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1、 . . . 电火花线切割加工工艺参数选择与优化试验摘要阐述了电火花线切割加工设备的组成部分、功能、工作原理与操作方法。论述了电火花线切割加工的基本原理，通过对制作电极，准备实验设备，对不同材料进行一系列的电火花线切割加工试验，对电参数进行在线测试，对加工件进行检测，对结果进行分析比较，优选参数，进行对比工艺试验，得到最佳试验结果，以研究电火花线切割加工各种孔径小孔与三维型面的工艺特性，即脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流等加工电参数对加工精度、表面粗糙度与效率的影响规律，再进行分析、总结，形成可指导实际加工的工艺文件。关键词：电火花加工 线切割加工 参数优化 工艺AbstractDescribes
2、 the electric spark wire-cutting processing equipment, the function, the part of the working principle and the method ofoperation. Discusses the basic principle of electric spark wire-cutting processing, through to make electrodes, ready to experimental equipment of different materials for a series
3、of edm wire-cutting processing experiment, with electric parameters for on-line test, to the product testing, the analysis of the results comparison, optimizing parameters, compared the process test, get the best test results to study edm wire-cutting processing all kinds of pore diameter holes and
4、the 3 d model process characteristics, namely the pulse width and pulse interval, such as peak current JiaGongDian parameters on the surface roughness and machining precision and the influence law of efficiency, again carries on the analysis, the summary, forming a guide practical processing process
5、 documents.Keywords: EDM ，WEDM ，Parameter optimization，process 目录摘要IIAbstractIII第一章 引言11.1 特种加工技术的概念与其意义11.2 特种加工技术的类别与其应用围11.2.1 机械特种加工11.2.2 电气特种加工21.2.3 热特种加工21.2.4 化学特种加工21.3 特种加工技术现状与实际应用21.3.1 机械特种加工21.3.2 电气特种加工21.3.3 热特种加工31.3.4 化学特种加工31.4 电火花线切割加工的发展与现状31.4.1 电火花线切割加工技术的发展趋势与工艺进展3第二章 电火花线切割
6、加工的机理与应用72.1电火花线切割加工基本原理72.1.1低速走丝线切割加工基本原理82.1.2高速走丝线切割加工基本原理92.2电火花线切割加工物理过程102.3电火花线切割加工的特点152.4电火花线切割加工的局限性152.5电火花线切割加工的应用16第三章 电火花加工实验设备173.1机床传动系统173.1.1工作台的传动路线（见图3-2)173.1.2运丝部件的传动路线（见图3-3）183.1.3线架183.2机床搬运和安装193.3机床操作和调整193.3.1班前准备工作193.3.2工作台调整203.3.3调整线架203.3.4钼丝绕装203.3.5.工件装夹213.3.6.机床
7、操作步骤213.3.7机床的维护与故障的排除223.4机床控制系统233.4.1操作面板23第四章 加工试验与分析264.1试验简介264.1.1试验方式264.1.2试验设备264.1.3试验过程264.1.4试验结果记录264.2电极工具头制作294.2.1电火花线切割技术加工微凸起工具电极294.3试验数据与现象分析324.3.1影响切割速度的主要因素324.3.2影响加工精度的主要因素364.3.3影响加工表面质量的主要因素374.3.4影响电极丝损耗的主要因素39第五章 试验总结 结论 体会与展望405.1实验总结405.1.1反映电火花加工工艺效果的主要指标405.1.2电参数的影
