電火花加工技術(shù)教案

天津工程師范學(xué)院周密數(shù)控電火花加工技術(shù)機(jī)械制造技能實(shí)訓(xùn)基地第一局部根底學(xué)問(wèn)一、電火花加工：在加工過(guò)程中，使工具和工件之不斷產(chǎn)生脈沖性的火花放電，靠放電時(shí)局部、瞬時(shí)產(chǎn)生的高溫把金屬蝕除下來(lái)。二、電火花加工的原理：基于工件和工具〔正、負(fù)電極〕之間脈沖性火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來(lái)蝕除多余的金屬，以到達(dá)對(duì)零件的尺寸、外形及外表預(yù)定的加工要求。三、加工條件：1、必需使工具電極和工件被加工外表之間常常保持肯定的放電間隙。2、火花放電必需使瞬時(shí)的脈沖性放電，放電連續(xù)一段時(shí)間后，需停留一段時(shí)間。3、火花放電必需在肯定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)展。四、電火花加工的機(jī)理：1234五、電火花加工的一些根本規(guī)律：1234、〔1〕外表粗糙度〔2〕外表變質(zhì)層〔外表力學(xué)性能六、根本術(shù)語(yǔ)：1、工具電極2、放電間隙3、脈沖電源4、工作液介質(zhì)5、電蝕產(chǎn)物6、電規(guī)準(zhǔn) 7、脈沖寬度8、脈沖間隔9、放電時(shí)間 10、峰值電壓11、加工點(diǎn)流12、短路電流13、峰值電流14、短路峰值電流七、主要用途及使用范圍：承受紫銅、石墨、鋼、銅鎢合金等電極材料，能對(duì)碳素鋼、工具鋼、淬火鋼、硬質(zhì)合金及其它高硬度金屬材料進(jìn)展放電加工，可加工沖壓?！猜淞夏?、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模等，型腔?！簿懩?、壓鑄模、壓延模、注塑模等〕以及各種零件的坐標(biāo)孔及簡(jiǎn)單的異形曲面，還0.1mm0.2mm汽車、航天、輕工、軍工、模具等行業(yè)。八、機(jī)床的組成局部：由主機(jī)、工作油箱、脈沖電源柜等局部組成。其次局部機(jī)床主機(jī)的主要構(gòu)造及各局部作用立柱等組成，就各局部作用介紹如下：1、主軸箱：主軸伺服系統(tǒng)承受溝通伺服電機(jī)拖動(dòng)通過(guò)圓弧同步齒形帶減速及滾珠絲杠副傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)主軸作上下伺服運(yùn)動(dòng)。2工作臺(tái)：工作臺(tái)和鞍座的導(dǎo)軌均承受高品質(zhì)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，工作臺(tái)的縱、橫〔X、Y軸〕運(yùn)動(dòng)承受溝通伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠來(lái)完成。工作臺(tái)上有三條T型槽，用于夾緊副工作臺(tái)或工件。3、工作液槽：工作液槽固定在工作臺(tái)上，用來(lái)存放工作液，下端有回油盤，當(dāng)翻開(kāi)時(shí)油沿著回油盤通過(guò)回油管流回油箱。為了保證加工安全進(jìn)展，在工作液槽上裝有液面高度掌握器，放電加工時(shí)工作液面必需高出加工面50mm過(guò)手輪調(diào)整液面高度。連接板上裝有浮子開(kāi)關(guān)和溫度開(kāi)關(guān)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控、報(bào)警、加工開(kāi)頭和停頓。工需要實(shí)現(xiàn)沖、抽油及壓力調(diào)定。4、機(jī)床端子箱：主機(jī)操作的全部信號(hào)都集合在端子箱內(nèi)，來(lái)自脈沖電源的信號(hào)通過(guò)端子箱掌握三軸伺服、油泵等功能部件的動(dòng)作，機(jī)床信號(hào)又經(jīng)過(guò)端子箱反響給電柜做出不同的反響。5床身、立柱：構(gòu)成機(jī)床、支撐其他部件的安裝及運(yùn)動(dòng)。第三局部機(jī)床脈沖電源柜的使用與操作一、MD20A脈沖電源柜由操作面板和手控盒組成。