的选择和使用电火花工作液。电火花工作液的种类123油类有机化合物以煤油最常见，在大的功率加工时常用机械油或在煤油中加入一定比例的机械油。乳化液成本低，配置简便，同时有补偿工具电极损耗的作用，且不腐蚀机车和零件。水常用蒸馏水和去离子水。常州信息职业技术学院工作液的种类及作用消电离

排除电蚀产物增加蚀除量冷却电火花工作液的作用在脉冲间隔火花放电结束后尽快恢复放电间隙的绝缘状态，以便下一个脉冲电压再次形成火花放电。工作液还可压缩火花放电通道，增加通道中被压缩气体、等离子体的膨胀及爆炸力，从而抛出更多熔化和气化了的金属。使电蚀产物较易从放电间隙中悬浮、排泄出去，避免放电间隙严重污染，导致火花放电点不分散而形成有害的电弧放电。粘度、密度、表面张力愈小的工作液，此项作用愈强。降低工具电极和工件表面瞬时放电产生的局部高温，否则表面会因局部过热而产生结炭、烧伤并形成电弧放电。常州信息职业技术学院非电参数对加工速度的影响电火花加工的加工速度，是指在一定电规准下，单位时间t内工件被蚀除的体积V或质量M。一般常用体积加工速度vw=V/t(mm³/min)来表示，有时为了测量方便，也用质量加工速度vm(g/mm)表示。1.加工面积的影响加工面积与加工速度的关系曲线由图可知，加工面积较大时，它对加工速度没有多大影响；但若加工面积小到某一临界面积时，加工速度会显著降低，这种现象叫做“面积效应”。因为加工面积小，在单位面积上脉冲放电过分集中，致使放电间隙的电蚀产物排除不畅，同时会产生气体排除液体的现象，造成放电加工在气体介质中进行，因而大大降低了加工速度。峰值电流不同，最小临界加工面积也不同。因此，确定一个具体加工对象的电参数时，首先必须根据加工面积确定工作电流，并估算所需的峰值电流。常州信息职业技术学院非电参数对加工速度的影响2.冲（抽）油压力的影响冲油压力和加工速度的关系曲线对于较难排屑的加工，不冲（抽）或冲（抽）油压力过小，则因排屑不良产生的二次放电的机会明显增多，从而导致加工速度下降；但若冲油压力过大，加工速度同样会降低。这是因为冲油压力过大，产生干扰，使加工稳定性变差，故加工速度反而会降低。3.“抬刀”对加工速度的影响目前较先进的电火花机床都采用了自适应“抬刀”功能。自适应“抬刀”是根据放电间隙的状态，决定是否“抬刀”。放电间隙状态不好，电蚀产物堆积多，“抬刀”频率自动加快；当放电间隙状态好，电极就少抬起或不抬。这使电蚀产物的产生与排除基本保持平衡，避免了不必要的电极抬起运动，提高加工速度。“抬刀”方式对加工速度的影响常州信息职业技术学院非电参数对加工速度的影响4.电极材料和加工极性的影响在电参数选定的条件下，采用不同的电极材料与加工极性，加工速度也大不相同。采用石墨电极，在同样加工电流时，正极性比负极性加工速度高。5.工件材料的影响在同样加工条件下，选用不同工件材料，加工速度也不同。这主要取决于工件材料的物理性能（熔点、沸点、比热、导热系数、熔化热、汽化热等）。6.工作液的影响在电火花加工中，工作液的种类、粘度、清洁度对加工速度有影响。就工作液的种类来说，大致顺序是：高压水＞（煤油+机油）＞煤油＞酒精水溶液。在电火花成形加工中，应用最多的工作液是煤油。常州信息职业技术学院非电参数对电极损耗的影响电极损耗是电火花成形加工中的重要工艺指标。在生产中，衡量某种工具电极是否乃损耗，不只是看工具电极损耗速度VE的绝对值大小，还要看同时达到的加工速度VW,即每蚀除单位重量金属工件时，工具相对损耗多少。因此，常用相对损耗或损耗比作为衡量工具电极乃损耗的指标，即：电极损耗长度说明图如图所示，在加工中，同一电极的角损耗＞边损耗＞端面损耗。常州信息职业技术学院非电参数对电极损耗的影响1.加工面积的影响加工面积对电极相对损耗的影响在脉冲宽度和峰值电流一定的条件下，加工面积对电极损耗影响是非线性的，如图所示。当电极相对损耗小于1%，并随着加工面积的继续增大，电极损耗减小的趋势越来越满。当加工面积过小，则随着加工面积的减小而电极损耗急剧增加。2.冲（抽）油压力的影响对形状复杂、深度较大的型孔或型腔加工时，若采用适当的冲油或抽油的方法进行排屑，有助于提高加工速度。但另一方面，冲油或抽油压力过大反而会加大电极的损耗。如图所示，用石墨电极加工时，电极损耗受冲油压力的影响较小；而紫铜电极损耗受冲油压力的影响较大。冲油压力对电极相对损耗的影响常州信息职业技术学院非电参数对电极损耗的影响3.电极的形状和尺寸的影响在电极材料、电参数和其他工艺条件完全相同的情况下，电极的形状和尺寸对电极损耗影响也很大（如电极的尖角、棱边、薄片等）。如图（a）所示的型腔，用整体电极加工较困难。在实际中首先加工主型腔见图1-16（b），再用小电极加工副型腔见图1-16（c）。4.工具电极材料的影响工具电极损耗与其材料有关，损耗的大致顺序为：银钨合金＜同钨合金＜石墨（粗规准）＜紫铜＜钢＜铸铁＜黄铜＜铝。常州信息职业技术学院电参数对加工速度的影响1.脉冲宽度对加工速度的影响脉冲宽度与加工速度的关系单个脉冲能量的大小是影响加工速度的重要因素，如图所示。对于矩形波脉冲电源，当峰值电流一定时，脉冲能量与脉冲宽度成正比。同时，在其他加工条件相同时，随着脉冲能量过分增大，蚀除产物增多，排气排屑条件恶化，间隙消电离时间不足导致拉弧，加工稳定性变差等，导致加工速度反而降低。2.脉冲间隔对加工速度的影响在脉冲宽度一定的条件下，若脉冲间隔减小，则加工速度提高。这是因为脉冲间隔减小导致单位时间内工作脉冲数目增多、加工电流增大，故加工速度提高；但若脉冲间隔过小，会因放电间隙来不及消电离引起加工稳定性变差，导致加工速度降低,如图所示。脉冲宽度与加工速度的关系常州信息职业技术学院电参数对电极损耗的影响1.脉冲宽度对电极损耗的影响在峰值电流一定的情况下，随着脉冲宽度的减小，电极损耗增大，脉冲宽度越窄，电极损耗上升的趋势越明显,如图所示。所以，精加工时的电极损耗比粗加工时的电极损耗大。2.脉冲间隔对电极损耗的影响在脉冲宽度不变时，随着脉冲间隔的增加，电极损耗增大，如图所示。因为脉冲间隔加大，引起放电间隙中介质消电离状态的变化，使电极上的“覆盖效应”减少。脉宽与电极相对损耗的关系脉冲间隔对电极相对损耗的影响常州信息职业技术学院电参数对电极损耗的影响3.峰值电流对电极损耗的影响对于一定的脉冲宽度，加工时的峰值电流不同，电极损耗也不同。如图所示，脉冲宽度和峰值电流对电极损耗的影响效果是综合性的。只有脉冲宽度和峰值电流保持一定关系，才能实现低损耗加工。4.加工极性的影响峰值电流与电极损耗的关系在其它加工条件相同的情况下，加工极性不同对电极损耗影响很大。当脉冲宽度ti小于某一数值时，正极性损耗小于负极性损耗；反之，当脉冲宽度ti大于某一数值时，负极性损耗小于正极性损耗。一般情况下，采用石墨电极和铜电极加工钢时，粗加工用负极性，精加工用正极性。但在钢电极加工钢时，无论粗加工或精加工都要用负极性，否则电极损耗大大增加。常州信息职业技术学院电参数对电极损耗的影响结合前面非电参数对电极损耗的影响，总结电极损耗的因素因

