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1、毕 业 设 计 说 明 书 题目：题目： 电火花线切割在模具产品加工中的实际应用 学学 生：生： 学学 号：号： 系系 部：部： 机电工程 系 专专 业：业： 数 控 技术 指导教师：指导教师： 于 海玲 年年 月月 日日 毕业论文任务书毕业论文任务书 机电工程 系 数控技术 专业 班级 学生： 题目：题目： 电火花线切割在模具产品加工中的实际应用 毕业论文从 年 月 日起到 年 月 日 课题的意义及培养目标： 通过对电火花线切割在模具产品加工中的实际应用,了解当前电火花线切割模具中 的发展,巩固所学知识,培养具有一定动手操作能力. 和自我学习能力. 论文所需收集的原始数据与资料： 根据数控加
2、工原理,数控加工编程和模具设技基础中的电火花加工原理及应用 编写成”电火花线切割在模具产品加工中的实际应用” 论文 课题的主要任务（需附有技术指标分析） 通过对电火花线切割在模具产品加工中的实际应用,了解当前电火花线切割在模具 中的发展,巩固所学知识,要求有一定的自我学习能力,熟悉基本概念.有一定语言组织 能力,电脑操作能力. 论文进度安排及完成的相关任务（以教学周为单位）： 周 次论文任务及要求 第一周收集,整理资料,熟悉本次设计课题 第二周到 第四周 确定设计步骤,设计过程,并予以分析,列出提纲 第五周由老师首次审阅,指出缺点与不足,搜集补充整理资料 第六周到 第八周 根据老师提出的不足,
3、进行修改,由老师再次审阅,指导补充并加以修 改 第九周 再一次搜集补充整理资料,整理绘制相关图表,编写毕业设计论文 第十周 再一次搜集补充整理资料,整理绘制相关图表. 第十一周通过审阅,按要求上交电子档,并打印上交论文 指导教师： 于海玲 日期： 教研室主任： 日期： 学生签名： 日期： 目录 1引言引言- 4 - 2数控电火花线切割原理数控电火花线切割原理- 5 - 3数控电为花线切割的特点数控电为花线切割的特点- 5 - 4数控电火花线切割在塑料模加工中的应用场合数控电火花线切割在塑料模加工中的应用场合- 7 - 4.1.数控电火花线切割在动模和定模加工中的应用- 7 - 4.2.数控电火
4、花线切割在工具电极加工中的应用- 8 - 4.3.数控电火花线切割在零配件加工中的应用- 9 - 5数控电火花线切割在塑料模加工中的几种特殊应用方法数控电火花线切割在塑料模加工中的几种特殊应用方法- 9 - 5.1数控电火花线切割在顶针孔加工中的应用方法- 9 - 5.2数电火花控线切割在斜顶孔加工中的应用方法- 10 - 5.3数控电火花线切割在上下异形件加工中的应用方法- 12 - 5.4数控电火花线切割在斜导柱孔加工中的应用方法- 13 - 6线切割加工工艺分析线切割加工工艺分析- 13 - 6.1凸模加工工艺- 13 - 6.2凹模板加工中的变形分析.- 14 - 6.3凹模板型孔小拐
5、角的加工工艺.- 15 - 7总结总结- 16 - 致致谢谢- 17 - 参参考考文文献献.- 18 - 电火花线切割在模具产品加工中的实际应用 摘要 电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材 料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称 EDM。电火花加工的主要用于 加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件；加工各种硬、脆材料，如硬质合金和 淬火钢等；加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等；加工各种成形刀具、样 板和螺纹环规等工具和量具。 关键字 电火花线切割,塑料模 1引言 数控电火花线切割加工是一项涉及多门学科的综合性技术，是模具制造中的主力 装备