1電源指示、起停操作區(qū)屏幕顯示區(qū)掌握鍵盤操作區(qū)2、手控盒：主要用于移動(dòng)機(jī)床，共有四檔速度，可進(jìn)展機(jī)床X+,X-,Y+,Y-方向移動(dòng)。接觸感知主要用于找正工件和電極。當(dāng)使觸感知”現(xiàn)按“確認(rèn)”鍵，進(jìn)展解除，然后用無(wú)視接觸感知的方法，即一手按“接觸感知”鍵，一手按住方向鍵使工件與電極脫開(kāi)。二、使用與操作說(shuō)明1左上區(qū)為X、Y、Z、U四軸的當(dāng)前坐標(biāo)值顯示區(qū)，用以顯示加工及移動(dòng)的實(shí)時(shí)坐標(biāo)軌跡以及確定/相對(duì)、公制/英制的轉(zhuǎn)換信息和最大加工深度。右上角為漢川機(jī)床徽標(biāo)及系統(tǒng)的當(dāng)前時(shí)間和加工時(shí)間顯示。右中部是加工狀態(tài)設(shè)置調(diào)整顯示區(qū)，用于加工過(guò)程中加工狀態(tài)及加工參數(shù)的修改調(diào)整，其中包括：系統(tǒng)狀態(tài)、模糊掌握、搖動(dòng)參數(shù)及電源參數(shù)等。通過(guò)對(duì)各種加工參數(shù)進(jìn)展實(shí)時(shí)的調(diào)整，保證最正確的加工效果。左中部為當(dāng)前加工程序顯示區(qū)，用于顯示當(dāng)前正在加工的程序、程序段及程序名。下部為功能操作區(qū)，此處的全部功能菜單均與鍵盤上的功能鍵一一對(duì)應(yīng)。這就是系統(tǒng)軟件的十二大功能模塊。2標(biāo)設(shè)定”四個(gè)子功能模塊。移動(dòng)：表示依據(jù)輸入的坐標(biāo)軸的移動(dòng)量進(jìn)展移動(dòng)。半程移動(dòng)：表示機(jī)床移動(dòng)到當(dāng)前坐標(biāo)值的一半處，停頓。極限移動(dòng)：選擇需要移動(dòng)的坐標(biāo)軸及移動(dòng)的方向，機(jī)床移動(dòng)到極限位置處，并找到機(jī)床零點(diǎn)后，停頓。坐標(biāo)設(shè)定：選擇需要設(shè)定的坐標(biāo)軸，并輸入相應(yīng)的坐標(biāo)值即可，并顯示在各自的坐標(biāo)系上，各坐標(biāo)軸距機(jī)械原點(diǎn)的距在移動(dòng)過(guò)程中，選擇“移動(dòng)”子功能，選擇需要移動(dòng)的坐標(biāo)軸F1EnterEsc即可退出該功能及其對(duì)話框〔下同。將無(wú)視接觸感知，因此，在無(wú)視接觸感知功能下進(jìn)展移動(dòng)操作時(shí)，件，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。端面定位：首先確定要定位的端面，使用手控盒將機(jī)床移動(dòng)到電極和工件的相應(yīng)位置處，然后依據(jù)定位需要輸入相應(yīng)的“快速接框一欄中，選擇對(duì)應(yīng)的移動(dòng)方向?？梢罁?jù)需要輸入感知后反轉(zhuǎn)值、選擇確定或相對(duì)坐標(biāo)和進(jìn)展坐標(biāo)清零。柱中心定位：定位前用手控盒，將機(jī)床移動(dòng)到電極和工件相應(yīng)位置處，然后依據(jù)定位需要輸入以下變量〔1〕初始移動(dòng)量〔2〕Z軸下降距離〔3〕測(cè)定次數(shù)〔4〕Z〔5〕XY后反轉(zhuǎn)值。定位后，電極停在工件的中心處?？字行亩ㄎ唬憾ㄎ磺坝檬挚睾袑C(jī)床移動(dòng)到電極和工件的相應(yīng)位置，依據(jù)定位需要輸入以下變量〔X和Y軸的初始移動(dòng)量Z〔3〕測(cè)定次數(shù)〔4〕Z〔5〕XY知后反轉(zhuǎn)值，定位完成后電極停在工件的內(nèi)孔中心處。自動(dòng)三點(diǎn)定位：定位前用手控盒將機(jī)床移動(dòng)到電極和工件的相應(yīng)位置，然后在對(duì)話框中依據(jù)定位需要，選擇定位類型、定位條件、Z中心處。r與電極半徑的差；對(duì)于外徑，原輸入值應(yīng)大于圓柱半徑與電極半徑的和?！?〕初始移動(dòng)量〔2〕測(cè)定后移動(dòng)量〔3〕測(cè)定次數(shù)〔4〕感知后反轉(zhuǎn)值，其中“定位角號(hào)”的1，2，3，4位置。如輸入零，電極將停在工件角上相鄰邊的交點(diǎn)處?