素说

名减少损耗条件脉冲宽度脉宽越大，损耗越小，至一定数值后，损耗可降低至小于1%。脉宽足够大。峰值电流峰值电流增大，电极损耗增加。减小峰值电流。加工面积影响不大。大于最小加工面积。极

性影响很大。应根据不同电源、不同电规准、不同工作液和不同的电极材料、工件材料，选择合适的极性。一般脉宽大时用负极性，脉宽小时用正极性。电极材料常用电极材料中黄铜的损耗最大，紫铜、铸铁、钢次之，石墨和铜钨、银钨合金较小。紫铜在一定的电规准和工艺条件下，也可以得到低损耗加工。石墨做粗加工电极、紫铜做精加工电极。工件材料加工硬质合金工件时电极损耗比钢工件大。用高压脉冲加工，在一定条件下可降低损耗。工作液常用的煤油获得低损耗加工需具备一定的工艺条件。

排屑条件和二次放电在损耗较小的加工时，排屑条件越好则损耗越大，如紫铜，有些电极材料则对此不敏感，如石墨。损耗较大的规准加工时，二次放电会使损耗增加。在许可条件下，最好不采用强迫冲（抽）油。03电火花加工实训常州信息职业技术学院实训一电火花机床结构认识、基本操作及安全操作规程实训目的了解电火花机床的结构；理解电火花机床操作面板上各按钮的含义；掌握电火花机床的基本操作方法及安全操作规程。

1—床身2—工作台3—工作液油槽4—主轴头5—主轴箱6—立柱7—工作液循环箱8—脉冲电源柜常州信息职业技术学院实训一电火花机床结构认识、基本操作及安全操作规程普通电火花机床基本操作（1）机床操作面板简介电火花机床控制面板主轴侧面操作控制功能面板机床数显表常州信息职业技术学院实训一电火花机床结构认识、基本操作及安全操作规程（2）

基本操作1）设定坐标点（即“对刀”）以工件中心为坐标原点为例，如图所示。①将电极移动到工件左侧，然后，将电极下降到工件上表面以下，再将操作面板上（32）电极与工件接触检出开关置于“1”。②摇动X轴手轮，以至电极与工件接触蜂鸣器发生报警，这时将X轴上的显示清零。③抬起电极移动到工件右侧，按上面步骤操作，X轴将显示一个数值，抬起电极。④这时按下“X”键，再按下“1/2”键。⑤将X轴移动到0即为X方向的中心。Y方向上的中心按上面步骤操作。常州信息职业技术学院实训一电火花机床结构认识、基本操作及安全操作规程2）加工深度的设置①先移动Z轴的主轴电极，令其接触工件基准，Z轴清零或置数。②按EDM，置入要加工的深度值（深度值将在X轴上显示）。然后按ENT确认。确认后，再按↓键，退出“DEPTH”状态。同时进入“EDM”状态进行加工。③X轴上会显示“加工深度的目标值”。Y轴上会显示“已到深度即值”，注：Y轴上的值是工件已被加工深度的值。Z轴上会显示“自身位置的实时值”，注：Z轴上的值是Z轴的主轴电极所在位置的值。④开始加工，Z轴显示值逐渐接近目标值，Y轴的显示值也随之逐渐接近目标值，若此时电极反复抬高、降低，Z轴显示值会随之变化，而丫轴的显示值不会变化，始终显示己加工的深度值。⑤Z轴的显示值等于设置目标值时，到位开关关闭，EDM放电机会停止加工，信息屏显示"EDM.E"。并退出加工状态。常州信息职业技术学院实训一电火花机床结构认识、基本操作及安全操作规程新火花电火花机床基本操作（1）机床操作面板简介新火花电火花机床控制系统主要是由四大菜单及XYZ三轴坐标显示(含XYZ绝对及XYZ相对坐标)组成，如图所示。使用者可轻易看出在台面位置。并由菜单画面之引导，对话交谈的输入方式，逐一完成设定工作。新火花电火花机床控制系统主界面电火花机床控制盒02常州信息职业技术学院实训一电火花机床结构认识、基本操作及安全操作规程（2）

