电火花导学案例.docxVIP

教 案 课 题： 1.1 概述 1.2 电火花加工 教学目的： 1．了解特种加工的种类 2．了解特种加工的特点 3．掌握电火花加工的原理、特点 4. 掌握电火花加工的应用 教学重点：电火花加工的原理、特点和应用 教学难点：电火花加工的原理 教学方法：讲授 教 具：多媒体 课 时：2学时 1. 概述 特种加工定义：特种加工是指那些不属于常规加工工艺范畴的且主要是利用电能、声能、光能、热能以及化学能来切除材料的一种新型加工方法。 种类：电类——电火花加工，电火花线切割加工，电子束加工，离子束加工等；光类——激光加工等；机械类——喷射加工；声机械类——超声波加工等；化学类——化学加工等；电化学类——电解加工，电铸加工，涂镀加工等；电化学机械类——电解磨削，电解珩磨等。液流机械类——挤压珩磨，水射流切割等； 特点：加工适应性强，加工范围广，不存在加工中的机械应变或大面积的热应变，可获得较低的表面粗糙度，其热应力、残余应力，冷作硬化等均比较小，尺寸稳定性好。两种或两种以上不同类型的能量可相互组合形成新的复合加工。 2．电火花加工 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： 1）．极间介质的电离、击穿，形成放电通道（如图3.1（a）所示） 图3.1 电火花加工原理图 2）．电极材料的熔化、气化热膨胀（如图3.1（b）、（c）所示） 3）．电极材料的抛出（如图3.1（d）所示） 4）．极间介质的消电离（如图3.1（e）所示） 这样以相当高的频率连续不断地放电，工件不断地被蚀除，故工件加工表面将由无数个相互重叠的小凹坑组成(如图3.2所示)。所以电火花加工是大量的微小放电痕迹逐渐累积而成的去除金属的加工方式。 图3.2 电火花加工平面的形成 3电火花加工的主要特点 (1). 以柔克刚 由于电火花加工是一种腐蚀作用，电极与工件材料的相对硬度上没有必须的要求，工具电极的材料硬度可以比工件材料的硬度低。 (2)．工件不变形 由于电火花加工没有机械力作用，工件加工完后不会产生变形 (3)．连续进行粗、半精和精加工 (4)．易于实现控制和加工自动化 (5)．工具电极的制造有一定难度 (6)．电火花加工效率较低 (7)．电火花加工只适用于导电材料的工件 4电火花加工的应用 (1)．加工各种形状复杂的型腔和型孔。 (2)．电火花加工常作为模具工作件淬火后的精加工工序。 (3)．对如图3.3所示的模具型孔或型腔，可以整体成形，不必按图中分成1、2、3块的方式进行镶拼。 (4)．可以用作模具工作件的表面强化手段。 (5)．可以进行电火花磨削。 (6)．电火花加工可以刻字和刻制图案 图3.3 镶拼凹模 小 结 通过本次课程的学习，主要应了解特种加工的种类和特点，掌握电火花加工的原理、特点和应用。在讲课的时候电火花加工的原理要配合动画或者相应的原理图来讲解，对于其特点和应用要举我们熟悉的例子。  教 案 课 题： 2.1 电火花成形加工设备 2.2 影响电火花加工的主要因素 教学目的： 1．了解电火花成形加工设备的组成和作用 2．掌握影响电火花加工的主要因素 教学重点：影响电火花加工的主要因素 教学难点：影响电火花加工的主要因素 教学方法：讲授 教 具：多媒体 课 时：2学时 电火花成形加工设备 (1). 机床型号、规格、分类 电火花成形机床均用D71加上机床工作台面宽度的1/10表示。 (2). 电火花成形加工机床结构 电火花成形加工机床也称电火花成形机。它主要由机械部分（包括床身、立柱、纵横工作台、主轴头等）；脉冲电源（内有脉冲电源、电极自动跟踪系统、操作系统）；工作液循环处理系统等组成。 (3)．机床附件 1)平动头 平动头主要用于型腔模在中加工和精加工时精修腔壁。目的是提高仿形精度，保证加工稳定性。 2)电极夹具 电极夹具是装夹工具电极并将其固定在主轴上的机床附件。常用的有十字铰链式和球面铰链式两种，如图3.5和图3.6所示。 当工具电极较大时，可以采用如图3.7所示的螺纹夹头进行装夹。其连接螺杆是与主轴相连接的。 2.影响电火花加工的主要因素 (1)．影响电火花加工生产率的主要因素 生产率通常以加工速度——单位时间内蚀除工件材料的体积（或质量）大小来衡量，用 mm3/min（或g/min）表示。 1)．极性效应 在电火花成形加工中，工件材料在被逐渐蚀除的同时，工具电极的材料也在被蚀除。但是，二者的蚀除量是不一样的——即使正、