6、。成型塑料制品的模具简称为塑料模具，塑料模具生产的塑料制品在机械、电子 工业中有着广泛的应用。在金属加工中，数控电火花线切割始终是塑料模加工的利器。 不论是动模、定模、零配件，还是特殊加工场合，只要编制出正确的数控程式，电火 花线切割在塑料要模中发挥着越来越重要的作用。 线切割主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如冲裁模的凸模、凹模、 凸凹模、固定板、卸料板等，成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极，各种 微细孔槽、窄缝、任意曲线等，具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成 本低等突出优点，已在生产中获得广泛的应用，目前国内外的电火花线切割机床已占 电加工机床总数的 60%以
7、上。 根据电极丝的运行速度不同，电火花线切割机床通常分为两类：一类是高速走 丝电火花线切割机床（WEDM-HS） ，其电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为 810m/s，电极丝可重复使用，加工速度较高，但快速走丝容易造成电极丝抖动和反 向时停顿，使加工质量下降，是我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花 线切割加工模式；另一类是低速走丝电火花线切割机床（WEDM-LS） ，其电极丝作低速 单向运动，一般走丝速度低于 0.2m/s，电极丝放电后不再使用，工作平稳、均匀、抖 动小、加工质量较好，但加工速度较低，是国外生产和使用的主要机种。 根据对电极丝运动轨迹的控制形式不同，电火花线切割机床
8、又可分为三种：一种 是靠模仿形控制，其在进行线切割加工前，预先制造出与工件形状相同的靠模，加工 时把工件毛坯和靠模同时装夹在机床工作台上，在切割过程中电极丝紧紧地贴着靠模 边缘作轨迹移动，从而切割出与靠模形状和精度相同的工件来；另一种是光电跟踪控 制，其在进行线切割加工前，先根据零件图样按一定放大比例描绘出一张光电跟踪图， 加工时将图样置于机床的光电跟踪台上，跟踪台上的光电头始终追随墨线图形的轨迹 运动，再借助于电气、机械的联动，控制机床工作台连同工件相对电极丝做相似形的 运动，从而切割出与图样形状相同的工件来；再一种是数字程序控制，采用先进的数 字化自动控制技术，驱动机床按照加工前根据工件几
9、何形状参数预先编制好的数控加 工程序自动完成加工，不需要制作靠模样板也无需绘制放大图，比前面两种控制形式 具有更高的加工精度和广阔的应用范围，目前国内外 95%以上的电火花线切割机床都已 采用数控化。 切割属电加工范畴,是由前苏联人发明的,我国是第一个用于工业生产的国家,当时 由复但大学和苏州长风机械厂合作生产的这是最早的机型叫复旦型,我们国内在此基础 上发展了快走丝系统(HS).欧美和日本发展了慢走系统(LS), 主要区别：是 1、电极丝我国采用钨钼合金丝,国外采用黄铜丝。 2、我国采用皂化工作液,国外采用去离子水。 3、我国的走丝速度为 11 米/秒左右,国外为 35 米/分。 4、我们的
10、电极丝是重复利用的直到断丝为至,国外是走过后不再重用。 5、我们的精度不如国外高。 2数控电火花线切割原理 电火花数控线切割加工的过程中主要包含下列三部分内容(如图 2-1 所示): 图 2-1 电火花线切割加工原理图 (1)电极丝与工件之间的脉冲放电。 （2）电极丝沿其轴向(垂直或 Z 方向)作走丝运动。 （3）工件相对于电极丝在 X、Y 平面内作数控运动。 3数控电为花线切割的特点 数控电火花线切割是数字系统控制下直接利用电能加工工件的一种方法，因一些 与其他加工方相比有自己独立的特点： （1）直接利用线状的电极丝作电极，不需要制作专用电极，可节约电极的设计、 制造费用。 （2）可以加工用