；鸹ㄕ艺菏且环N帶有小電流放電加工的定位方式，需選擇要找正的方向中的一個(gè)，當(dāng)電極快要接近工件時(shí)，即有小火花放電，此時(shí)可依據(jù)火花的均勻，來(lái)確定電極和工件是否平正，可代替用表找正。在進(jìn)展電極和工件調(diào)尋常，首先應(yīng)確定電極卡頭是否絕緣，并且不能同時(shí)觸摸電極和工件，以防觸電。另外可選擇IP參數(shù)值來(lái)掌握火花的大小，但火花不能太大。加工：包括手動(dòng)加工和程序加工，手動(dòng)加工需要輸入伺服加工軸的目標(biāo)坐標(biāo)值，并依據(jù)需要選擇加工坐標(biāo)“確定”或“相對(duì)”方式，同時(shí)還可以選擇加工完畢后是否回加工起始點(diǎn)，打算加工軸的停頓位置。程序加工可選擇已編好的程序，確認(rèn)所選程序正確無(wú)誤，即可依據(jù)程序指令進(jìn)展加工。加工條件：加工參數(shù)：序號(hào)參數(shù)功能范圍序號(hào)參數(shù)功能范圍1ON脈沖寬度1-20477DN放電時(shí)間0-92OFF脈沖間隙6-20478POL放電極性+，-3IP峰值電流0-999S伺服速度0-94H高壓掌握0-710VL低壓電壓0-15SV間隙電壓20-20011C電容0-156UP上升距離0-912C0-999參數(shù)簡(jiǎn)介及選擇：ON是放電時(shí)間，OFF是放電休止時(shí)間，單位微秒，窄脈沖由于放電時(shí)間極短，能量較小，多用于精加工。通常承受寬脈沖進(jìn)展粗加工，窄脈沖進(jìn)展精加工。IPIP與ONip取決于IPVL,ON、IP、VL度，電極損耗等加工結(jié)果的最重要的參數(shù)，放電能量于IP、VL成正比例。放電能量越大，加工效率越高，ON的面積越大。H為高壓關(guān)心回路，它是在低壓掌握回路的根底上，用高壓關(guān)心回路，形成先導(dǎo)擊穿，有利于加工穩(wěn)定。它設(shè)定高壓關(guān)心回路的峰值電流，H每增1，0.2A，最高H＝7，1.2A。SV為基準(zhǔn)電壓是加工電極與工件間隙電壓基準(zhǔn)值的設(shè)定。設(shè)定了基準(zhǔn)電壓，當(dāng)極間平均電壓高于基準(zhǔn)電壓，電極就前進(jìn)，低于基準(zhǔn)電壓電極就后SVSV越小極間距離也就越小，放電越快，SV越大，極間距離擴(kuò)大，放電頻率變低。當(dāng)加工消滅不SV將得以改善。SV是關(guān)系放電持續(xù)穩(wěn)定的重要調(diào)整因素。UP\DNUPDN一般在粗加工時(shí)承受UP:DN＝2：5，精加工時(shí)選用UP：DN＝2：43：4。POL表示放電的極性選擇〔〕在C代碼條件中，各種材質(zhì)組合的極性都有設(shè)定。一般超精加工，最終一組加工參數(shù)承受正極性，以獲得較高的光滑度。VLVL0、190V，120V。在Cu-StVL=90V。CC1－C6超硬質(zhì)合金加工，銅鎢合金或石墨打鋼的有消耗加工，粗加工時(shí)用C7-C9,精加工時(shí)用C3-C6，可增加脈沖的沖擊力，以獲得穩(wěn)定的加工效果。應(yīng)當(dāng)特別留意的是：對(duì)于小于1％電極損耗的鋼件的無(wú)損耗加工，此時(shí)必需設(shè)C＝0。C代碼是閱歷加工條件的存儲(chǔ)區(qū)，加工時(shí)可視加工需要進(jìn)展調(diào)用。分“用保存等操作；系統(tǒng)參數(shù)不能進(jìn)展修改。關(guān)心功能：該局部包括程序編輯器、當(dāng)前程序編輯器、計(jì)算器、和斷點(diǎn)加工。程序編輯器用于用戶對(duì)所需程序的編輯和修改；當(dāng)前程序編輯器用于用戶對(duì)當(dāng)前調(diào)用的程序進(jìn)展修改和編輯，并可編譯和檢查程序的錯(cuò)誤。斷點(diǎn)加工是用來(lái)保護(hù)加工過(guò)程中因消滅意外狀況，而造成的機(jī)床加工中系統(tǒng)意外斷電、加工停頓等，在這種狀況下，用戶可使用“斷點(diǎn)加工”功能來(lái)連續(xù)進(jìn)展原來(lái)的模具加工。開(kāi)頭、暫停、停頓幫助、調(diào)試、系統(tǒng)退出、機(jī)床參數(shù)第四局部編程一、編程步驟：1、分析零件圖紙2、工藝處理3、數(shù)學(xué)處理4、編寫程序清單5、制作掌握程序6、數(shù)控機(jī)床二、單位說(shuō)明1、在進(jìn)展移動(dòng)、加工等操作時(shí)，對(duì)話框中的默認(rèn)單位是：微米2、在平動(dòng)加工中，選擇平動(dòng)半徑時(shí)的默認(rèn)單位是：微米3示單位是：毫米。