基本操作1）设定坐标点（即“对刀”）①

在主界面中，选择“F2：手动移位”菜单，进入手动移位界面，如图2-9所示。随之选择“F4：自动靠模”菜单，进入自动靠模界面，如图2-10所示。②利用手持控制盒操作把电极移到工件左方尽量靠近工件，并让电极下降到适当位置。选择图2-10自动靠模界面中的“F1”菜单，此时电极会往右边方向移动。当电极碰到工件时会马上停止，此时须同时按下手控盒的“短路解除键”与“X-键”让电极与工件分开，并按“UP键”让电极升至工件上方。图2-9手动移位界面图2-10自动靠模界面常州信息职业技术学院实训一电火花机床结构认识、基本操作及安全操作规程③把电极移到工件右方尽量靠近工件，并让电极下降到适当位置。选择图2-10自动靠模界面中的“F2”菜单，此时电极会往左边方向移动。当电极碰到工件时会马上停止，此时须同时按下手控盒的“短路解除键”与“X+键”让电极与工件分开，并按“UP键”让电极升至工件上方。④选择图2-10自动靠模界面中的“F5”菜单，X轴会自动移到工件X轴的中心点并归零。⑤把电极移到工件前方尽量靠近工件，并让电极下降到适当位置。选择图2-10自动靠模界面中的“F3”菜单，此时电极会往Y+方向移动。当电极碰到工件时会马上停止，此时须同时按下手控盒的“短路解除键”与“Y-键”让电极与工件分开，并按“UP键”让电极升至工件上方。⑥把电极移到工件后方尽量靠近工件，并让电极下降到适当位置。选择图2-10自动靠模界面中的“F4”菜单，此时电极会往Y-方向移动。当电极碰到工件时会马上停止，此时须同时按下手控盒的“短路解除键”与“Y+键”让电极与工件分开，并按“UP键”让电极升至工件上方。⑦选择图2-10自动靠模界面中的“F6”菜单，Y轴会自动移到工件Y轴的中心点并归零。⑧利用手持控制盒操作把电极移到工件上方尽量靠近工件。选择图2-10自动靠模界面中的“F7”菜单，此时Z轴会向下移动。当电极碰到工件时会马上停止，并Z轴数值会马上归零。此时须同时按下手控盒的“短路解除键”与“UP键”让电极与工件分开。常州信息职业技术学院实训一电火花机床结构认识、基本操作及安全操作规程2）加工程序的建立①在主界面，选择“F3：建档”菜单，进入编辑程序界面，如图2-11所示。此时可根据工件加工要求，并依照菜单画面之引导，来完成加工程序的编辑。②选择图2-11编辑程序界面中“F1：编辑XY”菜单，进入编辑XY坐标界面，如图2-12所示。在对话框中输入相对应的值。图2-11编辑程序界面图2-12编辑XY坐标界面常州信息职业技术学院实训一电火花机床结构认识、基本操作及安全操作规程2）加工程序的建立③选择图2-11编辑程序界面中“F6：自动编辑Z”菜单，进入自动编辑Z界面，如图2-13所示。在对话框中输入相对应的值确定进入编辑Z界面。④选择图2-11编辑程序界面中“F4：储存档案”菜单，输入程序名（只能是数字）确定，将编辑好的程序储存在电脑上。选择“Q：离开”菜单返回到主界面。图2-13自动编辑Z界面图2-14自动加工界面⑤选择主界面中的“F4：执行”菜单，随后选择“F3：连续加工”菜单，进入自动加工界面，如图2-14所示。并且机床会根据编辑好的程序自行加工。常州信息职业技术学院实训一电火花机床结构认识、基本操作及安全操作规程安全操作规程03（1）开机前检查机械、液压和电气各部分是否正常；检查面板上各部按钮、指示是否正常；检查磁性吸盘是否完好、磁吸力是否正常。（2）查看灭火装置是否可靠。（3）熟悉所操作机床的结构、原理、性能及用途等方面的知识，按照工艺规程做好加工前的一切准备工作，严格检查工具电极与工件电极是否都已校正和固定好。（4）检查工件，确保工件无因加工或撞击存在变形或毛边后，将符合加工要求的工件置于工作台上；放置时尽可能摆正位置，少作移动，避免工作台磨损。用百分表检查工件平行度，调整至符合要求，然后检查工件平面是否水平。（5）装夹电极前，应先将电极基准四周毛刺去净，减少分中时的误差；将电极基准按图所示，在分好粗精后方可装上机头。用百分表检查电极平行度，调整至符合要求。（6）操作者不得乱动电器元件及控制台装置，发现问题应立即停机，通知维修人员检修。（7）工作时请穿好工作服、戴好工作帽及防护镜，注意：不允许戴手套操作机床。（8）注意不要在机床周围放置障碍物，工作空间应足够大。（9）禁止用手触及电极，操作者应站在绝缘橡皮或木踏板上。常州信息职业技术学院实训一电火花机床结构认识、基本操作及安全操作规程安全操作规程03（10）工作液面，应保持高于工件表面50～60毫米，以免液面过低着火。（11）在加工过程中，工作液的循环方法根据加工方式可采用冲油或浸油，以免失火。（12）每天要对机床的主轴、电极夹装置、工作台、操作面板、显示器等各个表面进行擦拭清理。按照机床润滑图表对机床各个部位进行润滑。（13）定期检查清洗工作液箱内过滤器有无铁屑泥堵塞，检查工作液泵完好无损、声音清晰、噪音小。存在问题及时处理。（14）加工结束后关闭加工电源；关闭工作液泵；电极回退复位，停止主轴。（15）工作结束或下班时要切断电源，擦拭机床及控制的全部装置，保持整洁，最好用罩将计算机全部盖好，清扫工作场地（要避免灰尘飞扬）特别是机床的导轨滑动面擦干净，涂油保养，并加好油认真做好交接班及运行记录。常州信息职业技术学院实训二电火花加工电极的设计实训目的了解运用CAD软件进行电极设计的方法；理解电极的结构形式；掌握电极设计的原则及方法；能够进行电极的高度尺寸和水平尺寸的计算。电极的结构镶拼式电极整体式电极常州信息职业技术学院实训二电火花加工电极的设计电极的尺寸设计（1）电极高度尺寸设计电极总高度确定说明图由图所示，可得工具电极高度按如下公式计算H≥I+L式中H-除装夹外的电极高度；I-高度方向上的有效尺寸，等于型腔深度减去端面放电间隙和电极的端面损耗；L-电极重复使用所需高度。（2）电极水平尺寸设计电极总高度确定说明图如图所示，设计时，应将放电间隙和平动量计算在内，即a=±Kb式中