11、传统切削加工方法难以加工或无法加工的形状复杂的工件。对不 同的工件只需编制不同的控制程序，对不同形状工件都很容易实现自动加工，很适 合小批量形状复杂零件、单件和试制品的加工，且加工周期短。 （3）利用电蚀加工原理，电极丝与工件不直接接触，两者之间的作用很小，故而 电极丝、夹具不需要太高强度。 （4）传统的车、铣、钻加工中，刀具硬度必须比工件大，而数控电火花线切割机 床电极丝材料不必比工件材料硬，可节省辅助时间和刀具费用。 （5）直接利用电、热能进行加工，可以方便地对影响加工精度的加工参数（脉冲 宽度、间隔、伺服速度等）进行调整，有利于加工精度提高，便于实现加工过程的 自动化控制。 （6）工作液
12、一般采用水基乳化液或纯水，成本低，不会发生火灾。 （7）利用四轴或五轴联动，可加工锥度、上下面异形体或回转体等零件。 （8）由于电极丝比较细，可以方便地加工微细异形孔、窄缝和复杂截面的型柱、 型孔。由于切缝很窄，实际金属去除量很少，材料的利用率很高。对加工、节约贵重 金属有重要意义。 （9）采用移动的长电极丝进行加工，使单位长度电极丝的损耗较少，从而对加工 精度的影响比较小，特别在慢走丝线切割加工中，电极丝一次性使用，电极丝损耗对 加工精度的影响更小。 正是由于电火花线切割加工有许多突出确良特点，因面在国内外发展都很快，在 塑料模具加工中已获得了广泛的应用。 电火花线切割要求有严格的工作环境
13、（1）满足线切割机床所要求的空间尺寸； （2）选择能承受机床重量的场所； （3）选择没有振动和冲击传入的场所。 线切割放电机床是高精度加工设备，如果所放置的地方有振动和冲击，将会对机台 造成严重的损伤，从而严重影响其加工精度，缩短其使用寿命，甚至导致机器报废。 （4）选择没有粉尘的场所，避免流众多的通道旁边； 线切割放电机器之本身特性，其空气中有灰尘存在，将会使机器的丝杆受到严重 磨损，从而影响使用寿命； 线切割放电机器属于计算机控制，计算机所使用的磁盘对空气中灰尘的要求相当 严格的，当磁盘内有灰尘进入时，磁盘就会被损坏，同时也损坏硬盘； 线切割放电机本身发出大量热，所以电器柜内需要经常换气，
14、若空气中灰尘太多， 则会在换气过程中附积到各个电器组件上，造成电器组件散热不良，从而导致电路板 被烧坏掉。因此，机台防尘网要经常清洁。 （5）选择温度变化小的场所，避免阳光通过窗户和顶窗玻璃直射及靠近热流的地 方 高精密零件加工之产品需要在恒定的温度下进行，一般为室温 20C； 由于线切割放电机器本身工作时产生相当大的热量，如果温度变化太大则会对机 器使用寿命造成严重影响。 （6）选择屏蔽屋：因线切割放电加工过程属于电弧放电过程，在电弧放电过程中 会产生强烈的电磁波，从而对人体健康造成伤害，同时会影响到周围的环境. （7）选择通风条件好，宽敞的厂房，以便操作者和机床能在最好的环境下工作. 4
15、数控电火花线切割在塑料模加工中的应用场合 4.1.数控电火花线切割在动模和定模加工中的应用 在塑料模具中，动模和定模是塑料模具的主要组成部分。动模也称型芯或凸模， 是成型塑件内表面的模具零件，多装注塑机的动模板上。定模也称型腔或凹模，是 成型塑件外表面模具零件，多装在注塑机的定模板上。动模和定模通常都要经过淬 火处理，硬度极高，一般加工方法难以加工，特别是小孔与异型孔。数控电火花线切 割在动模加工中的应用常有镶件孔、顶针孔、司筒孔、斜顶孔等的加工。在定模加工 中的应用常有镶件孔、镶针孔等的加工。 （如图 4-1 所示）：数控电火花线切割在动模 加工中的应用；（如图 4-2 所示）：数控电火花线切割在定模加工中的应用。 图 4-1：数控电火花线切割动模加工中应用 图 4-2：数控电火花线切割定模加工中应用 4.2.数控电火花线切割在工具电极加工中的应用 在塑料模具中，特别是动模、定模有许多微小的地方刀具不宜加工，或者形状较 复杂的面，这时就需要制作工具电极，采用电火花成型加工。工具电极苦有细异形孔、 窄缝和复杂斜面的型柱、型孔，刀具不宜加工，就必须使用数
