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1、电加工工艺基础 ISO代码 FW程序举例 FW工艺方法 FW系统功能介绍 自动编程 上机操作 维护保养 目 录 放电加工的特点和本质 电加工的规律性 电加工工艺指标 电加工工艺基础 加工速度 放电间隙 电极损耗 表面粗糙度 覆盖效应 极性效应 电加工工艺基础 n电火花加工特点 q脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加 工难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件， 不受材料硬度及热处理状况的限制。 n材料如淬火钢、工具钢、硬质合金、钛合金 等。 n形状如窄缝窄槽、深小孔等。 q加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间宏 观作用力极小，工具电极不需要比加工材料硬，即可以 柔克刚，故电极
2、制造容易。 n放电加工的物理本质： 电加工工艺基础 n一个放电加工的过程简述如下： q处在绝缘的工作液介质中的两电极，两极加上无负荷直流电压V。， 伺服电极向工件运动，极间距离逐渐缩小。 q当极间距离放电间隙小到一定程度时，（一般为0.01mm左右）阴极 逸出的电子，在电场作用下，高速向阳极运动，并在运动中撞击介质中的 中性分子和原子，产生碰撞电离，形成带负电的粒子（主要是电子）和带 正电的粒子（主要是正离子）。当电子到达阳极时，介质被击穿，放电通 道形成。 q两极间的介质一旦被击穿，电源便通过放电通道释放能量。大部分能 量转换成热能，这时通道中的电流密度高达104A/cm2以上，放电点附近的
3、 温度高达3000C以上，使两极间放电点局部熔化。 q在热爆炸力，流体动力等综合因素的作用下，被熔化或气化的材料被 抛出，产生一个小坑。 q脉冲放电结束，介质恢复绝缘。 电加工工艺基础 n实现电火花加工的条件 q电极和工件之间加以60V300V的脉冲电压，并维持 合理的距离-放电间隙。 q两极之间必须充满介质。如火花液、去离子水或乳 化液。 q放电必须是短时间的脉冲电源-高频电源。一个周 期内放电时间一般为1s-1ms。 q放电产生的电蚀产物能及时的从放电区域排出。 电加工工艺基础 n电加工的规律性 q：极性效应 电火花加工时，相同材料两电极的被腐蚀量 不一致的现象就叫极性效应。 如图分析：
4、ON小 正极蚀除量大。 ON大 负极蚀除量大。 加工极性：电极接电源正极，工件接电源负 极为正极性加工。反之为负极性加工。 实际应用： n 成型机：材料去除量大，需要能量 大，则ON大，适合采用正极性加工。 n 线切割：材料去除量小，需要能量 小，则ON小，适合采用负极性加工。 电加工工艺基础 q覆盖效应 n电加工过程中，一个电极的电蚀产物向另一个电极表面转移，形 成一定厚度的覆盖层，这种现象叫覆盖效应。 n覆盖效应的作用：能减小电极的损耗。 n覆盖效应的生成条件 q要有够的温度。 q要有足够的电蚀产物碳离 子。 q要有足够的时间，即一个放电 周期内放电时间要长。 q采用正极性加工。 q必须在
5、油类介质中加工。 n增强覆盖效应的方法 q大电流、大脉宽、小脉间。 q铜打钢的电极对。 q油类介质、稳定的加工状态。 电加工工艺基础 n电加工工艺指标 常用指标：加工速度、表面粗糙度、电极损耗、放电 间隙。 q加工速度 n成型机：Vw=V/ t(mm3/min)。 n线切割：Vw=S/ t(mm2/min)。 n加工速度作为衡量电加工机床性能优劣的工艺指 标，其前提条件为： q成型机：在规定的表面 粗糙度（如Ra=2.5)，相对电极损耗(如1%) 时，常叫三合一工艺指标。 q线切割：指的是在加工 表面粗糙一定的情况下（如Ra= 2.5)，也叫 二合一工艺指标。 电加工工艺基础 n影响加工速度的
6、因素 q电参数：电流、脉宽和脉间。 电加工工艺基础 q非电参数 n抬刀：作用是排屑和保证加工的稳定。合理的抬刀选择 有利于加工效率的提高，过快的抬刀会降低加工效率。 n冲抽油：一般情况下会提高加工效率，大面积、深型腔 、深孔加工为提高加工效率要采用冲抽油加工。 n工作液：高压水煤油+机油煤油酒精水溶液。 n电极材料： q石墨电极在中脉宽段、正极性 加工时速度优于铜。 q铜电极在窄脉宽和大脉宽段加 工速度优于石墨。 n工件材料：工件材料的溶点、沸点、比热、溶化潜热、 汽化潜热大则加工速度慢。硬质合金的加工速度小于钢的一半，同 类材料的加工速度也很慢。 n加工的稳定性：加工过程中的拉弧、回退等不稳
7、定现象 会大大的降低加工速度。因此机床的刚性、灵敏性、工件的前工序 、电极的优劣、参数的选择都会影响加工速度。 电加工工艺基础 q表面粗糙度 Ra（m） Ra：轮廓算术平均偏差，单位为m。 Rz：微观不平度十点高度，单位为m。 Ry：轮廓最大高度，指取样长度内，断面峰值点线和断面谷值点线之间的距离 。单位为m。 一般用Ra作为衡量电加工机床加工表面质量的工艺指标，从使用角度讲，同 等Ra的电加工表面质量要优于机加工表面一个等级。 n影响表面粗糙度的因素： q电参数：峰值电流、脉宽、脉间。 峰值电流、脉宽愈大则表面 粗糙度愈大，且影响较为明显。 脉间愈小加工效率愈大，而 表面粗糙增大不多。 q非