4G04秒。5、在英制加工中，默認(rèn)單位是：英時(shí)。但在平動(dòng)加工中，選擇平動(dòng)半徑時(shí)的默認(rèn)單位仍是：毫米。代碼G00代碼G00G01功能快速定位直線插補(bǔ)指令格式G00X()Y〔〕Z()G01X()Y()Z(G02圓弧插補(bǔ)〔順圓〕G17G02X(G18G02X(G19G02X(G03G04G11G12G17G18G19G20G21G40))Y()I()J())Y()I()K())Y()J()K()圓弧插補(bǔ)〔逆圓〕G17G03X()Y()I()J()延時(shí)跳讀ONOFFX-YX-ZY-Z英制公制取消補(bǔ)償G04D()G41帶補(bǔ)償左偏G41D1000G42帶補(bǔ)償右偏G42D1000G541G552G563G574G585G596G80接觸感知G80Z-G81回機(jī)床“零”G81Y-G82半程移動(dòng)G90確定坐標(biāo)系G91增量坐標(biāo)系G92賦坐標(biāo)值M00程序暫停M02程序完畢M05無(wú)視接觸感知M08旋轉(zhuǎn)頭開(kāi)M09旋轉(zhuǎn)頭關(guān)M98子程序調(diào)用M99子程序調(diào)用完畢平動(dòng)加工〕指在單軸加工時(shí)，其他兩軸進(jìn)展特定軌跡合成動(dòng)作的加工方式。11〕對(duì)電極與精加工的偏差進(jìn)展補(bǔ)償，掌握加工尺寸精度。利于排屑，便于穩(wěn)定加工。修光工件的外表，提高其粗超度指標(biāo)。2、指令：LN伺服方式搖動(dòng)平面 搖動(dòng)軌跡STEP搖動(dòng)幅度〔半徑〕軌跡類型OFF圓形軌跡類型OFF圓形方形菱形菱十字正十字自由平動(dòng)步進(jìn)平動(dòng)鎖定平動(dòng)平面XY000001002003004005YZ030031032033034035ZX060061062063064065XY100101102103104105YZ130131132133134135ZX160161162163164165XZ230231232233234235ZX260261262263264265自由搖動(dòng)：X、Y、Z軸中選定某一軸為加工軸，作伺服加工，其它兩軸進(jìn)展搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)。例如：G01LN001STEP30Z-10適用于液處理不均、排屑不暢的簡(jiǎn)單外形及盲孔的加工。步進(jìn)搖動(dòng)：加工軸作步進(jìn)伺服加工，其它兩軸進(jìn)展搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)。例如：G01LN101STEP20 Z-10適用于深孔排屑比較難的加工中，此搖動(dòng)加工速度較慢。鎖定搖動(dòng)：在單軸加工中，主軸的軸向運(yùn)動(dòng)停頓并鎖定，其它軸進(jìn)展搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)，是搖動(dòng)半徑幅度逐步擴(kuò)大的一種鏜加工方式。G01LN201STEP20Z-5鎖定搖動(dòng)加工能快速出去粗加工的波浪，是到達(dá)尺寸精度的最快加孔內(nèi)滾花、加工螺紋。五、編程格式及實(shí)例1、G54G90 2、G54G90G80Z- G80Z-G92X0Y0Z0 G92X0Y0Z0G00M05Z10.0 G00M05Z2.0G00X10.Y20. C170G01Z-10.C130G01Z-5. G00M05Z2.0G02X50.Y60.I40. C160G01LN001STEP500Z-10.G03X80.Y30.I30. G00M05Z2.0G00Z10. C320G01LN001STEP200Z-10.M02 G00M05Z10.0M02第五局部工件加工一、電極和工件的找正1、機(jī)床附件夾具的安裝：依據(jù)加工工件對(duì)象的不同，選擇適合裝夾電內(nèi)，并用側(cè)面鎖緊螺釘鎖緊。2、電極找正：使用一般夾具時(shí)，用直角尺和百分表找正電極與工作臺(tái)垂直3、工件的裝夾：有定位要求的工件，肯定要做出一對(duì)直角基準(zhǔn)面，在工件固定以前應(yīng)