±-分别表示电极的“缩和放’’，工具电极内凹，设计尺寸增加，取“+”号，工具电极外凸，则设计尺寸减少，取“-”号；a-工具电极的水平尺寸；K-与型腔有关的尺寸（双边时K=2，单边时K=1）；b-电极的单边缩放量。单边缩放量的计算公式为b=S+Ra1+Ra2+z式中S-单边放电间隙，一般放电间隙在0.1mm左右；Ra1-前一电规准时的表面粗糙度；Ra2-本次电规准时的表面粗糙度；z-平动量，一般在0.1～0.5mm左右。常州信息职业技术学院实训二电火花加工电极的设计（3）设计实例1）工具电极材料选择：工具电极材料为紫铜。2）工具电极平动量确定：工具电极平动量为0.1mm。3）工具电极高度尺寸设计：H≥l+L=20-0.1+10=29.9mm4）工具电极水平尺寸设计：R=10+0.1+0.1=10.2mma1=30-2(0.1+0.1)=29.6mm；a2=40-2(0.1+0.1)=39.6mma3=16-2(0.1+0.1)=15.6mm；a4=10-2(0.1+0.1)=9.6mma5=10mm经过工具电极水平尺寸计算，得出工具电极水平尺寸如图2-23所示。如图所示，该型腔模的深度为20mm，端面放电间隙为0.1mm，单边的放电间隙为0.1mm，试设计工具电极。电极总高度确定说明图某型腔模工具电极水平尺寸计算常州信息职业技术学院实训二电火花加工电极的设计电极设计的原则02（1）设计电极时，优先考虑设计整体结构电极，对于产品有外观和棱线要求时尤其重要。（2）为提高加工精度，在设计电极时可将其分解为主电极和副电极，先用主电极加工型孔或型腔的主要部位，再用副电极加工尖角、窄缝等部位。（3）电极设计时，对于加工开向部位时，应将电极的开向方向延伸相应的尺寸，以保证工位加工出来后口部无余料和凸起的小筋，如图2-24所示。（4）对于一些薄小、高低差很大的电极，在CNC铣削制作和放电加工中都很容易变形，设计电极时，应采用一些加强电极，防止变形的方法。图2-24电极开向部位延伸常州信息职业技术学院实训二电火花加工电极的设计电极设计的原则02（5）电极需要避空的部位必须进行避空处理，避免在电火花加工中发生加工部位以外的放电情况，如图2-25所示。（6）设计电极时，尽量减少电极的数目。可以合理的将工件上一些不同的加工部位组合在一起，如图2-26所示。（7）设计电极时，应将加工要求不同的部位分开设计，以满足各自的加工要求。如模具零件中装配部位和成形部位的表面粗糙度要求和尺寸精度是不一样的，不能将这些部位的电极混合设计在一起。（8）电极应根据需要设计合适底座（校正部分、基准角、装夹部分。是电火花加工中校正电极和定位的基准，同时也是电极多道工序的加工基准。（9）设计电极时，要考虑电火花加工工艺。（10）电极数量的确定。图2-25电极的避空位图2-26不同加工部位组合在一起的电极常州信息职业技术学院实训二电火花加工电极的设计相应的CAD软件设计电极03用UG10.0软件设计电极UGNX10.0电极设计模块包括：初始化电极项目、加工几何体、设计毛坯、电极图纸、电极检查、电极物料清单、创建方块、修剪实体等21个基本功，如图所示。UG10.0电极设计模块常州信息职业技术学院实训三电极的装夹与找正实训目的了解装夹电极的常用工具；掌握装夹电极和校正电极的各种方法、要求及注意点；能够在电火花机床主轴头上正确安装电极、准确的完成电极的校正等一系列操作。图2-29可调式电极夹头1-电极角度旋转调整螺栓2-左右水平调整螺栓3-前后水平调整螺栓4-电极夹头与机体支架的绝缘板5-电极夹紧螺栓常州信息职业技术学院实训三电极的装夹与找正电极的装夹（1）采用标准套筒、钻夹头装夹电极，如图2-30和图2-31所示。适用于圆柄电极的装夹，并且电极的直径要在标准套筒或钻夹头的装夹范围内。图2-30标准套筒夹具

1—标准套筒2—电极图2-31钻夹头夹具1—钻夹头2—电极常州信息职业技术学院实训三电极的装夹与找正（2）采用螺栓连接固定电极，如图2-32所示。适用于直径较大的圆柱形电极、方形电极以及几何形状复杂而且在电极一端可以用钻孔套螺纹固定的电极。为了保证装夹的电极在加工中不会发生松动，螺栓上应加入垫圈，并用螺母锁紧。如果只是将螺栓旋入电极的螺纹孔中，有可能在加工中发生松动。（3）采用活动H结构的夹具装夹电极，如图2-33所示。H结构夹具通过螺钉2和活动装夹块来调节装夹宽度，用螺钉1支撑活动装夹块，使电极被夹紧。适用于方形电极和片状电极。夹口面积较大，不会损坏电极的装夹部位，能可靠的进行装夹。图2-32螺栓连接电极图2-33活动H结构夹具装夹电极常州信息职业技术学院实训三电极的装夹与找正（4）采用电极平口钳夹具装夹电极，如图2-34所示。适用于方形电极和片状电极，装夹道理与使用平口钳装夹工件时一样的，使用起来灵活方便。电极平口钳夹具可向工具供应商订购。（5）采用快换式电极夹头装夹电极（目前，企业常用瑞典的3R和瑞士的EROWA快速装夹定位系统），如图2-35所示。快速装夹系统倡导标准化、自动化、一体化的柔性生产概念，将柔性和刚性完美结合，从源头上控制累积误差，能保证电极重复定位精度为2µm，同时大幅度降低机床停机时间，使设备利用率达到最高点。这种夹具由若干卡盘和电极座组成，一般卡盘至少有两个，一个用于电极制造，可安装在铣床、车床或线切割机床上；另一个安装在电火花机床上。电极座需要较多，每一个电极用一个电极夹头。图2-34电极平口钳夹具a）b）c）d）图2-35快换式电极装夹系统a）电极座b）气动吸盘c）电极座与卡盘安装

d）卡盘与机床主轴安装1—电极座2—卡盘3—机床主轴常州信息职业技术学院实训三电极的装夹与找正电极的校正02（1）使用校表来校正电极，使用校表来校正电极是在实际加工中应用最广泛的校正方法。校表的结构由指示表和磁性表座组成，如图2-36所示。指示表有百分表和千分表两种，百分表的指示精度最小为0.01mm，千分表的指示精度最小为0.001mm，可根据加工精度要求选择合适的校表。