8、电参数： 电极材料和表面质量：电加 工是反拷贝加工。 工艺组合：合理的工艺留量 、负极性精修。 工件材料及厚度：硬度大、 密度大的材料加工表面好，快走丝工件厚度大则表面好。 加工面积：成型机加工电极 面积愈大则最终加工表面愈差。 电加工工艺基础 q电极损耗 分绝对损耗和相对损耗 绝对损耗：单位时间内电极的体积损耗Ve或长度损耗Veh，单位（mm3/min）。 相对损耗：电极绝对损耗与工件加工速度的百分比。 相对损耗是衡量电加工机床性能好坏的 重要指标。其测量方法是称重或测量长度。 n影响相对损耗的因素： q电极的极性：中粗加工正极性损耗小， 精加工负极性损耗小。如左图示。 q脉冲宽度：在峰值电
9、流一定的情况下， 脉宽越大损耗越小，体现在二个方面， 极性效应和覆盖效应，如左图2示。 q平均加工电流 一般情况下，加工电流越大损 耗 就越大， 但对 石墨打钢，窄脉 宽小电流并不一定能收到低损 耗的效果。 平均加工电流的选择因素 脉宽、管数、脉间、间隙电压。 电流与损耗的关系如图3示。 电加工工艺基础 q脉冲间隔：脉间越大损耗就越大，这是由于“覆盖效应” 的影响所致，脉间与损耗的关系如图4示。 q电流密度：电流密度是影响损耗的最主要因素，经验认 为，在兼顾效率和损耗的情况下，电流密度的选择值为： 铜 钢小于4A/cm2、石墨钢小于3 4A/cm2。 q冲抽油：冲抽油越大损耗越大，这是由于冲抽
10、油会破坏 “覆盖效应”，但对石墨打钢影响不大。一般只要能保证 加工稳定，冲抽油压力小些好。 q电极材料：其对损耗的影响由小到大的排列顺序如下： 银钨合金棱边面。因此有清角要求的零件需 采用换电极加工。 电加工工艺基础 q放电间隙 n放电加工中两极的间距，即工件尺寸的单边扩大量。 n放电间隙如左图1示。 qa为出口间隙 、b为入口间隙 、c为最大侧隙。 abc。 n放电间隙的影响因素 q电参数： 空载电压越高，放电间隙越大。 脉宽越大，放电间隙越大。 峰值电流越大，放电间隙越大。如左 图2示。 q非电参数： 电极的制造精度。 二次放电。 电极的应力变形，机床刚性差引起的 振动。 工件材料。 q加
11、工斜度：二次放电、损耗、介质的纯净度、冲 抽油方式的不同、机床精度、加工稳定性等对间隙的影响会形成加工斜度。 q棱角损耗：不能清角影响成型精度。 电加工工艺基础 FW工艺方法 基本概念 常用材料及热处理和其切割性能 工件的装夹、找正 加工条件的选用 影响加工精度的因素 加工经验及加工中注意事项 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方
12、法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 FW工艺方法 ISO代码 G00快速移动，定位指令 G01直线插补，加工指令 G02顺时针圆弧插补指令 G03逆时针圆弧插补指令 G04暂停指令 G05X镜像 G06Y镜像 G08X-Y交换 G09取消镜像和X-Y交换 G30取消过切 G31加入过切 G40取消电极补偿 G41电极左补偿 G42电极右补偿 G50取消锥度 G51左锥度 G52右锥度 G54选择工作坐标系1 G55选择工作坐标系2 G56选择工作坐标系3 G57选择工作坐标系4 G58选择工作坐标系5 G59选择工作坐标系6 G60上下异形OFF G61上下异形ON G80移动轴直到
13、接触感知 G81移动到机床的极限 G82移到原点与现位置的一半处 G90绝对坐标指令 G91增量坐标指令 G92指定坐标原点 M00 暂停 M02程序结束 M05忽略接触感知 M98子程序调用 M99子程序结束 T84启动液泵 T85关闭液泵 T86启动运丝机构 T87关闭运丝机构 L*子程序重复执行次数 P*指定调用子程序号 N*程序号 H*补偿码 C*加工条件代码 ISO代码 ISO代码 ISO代码 ISO代码 ISO代码 ISO代码 ISO代码 ISO代码 ISO代码 FW程序举例 程序的一般结构 用户练习 圆弧加工程序 有偏移量有锥度程序 有偏移量无锥度程序 无偏移量无锥度程序 直线圆
14、弧加工程序 过切指令程序 上下异形程序 部分锥长程序 圆周旋转分布程序 子程序嵌套程序 FW程序举例 程序的一般结构 按左下图1示图形编制一个加工程序。 编程前先根据编程和装夹需要确定座标系和 加工起点。本例编程座标系和加工起点确定 如图2示。程序如下： H000=0 H001=110 ; H005=0 ; T84 T86; G54 G90 G92X15.Y-3.U0V0 ; C005 ; G42H000 ; (G51A000 ;) G01X15.Y0 ; G42H001 ; (G51A1000 ;) G01X30.Y0 ; Y15. ; X20. ; G03X10.Y15.I-5.J0 ; G01X0Y15. ; Y0 ; X15. ; G40H000(G50A000)G01X15.Y-3. ; T85 T87 M02 ; 上述程序注释见下页 R5 15 30 X Y 3 图1 图2 FW程序举例 程序注释如下 H000=0 H001=110 ;（给变量赋值，H001代表偏移量。） T84 T86;（开水泵，开丝筒。） G54 G90 G92X15.Y-3.U0V0 ;（选工作座标系、绝对座标、设加工起点座标。） C005 ;（选加工条件。） G42H000 ;（设置偏移模态，右偏，表示要从零开始加偏移。） (G51A000 ;)（此指令只有切锥度时才
