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特种加工工艺课程 实验指导书 二〇一二年四月 目 录 实验1 数控线切割机床操作实验……………….. ………….…………………… 2 实验2 电火花成型加工机床操作实验 ………...……………………………… 实验 1 数控线切割机床操作与加工实验 1实验目的 1.1了解数控线切割机床加工的结构、原理、特点和应用。 1.2了解数控线切割机床的操作。 2实验内容 2.1讲解数控线切割机床的结构、原理、特点和应用。 2.2操作机床，加工简单的工件 2.3学生上机演示。 3实验设备 数控电火花线切割机床（DK7740）一台。 4线切割加工简介 4.1电火花线切割加工原理 线切割加工是电火花加工的一种，其基本原理如图所示。 被切割的工件作为工件电极，钼丝作为工具电极，脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上。钼丝与工件之间施加足够的具有一定绝缘性能的工作液。当钼丝与工件被加工表面之间的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，工作液被击穿，在钼丝与工件之间形成瞬间放电通道，电能转化为热能，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。电极丝与工件之间脉冲性地火花放电，电极丝沿其轴向(Z 方向) 作走丝运动。工件安装在工作台上，工作台可沿X、Y两个坐标方向各自按预定的控制程序作伺服进给移动从而合成各种曲线轨迹把工件切割成形。注意，工作台沿X、Y方向合成移动的轨迹都能保证火花间隙状态恒定。4.2电火花线切割加工的特点 电火花加工方法与普通机械加工相比，有以下特点，它不同于普通车削等机加工，不是靠比工件材料更硬的刀具来切除工件上多余的部分，而是靠两电极间脉冲放电时产生的电腐蚀(包括热融化、气化等造成的工件及电极的腐蚀)对材料进行去除加工，可以用较软的材料来加工任何硬、脆、韧、软、高熔点的导电材料。 4.2.1加工模具。切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等，模具配合间隙、加工精度通常都能达到要求。还可加工挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑压模等通常带锥度的模具。 4.2.2加工电火花成型加工用的电极。一般穿孔加工用的电极和带锥度型腔加工用的电极，以及铜钨、银钨合金之类的电极材料，同时也适用于加工微细复杂形状的电极。 4.2.3加工零件。在试制新产品时，用电火花线切割在坯料上直接割出零件，加工薄件时还可多片叠在一起加工。在零件制造方面，可用于加工品种多，数量少的零件，特殊的、难加工材料的零件，材料试验样件，各种型孔、特殊凸轮、样板、成型刀具。同时还可进行异形槽、窄槽的加工等。 加工时，钼丝与工件始终不接触，有0.01mm的左右的间隙，几乎不存在切削力；尺寸精度可达0.02～0.01mm，表面粗糙度Ra值可达1.6μm。 5 DK7740型机床的介绍 5.1 DK7740型数控线切割机床主要结构 数控线切割机床如图所示，包括机床主机、脉冲电源、数控装置、工作液循环过滤四大部分。 5.1.1 机床主机部分：由床身、运丝机构、工作台、夹具与附件等组成。 (1)床身：床身是一基座。因该机床切削力小，床身和地基采用垫铁接触。床身上安装拖板，通过螺母丝杆运动，实现工作台运动。床身后部立柱卷丝筒组合件。 (2)运丝部件与丝架：运丝部件上的卷丝筒旋转带动电极丝往复运动，丝架上的排丝轮，导轨保持电极丝的运动轨迹，导电块用来给电极丝加高频电。(3)工作台：工作台上有T型槽，用来安装夹紧装置。 5.1.2 脉冲电源：又称高频电源，是线切割加工中提供加工电源的部件。调节功能如下： (1)功率管个数选择开关：共8个开关，全部开通时加工峰值电流最大，全部关闭时峰值电流最小。根据加工工件的厚度选择功率管个数。一般厚度为2～5mm时开二至三只，5～10mm时开三至四只，最多开六个，留两个备用。 (2)脉冲宽度开关：分10挡，可脉冲电流脉宽。脉宽大时，放电能量大，可加工较厚材料。加大脉宽还可加快加工速度，但对表面质量有影响。脉冲宽度选4～5档。 (3)脉冲间隔开关：调节脉冲脉间。脉间比例的调整，可提高加工的稳定性。脉冲间隔开关调节范围大于4小于12。 5.1.3 数控装置：以PC机为核心，加工程序可用键盘输入或输入。其控制精度为0.001mm，加工精度为0.001mm。 5.1.4 工作液循环过滤：采用专门的乳化液，水泵强制循环。 5.2 机床的传动路线 5.2.1 工作台的传动路线X向：步进电机齿轮/齿轮2丝杆螺母1带动拖板Y向：步进电机齿轮/齿轮丝杆螺母带动拖板 图4 运丝筒的传动 控制系统每发出一个进给脉冲，工作台就移动0.001mm，通过两个摇手柄也可以让工作台实现X、Y向移动5.2.2 运丝部件的传动路线电动机联轴节卷丝筒高速旋转齿轮/齿轮齿轮/齿轮丝杆螺母带动拖板 运丝部件带动电极丝按一定线速度运动，并将电极丝整齐的排绕在卷丝筒上，行程开关控制卷丝