12图2-36校表的组成1—指示表2—磁性表座用千分表校正电极常州信息职业技术学院实训三电极的装夹与找正（2）使用刀口角尺来校正电极采用刀口角尺校正侧面较长、直壁面类电极的垂直度。校正时，使刀口角尺靠近电极侧壁基准，通过观察它们之间上下间隙来调节电极夹头，如图2-38所示。这种校正电极的方法适用于加工精度不是很高的情况下。（3）火花校正方法当电极端面为平面时，可用弱电规准在工件平面上放电打印，观察工件平面上放电火花分布的情况来校正电极，直到调节至四周均匀的出现放电火花印为止。采用这种校正方法，可调式电极夹头的调节部位应该是绝缘的，在操作过程中要注意安全，防止触电。还需保证所加工工件及电极的侧面均是垂直的。这种方法的校正精度不高，并且会对工件侧面造成一定的损伤，只用在要求比较低的加工情况下。图2-38用刀口角尺校正电极常州信息职业技术学院实训三电极的装夹与找正装夹和校正电极的要求及注意点03（1）装夹电极时，要对电极进行仔细检查。如电极是否有毛刺、脏污，形状是否正确，有无损伤等，另外要分清楚粗加工和精加工电极。（2）装夹电极时要看清楚加工图纸，装夹方向要正确，采用的装夹方式应不会与其它部位发生干涉，便于加工定位。（3）用螺钉紧固装夹电极时，锁紧螺钉用力要得当，防止用力过大造成电极变形或用力过小而夹不紧的现象。（4）装夹细长的电极，在满足加工要求的前提下，伸出部位长度尽可能短些，以提高电极的强度。（5）面积重量较大的电极，由于装夹不牢靠，在加工过程中发生松动，常常是做成报废的原因，因此要求在加工过程中应适当停机检查电极是否松动。（6）采用各种装夹电极的方式，都应保证电极与夹具接触良好，具有良好的导电性。常州信息职业技术学院实训三电极的装夹与找正装夹和校正电极的要求及注意点03（7）电极的校正精度直接影响加工的形状精度和位置精度，通常有小电极加工的火花间隙比大电极加工的火花间隙要大的现象，这是因为小电极的校正精度不可能有大电极那样高。对于小电极的加工，以及加工要求很高的情况，一定要精心控制好电极的校正精度。（8）使用可调式电极夹头校正电极时，拧紧调节螺栓的力度要适当。对于大多数电极的校正，用手稍微用力拧紧即可。有些操作者喜欢用扳手来拧紧，实际上没有这个必要，而且经常用扳手来拧紧很容易损坏夹头的螺栓。对于重量很大的电极，则应适当使用扳手来拧紧，防止加工过程中发生松动。（9）使用校表来校正电极时，尽量使用绝缘测头的校表，防止测头与电极接触时，机床会提示接触感知，一般要解除这种功能才能继续校正。常州信息职业技术学院实训四工件的装夹与校正实训目的了解电火花加工时工件装夹的常用工具；掌握装夹工件和校正工件的各种方法、要求及注意点；能够在电火花机床上对不同工件进行合理的装夹；能够正确进行校正工件的操作，并保证校正精度满足加工要求。常州信息职业技术学院实训四工件的装夹与校正电火花加工工件装夹的常用方法（1）使用永磁吸盘装夹工件使用永磁吸盘装夹工件是电火花加工中最常用的装夹方法。永磁吸盘是使用高性磁钢，通过强磁力来吸附工件的，装夹工件牢靠、精度高、装卸方便，是较理想的电火花机床装夹设备。一般用压板把永磁吸盘固定在电火花机床的工作台面上，如图2-39所示。（2）使用平口钳装夹工件平口钳是通过固定钳口部分对工件进行定位，然后通过锁紧滑动钳口来固定工件的。学校和企业常用平口钳，如图2-40所示。图2-39永磁吸盘装夹工件图2-40平口钳装夹工件常州信息职业技术学院实训四工件的装夹与校正（3）使用导磁块装夹工件导磁块，如图2-41所示，是放置在永磁吸盘台面上使用的，它是通过传递永磁吸盘的磁力来吸附工件的，使用时导磁块磁极线与永磁吸盘磁极线的方向要相同，否则导磁块不会产生磁力。（4）使用正弦磁盘装夹工件正弦磁盘是通过本身产生的磁力来吸附工件的，其结构类似于永磁吸盘，如图2-42所示。它是通过垫用不同高度的量块来调整斜度的，选用量块的具体高度是根据工件的具体斜度角计算得出的。图2-41导磁块装夹工件图2-42正弦磁盘装加工件常州信息职业技术学院实训四工件的装夹与校正（5）其他方式装加工件上面介绍的是几种最常用的电火花加工中工件装夹的方法，除这些方法以外，还有很多其它的装夹方法，如使用冲子成型器来装夹圆轴形工件，利用工具旋转角度的功能可进行分度加工，如图2-43所示。某些情况下，也可以采用压板来固定工件等。由于电火花加工过程中电极与工件之间并不接触，具有一定的放电间隙，宏观作用力很小。因此，对于一些大型模具类零件及重量很大的工件，可以通过工件的自身重量直接将工件放在电火花机床工作台上。图2-41三爪定子成型器装夹工件常州信息职业技术学院实训四工件的装夹与校正工件的校正02（1）使用校表来校正工件将千分表的磁性表座固定在机床主轴或床身某以适当位置，同时将测头摆放到能方便校正工件的样式；移动相应的轴，使千分表的测头与工件的基准面接触；此时，纵向或横向移动机床坐标轴，观察千分表的读数变化，即发映出工件基准面与机床X、Y轴的平行度，如图2-48所示。使用铜棒敲击工件的相应位置来调节平行度，直到满足精度要求为止。（2）块规角尺校正法在磁性吸盘上放置两个相互垂直的块规和一把精密的刀口尺，如图2-49所示。一块沿X轴方向放置，另一块沿Y轴方向放置，块规的一端靠在工件电极上，另一端靠在精密刀口角尺上，这样工件得以校正。这种方法必须要保证永磁吸盘的轴线与机床X、Y轴的轴线一致。此方法只适用于加工精度不高的情况下。图2-48用千分表校正工件图2-49块规角尺校正法常州信息职业技术学院实训四工件的装夹与校正装夹和校正工件的要求及注意点03（1）工件的尺寸大小应在机床工作台的允许范围，工件重量不能超过工作台的允许载荷。另外，重量很大的工件在装夹的过程中要注意保护机床，不要让机床受到猛烈的震动，以至于降低机床的精度。（2）用于工件装夹的工作台面，其精度要求极高，装夹工件时要注意保护工作台面，防止将其划伤。（3）工件装夹时，尽量按照图纸所示基准装夹，以方便识图加工；工件安装的位置应有利于工件的校正，并应与机床行程相适应，不妨碍各部位的加工、测量、电极交换等。（4）对小型工件或加工时间较短的工件，可以考虑在工作台上装夹多个工件进行多工位加工，以提高加工效率。（5）加工过程中需要多次装夹的工件，应尽量采用同一组精基准定位，否则，因基准转换，会引起较大的定位误差。常州信息职业技术学院实训四工件的装夹与校正装夹和校正工件的要求及注意点03（6）应保证工件的基准面与工具的基准面无毛刺、清洁，使工件的装夹基准与工具的装夹基准很好的贴合。装夹时，使用纤维油石轻轻推磨基准面，去除细小毛刺，然后用干净的棉布沾些酒精擦拭干净。（7）必须保证工件的装夹变形要尽可能小。尤其要注意细小、精密零件、薄壁零件的装夹，防止它们产生变形或翘曲而影响加工精度。（8）必须保证用来装夹工件的工具要导电，不能出现绝缘的现象，否则会损伤电极和工件，甚至会损坏机床。（9）用来装夹工件的工具应具有高的精度。使用永磁吸盘来装夹工件时，要注意保护吸盘台面，避免工件将其划伤或拉毛，台面需定期研磨，保证高精度的台面。另外，对于使用过的装夹工具（平口钳、正弦磁盘等），应及时卸下清洗，做好维护保养。（10）校正工件时，若发现工件有严重变形的情况，则应根据加工精度要求作出处理，超过精度允许范围时不予进行加工，防止做无用功。常州信息职业技术学院实训五多型腔工件的电火花加工实训目的了解多型孔工件的工艺要求，完成工件电火花加工前的准备工作；掌握多型腔工件及类似工件的电火花加工；并且能够使用电火花机床完成工件的放电加工操作。图2-50多型孔加工工件工艺分析01多型腔工件顾名思义就是在同一工件上加工出多个型腔，如图2-50所示。加工此类工件既要保证尺寸精度，又要保证孔与孔之间的位置精度。先根据加工工件的要求，确定工件的基准孔，然后按照工件各孔之间的间距完成其余各孔的电火花加工。本次实训项目，以如图2-50所示工件为例，孔与孔之间的距离如图标示为等距，孔的加工深度均为1mm，单边放电间隙为0.05mm，电极直接制作成9.9*9.9的方形电极。工件上需要加工10个孔，左下角的孔为定位孔，绝对坐标的原点在工件的左下角。常州信息职业技术学院实训五多型腔工件的电火花加工加工前的准备02（1）电极的装夹与校正（2）工件的装夹与校正（3）坐标原点的设定，即完成电极与工件的定位工作。移动相应的机床坐标轴，使电极的右侧面与工件的左侧基准面接触，将机床X坐标设为0；使电极的后侧面与工件的前侧基准面接触，将机床Y坐标设为0；使电极的下端面与工件的上表面接触，将机床Z坐标设为0。这样就完成了电极与工件的定位工作。电火花加工程序的编制及加工03使用普通电火花机床来加工工件，只需在机床数显表上设定好加工深度，移动机床X、Y轴至第一个孔的的坐标位置，进行放电加工。待第一个孔加工完毕后，手动将机床X、Y轴移至第二个孔的坐标位置进行加工。以此类推，直到10个孔都加工完毕为止。常州信息职业技术学院实训五多型腔工件的电火花加工电火花加工程序的编制及加工03使用新火花电火花机床加工工件，具体步骤如下：（1）在机床主界面中，选择“F3：建档”菜单，随后选择“F1：编辑XY”菜单。依次将每孔的位移坐标及相关信息输入到对话框中，如图2-51所示。编辑完成后，将游标移至最后一个“STEP”位置，选择“F5：结束点设定”菜单，设定加工程序的结束点。待设定完毕后，选择“Q：离开”菜单。（2）选择“F6：自动编辑Z”菜单，在对话框中输入相对应的值确定进入编辑Z界面。这时，工件的加工深度及加工条件会自行输入到对话框的相关位置，如图2-52所示。（3）选择“F4：储存档案”菜单将编辑好的数据及坐标值储存起来，选择“Q：离开”菜单。（5）选择“F4：执行”菜单，随后选择“F3：连续加工”菜单，系统会先检查全部数据，确定无误后，会自动的从第一孔加工到最后一孔。图2-51编辑XY对话框图2-52编辑Z对话框04线切割加工技术基础知识常州信息职业技术学院线切割加工的基本原理线切割加工即电火花线切割加工，其基本原理是将电极丝接上脉冲电源的负极，将工件接上脉冲电源的正极，利用移动着的电极丝与工件之间保持一定的放电间隙，进行脉冲火花放电，产生金属的熔蚀，从而将工件按要求尺寸进行加工成形的一种加工方法。常州信息职业技术学院线切割加工的特点线切割加工与电火花加工的工艺和机理有较多的共同点又有各自独有的特性。1．共同特点（1）二者的加工原理相同，都是通过电火花放电产生的热来溶解去除金属的，加工过程中工件与电极之间有一定的脉冲放电间隙（线切割加工中单边放电间隙通常为0.01mm）相互之间不接触，因此两者加工过程中不存在显著的机械切削力。（2）可以加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。不受材料硬度影响，不受热处理状况影响。（3）都属于半精、精加工范畴。常州信息职业技术学院线切割加工的特点2．不同特点（1）线切割加工所使用的电极丝（钼丝或铜丝）即为工具电极，它比电火花加工必须制作成形用的电极（一般用紫铜、石墨等材料制作而成）有着简单、易制、成本低等特点。（2）线切割加工中电极丝很细（一般为0.08mm～0.2mm），放电腐蚀去除的材料很少，所以材料的利用率很高，特别是用它来切割贵重金属时，可以节省材料，减少浪费。电火花加工必须先用数控加工等方法加工出与产品形状相似的电极。（3）线切割加工中的电极丝损耗较小，因而对加工精度影响较小；而电火花加工中电极相对静止，易损耗，故通常使用多个电极加工。（4）线切割加工只能加工通孔，能方便加工出小孔、形状复杂的窄缝及各种形状复杂零件；而电火花加工可以加工通孔、盲孔，特别适宜加工形状复杂的塑料模具等零件的型腔及刻文字、花纹等。（5）线切割所用的工作液为乳化液或去离子水等，不会发生火灾，且电参数一旦选定，中途不必更换，一次成型，所以，可以一人多机操作或昼夜无人连续加工，大大节约了劳动力成本。常州信息职业技术学院线切割加工的应用范围由于线切割所采用的电极丝很细，所以几乎能够加工出任何平面几何形状的零件，主要应用在：试制新产品、加工模具、加工特殊材料（如：硬质合金、淬火钢等高硬度、高熔点、较贵重材料），加工电火花成形加工用的电极。除此之外，还可加工锥度、上下面异型、形状扭曲的曲面形体等零件，但不能加工盲孔、台阶孔。常州信息职业技术学院线切割加工的分类线切割加工机床常按走丝方式分为两类：快走丝线切割慢走丝线切割快走丝线切割慢走丝线切割机床类型快走丝慢走丝走丝速度8-12m/s1.8-12m/min机床价格3-15万40-150万电极丝钼丝黄铜丝走丝方式双向单向机床国产进口为主加工精度±0.015±0.02±0.002表面质量Ra1.25Ra2.5Ra0.3冷却液线切割专用液去离子水常州信息职业技术学院线切割加工工艺线切割加工工艺的制订常州信息职业技术学院线切割加工工艺零件图的工艺分析一1.凹角、尖角和窄缝宽度的尺寸分析在实际加工中，所采用的电极丝有一定的直径，电极丝与被加工材料之间有一定的放电间隙。因此，要加工出工件的外形轮廓（即凸模类零件），电极丝中心轨迹应向外偏移。要加工内孔（即凹模类零件），电极丝中心轨迹应向内偏移。偏移量＝实际电极丝半径＋单边放电间隙。电极丝与工件加工面的位置关系常州信息职业技术学院线切割加工工艺（2）表面粗糙度及加工精度分析合理确定线切割加工表面粗糙度值是非常重要目的，要检查零件图样上是否有过高的表面粗糙度要求。同样，也要分析零件图上的加工精度是否在线切割机床加工精度所能达到的范围内，根据加工精度要求的高低来合理确定线切割加工的有关工艺参数。零件图常州信息职业技术学院线切割加工工艺工艺准备二1.工件的准备（1）工件材料的加工前处理。模具加工前，毛坯需经锻造和热处理。加工前还要进行退磁处理及去除表面氧化皮和锈斑等。（2）工件加工基准的选择。以外形为校正和加工基准。外形是矩形状的工件，一般需要有两个相互垂直的基准面，并垂直于工件的上、下平面。以外形为校正基准，内孔为加工基准。无论是矩形、圆形还是其他异形的工件，都应准备一个与工件的上、下平面保持垂直的校正基准，此时其中一个内孔可作为加工基准。常州信息职业技术学院线切割加工工艺（3）穿丝孔的确定穿丝孔大小：一般穿丝孔常用直径为Φ3～Φ10mm。切割凹模、孔类零件。可将穿丝孔位置选在待切割型腔(孔)内部。切割凸模类零件。通常在坯件内部外形附近预制穿丝孔。常州信息职业技术学院线切割加工工艺2.切入点（切出点）的确定由于线切割加工经常是封闭的轮廓切割，所以切入点也是切出点，由于电极丝返回到起点时存在重复位置误差和两次切割等原因，造成加工痕迹，使工件精度和外观质量下降。因此，应合理选择起切点。（1）当被加工表面粗造度不一致时，应在表面粗糙的面上选择起切点。（2）当被加工表面粗造度相同时，应尽量选择截面的交点作为切入点。优先选择直线与直线的交点、直线与圆弧的交点、圆弧与圆弧的交点。（3）对于工件工件各个切割面既无技术要求的差异，又没有形面交点的工件，切入点尽量选择在钳工容易修复的位置。（4）避免将起始切割点选择在应力集中的夹角处，以防止造成断丝、短路。3.引入、引出线的确定凸模引入线长度一般取3~5mm，引出线一般与引入线重合。常州信息职业技术学院线切割加工工艺4.切割路线的确定（a）不正确

（b）不理想

（c）最好一般情况下，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。另外还可采用二次切割的方法切割孔类零件。1—第一次切割的理论图形2—第一次切割的实际图形3—第二次切割的图形常州信息职业技术学院线切割加工工艺5.电极丝的准备材料丝径/mm特点紫铜0.1～0.25适合于切割速度要求不高或精加工时用。丝不易卷曲，抗拉强度低，容易断丝黄铜0.1～0.30适合于高速加工，加工面的蚀屑附着少。表面粗糙度和加工面的平直度也较好专用黄铜0.05～0.35适合于高速、高精度和理想的表面粗糙度加工以及自动穿丝，但价格高钼0.08～0.2由于它的抗拉强度高，一般用于快速走丝，在进行微细、窄缝加工时，也可用于慢速走丝钨0.03～0.10由于抗拉强度高，可用于各种窄缝的微细加工。但价格昂贵电极丝的直径选择应根据被加工工件切缝的宽窄、工件的厚度以及工件切缝拐角尺寸的大小等来选择。如加工小拐角、尖角时，应选用较细的电极丝，加工厚度较大的工件或大电流切割时，应选用较粗的电极丝。常州信息职业技术学院线切割加工工艺6.工作液的选配种类优点缺点水类工作液（如自来水、蒸馏水、去离子水）对放电间隙冷却效果较好，特别是在工件较厚的情况下，冷却效果更好切割速度低，易断丝，工件表面黑脏皂性水（水中加入少量洗涤剂、皂片等）切割速度成倍增长，洗涤性能变好，有利于排屑煤油工作液受冷热变化影响小，且润滑性能好，电极丝运动磨损小，不易断丝切割速度低乳化型工作液切割速度高冷却性能介于水和煤油之间配制方法：一般按一定比例将自来水加人乳化油中，搅拌后使工作液充分乳化成均匀的乳白色。配制比例：根据不同的加工工艺指标，一般在5%~20%范围内(乳化油5%~20%，水95%~80%)。正确使用：当加工电流约为2A时，其切割速度约40mm2/min，如果每天工作8h，新配制的工作液在使用约2天后效果最好，继续使用8~10天后就易引起断丝，须更换新的工作液。常州信息职业技术学院线切割加工主要工艺指标线切割加工速度1线切割加工速度是指保持一定的表面粗糙度的前提下，单位时间内，电极丝切割工件的总面积。用公式表示为:式中：vx──线切割的加工速度，单位为mm2／min；S─线切割面积，单位为mm2；t─切割S所用的时间，单位为min；l─电极丝切割的轨迹长度，单位为mm；h─被切割工件的厚度，单位为mm；vi─电极丝沿图形切割轨迹的进给速度，单位为mm／min。最高切割速度是指在不计切割方向和表面粗糙度等条件下，所能达到的切割速度。通常快走丝线切割速度为40～120mm2／min。常州信息职业技术学院线切割加工主要工艺指标表面粗糙度3线切割的表面粗糙度通常是指在已加工表面的实际轮廓上，取一个取样长度，该取样长度内实际轮廓上各点到基准线距离的绝对值的算术平均值Rɑ。快走丝Rɑ可达0.63～2.5μｍ，慢走丝Rɑ一般为0.3μｍ左右。线切割加工精度2线切割加工精度是指被加工工件通过切割加工后，其实际几何参数（尺寸、形状和相互间的位置等）与理想几何参数相符合的程度。快走丝可达0.015～0.02mm；慢走丝可达0.002～0.005mm。电极丝损耗量4对快走丝线切割机床，电极丝损耗量用电极丝在切割10000mm2面积后电极丝直径的减少量来表示。一般不应大于0.01mm。对慢走丝机床，由于电极丝是一次性的，故电极丝损耗量可忽略不计。常州信息职业技术学院影响切割速度的主要因素脉冲电源的影响1在其它加工条件相同的情况下，切割速度是随着脉宽的增加而增加的。但是当脉冲宽度增加到一定范围之后，切割速度反而会下降。这是由于脉冲宽度的增加，蚀除量增加，排屑条件变差，加工不稳，影响了切割速度。脉冲宽度的影响峰值电流的影响峰值电流的影响就是单个脉冲能量对加工速度的影响，它与峰值电流成正比。因此，增大脉冲电源的峰值电流对提高线切割速度是有效的。脉冲间隔的影响在其它加工条件相同的情况下，减小相邻两个脉冲之间的时间，相当于提高了脉冲频率，增加了单位时间内的放电次数，使切割速度提高。但是当脉冲间隔减小到一定程度之后，加工间隙的绝缘强度来不及恢复，破坏了加工的稳定性，使切割速度反而下降。另外，如果将间隔增加得太大，这样会减小单位时间内的放电次数，消耗的能量大，也会使切割速度下降。因此，加工时应选择一个恰当的脉冲间隔。常州信息职业技术学院影响切割速度的主要因素电极丝的影响2增加电极丝张力，加工速度上升，但是过份的张力，易造成断丝，而使加工速度下降。一般线切割加工中使用线电极的张力为0.8kg左右；目前一些慢走丝线，使用线切割专用电极丝，抗拉强度提高，可使张力到1.5-2.0kg以上，以满足高速度的需要。电极丝张力的影响运丝速度的影响走丝速度快，逗留时间短，承受的放电次数少，工作液易被带入狭窄的加工间隙，加强对线电极的冷却，这样可允许同一电极丝通过更大的电流，使切割速度提高。电极丝直径的影响电极丝直径越粗，切割速度越快，而且还有利于厚工件的加工。但电极丝直径的增加，受到加工工艺要求的约束；所以电极丝直径的大小，要根据工件厚度，材料和加工要求进行确定。电极丝在加工中的振动，当振幅佷小时，可提高切割速度。因此，在慢走丝切割机床上，有人在电极丝上加上一个可控制振幅的微弱振动器，实现所谓的“清洁加工”，可使切割速度有明显的提高，尤其对精加工，此举效果更明显。但是，振幅太大或不规则的振动，由于易造成与工件之间的短路，反而造成切割速度下降或产出断丝。所以要尽量减少机床和走丝系统的振动，以利于切割速度和精度的提高。电极丝震动的影响常州信息职业技术学院影响切割速度的主要因素工作液的影响3乳化剂浓度脉宽（μs）间隔（μs）电压（V）电流（Α）切割速度(mm2/min)10%40100871.6-1.74120100852.3-2.34418%40100871.6-1.73620200852.3-2.337.5乳化剂浓度与切割速度在快速走丝线切割加工中，不同的乳化液有不同的切割速度，乳化液中的乳化剂对切割速度的影响佷大。提供适当的工作液压力，可有效地排除加工削，同时可增强对电极丝的冷却效果。常州信息职业技术学院影响切割速度的主要因素工件的影响4工件材料的影响不同材料的工件，其切割速度有佷大的差别。切割合金的速度比较高，而切割硬质合金，石墨以及聚晶等材料的速度就较低。当工件厚度增加到一定程度之后，切割速度反向会降下来，这是由于随着工件厚度的增加，排渣条件变差，迫使一般性能的线切割机床的切割速度下降，随着控制技术的发展，在加工中，可根据工件的不同厚度自动地进行参数的转换，可使一般厚度的工件，在厚度变化时对切割速度的影响变的很小。工件厚度的影响常州信息职业技术学院影响加工精度的主要因素影响尺寸精度的主要因素1切缝误差是影响线切割加工形状尺寸精度的重要因素之一切缝与空载电压的关系切缝与平均加工电压的关系切缝与进给速度的关系室温的变化会影响机床各部分以及工件尺寸的变化，要进行高精度的加工，必须对放置切割机床的车间的室温进行控制。常州信息职业技术学院影响加工精度的主要因素影响间距精度的主要因素3线切割加工的间距误差，主要决定于机械精度，室温变化，工件内部的残余应力，工作液的电阻率和电源参数的变化，而数控装置的精度目前比较高,可以不必考虑其影响。影响平直度的主要因素2为了减少工件沿高度方向的平直度(腰鼓度)的误差,在安装工件时，应尽量使工件跟上、下导向器的距离基本一致，以减少加工工件上、下端部的尺寸误差。在加工厚工件时，进给速度会降低，而且中部的电蚀物层使它的电阻率下降，这样就增大了平直度（腰鼓形）的误差。电极丝的走丝速度,如果太慢也将影响平直度的误差。走丝速度慢,电极丝在加工产生损耗，使进入加工区的线电极由粗到细，造成被加工的要件上部和下部的尺寸不一样，而产生平直误差。影响定位精度的主要因素4工件基准面的状态，电极丝的张力以及工作台的惯性都会给定位精度带来一定的影响。常州信息职业技术学院线切割加工程序编制3B代码编程一1.3B程序格式其中：B——分隔符号，它将X、Y、J的数值分隔开。（B后的数字若为0，则课省略不写；X——X轴的坐标值；Y——Y轴的坐标值；（X、Y均为增量坐标值）J——J计数长度；G——计数方向，分为按x方向计数（GX）和按Y方向计数（GY）；Z——加工指令（共12中，直线4种，圆弧8种）；X、Y、J编程时候均为绝对值，单位为微米（µｍ）一般格式：BXBYBJGZ常州信息职业技术学院线切割加工程序编制2.直线的编程（1）建立坐标系——以直线起点为坐标系原点建立坐标系。（2）确定直线的终点坐标。（3）X，Y为直线的终点坐标(取绝对值，单位为µｍ)。（4）计数方向（G）由直线的终点坐标中较大值的方向确定；当直线终点坐标值X>Y时，取G=GX；当直线终点坐标值Y>X时，取G=GY；※当直线终点坐标值X=Y时，直线在一、三象限时取G=GY，二四象限取G=GX。编程举例：yx(4,3)ABC433B代码格式：BXBYBJGXZ以A点为起始切割点编制程序如下：B4000B3000B4000GX常州信息职业技术学院线切割加工程序编制2.直线的编程（5）计数长度（J）——取直线终点坐标值中较大值；当直线终点坐标值X=Y时，计数长度取相同值