8、响415.1.3非电参数的影响425.2所获结论445.2.1合理选择电参数445.2.2合理调整变频进给的方法455.3 体会485.4展望48致 50参考文献51附录51 / 第一章 引言1.1 特种加工技术的概念与其意义特种加工是一种利用化学能、电能、声能、机械能以与光能和热对金属或非金属材料进行加工的方法。它具有传统加工无法比拟的优点:1) 能量密度高,能加工常规切削方法难以加工的材料;2) 作用时间短,热影响小,工件不易变形;3) 可进行细小精密零件加工;4) 无切屑或者粉末状切屑,易于自动处理;5) 加工过程易于自动化。随着科学技术迅猛地发展,新型材料不断地涌现出来,而有些材料对工
9、件制造的精度要求越来越高,因而对切削加工提出了新的要求。由于受刀具材料性能、结构、设备加工能力的限制,使用传统的切削方法难以完成对高强度、高韧性、高硬度、高脆性、耐高温和磁性等新材料,以与精密复杂或难以处理的形状的加工。为了解决这些加工的难题,目前国外正在不断开发研究或采用的特种加工技术和方法,并已攻克和解决了一些难以加工的技术关键问题,推动了科技进步,提高了生产效率和产品质量,在工作上发挥了较好的作用。1.2特种加工技术的类别与其应用围1.2.1机械特种加工机械特种加工不同于传统的切削加工方法,而是用机械能或者间接用声能、热能进行加工。可分磨料流动加工、磨料喷射加工、液力加工、低应力磨削、热
10、辅助加工、超声波加工、全成型加工、喷水加工等8种方法。它适用于切割、穿孔、研磨、抛光、去毛刺、蚀刻、磨削、拉削、镗削和套料等加工畴。1.2.2电气特种加工电气特种加工是将被加工的金属工件置于直流电场和电解液中产生阴极溶解的电化学反应而对金属材料进行加工的一种方法。通常称为电化学加工(电解加工) 。它有电解液冲刷加工、成型管电解加工、电化学削平加工、电化学珩磨加工、电化学车削加工、电化学去毛刺加工、电化学放电磨削加工、电化学加工、电化学抛光加工等10 种方法。它适用于磨削、成型、去毛刺、车削、珩磨、抛光等加工畴。1.2.3 热特种加工热特种加工是用电子束、激光束、等离子束、电火花放电产生热量来熔
11、蚀金属而达到加工目的。它有电子束加工、电火花磨削、电火花成型加工、电火花切割、电火花线切割、激光加工、等离子束加工等8 种方法。它适用于钻孔、成型、磨削、车削、切割、开割、划线等加工畴。1.2.4化学特种加工化学特种加工是用热化学方法、化学腐蚀方法进行加工的。它有化学加工、光化学加工、热化学加工、电抛光等4 种方法。它适用于削平、抛光、腐蚀、去毛刺和飞边等加工畴。1.3 特种加工技术现状与实际应用1.3.1机械特种加工在一般采用金属切削刀具难以加工的场合,采用机械特种加工。它是借助于水、磨料、超声波、热能等,实施对工件进行的精密加工。1.3.2电气特种加工电气特种加工又称为电解加工。它是特种加
12、工技术中重要的方法之一,是利用金属在电解液中的电化学阳极溶解来将工件加工成形的。电解加工成功应用于锻模、齿轮、花键、高温合金叶片等机械零件成型加工,采用电解液冲刷加工和成型管电解加工可以加工孔径0. 2 mm5 mm ,也可以加工异型孔的小深孔机械零件。1.3.3热特种加工电子束、激光束、等离子束、电火花放电加工等热特种加工,是特种加工应用较为普通的一种技术,电火花放电加工更为成熟更为普与,也是机械加工不可缺少的一项技术。1.3.4 化学特种加工化学特种加工是一种使用面较窄的特种加工技术,它是在工件表面产生化学反应,使用金属腐蚀溶解而改变工件尺寸和形状,具有加工周期短、变换产品快、工艺性能好等
13、特点,它主要用于印刷线路板制造,这种使用场合称为化学铣切。另一种化学加工方法是把工件暴露在高温、腐蚀性气体中来切除材料。1.4 电火花线切割加工的发展与现状电火花线切割加工（Wire Cut Electro-discharge Machine,，简称WEDM ）是在电火花加工基础上于20世纪50年代末最早在前联发展起来的一种工艺形式，是用线状电极（钼丝或铜丝）靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花线切割，有时简称线切割。它已获得广泛的应用，目前国外的线切割机床已占电加工机床的60%以上。1.4.1 电火花线切割加工技术的发展趋势与工艺进展目前电火花线切割加工技术的研究与发展趋势主要表现在以下几
14、个方面:(1) 在稳定发展高速走丝机的同时，重视低速走丝电火花线切割的开发和发展 1）高速走丝机仍然稳步发展高速走丝电火花线切割机是我国的发明创造。由于高速走丝有利于改善排屑条件，适合于大厚度和大电流高速切割，加工性能价格比优异，是我国电加工行业的主要发展机型。 2）重视低速走丝电火花线切割的开发和发展 低速走丝电火花线切割机由于电极丝移动平稳，易获得较高精度和表面粗糙度看，适于精密模具和高精度零件加工。现在需要加强对低速走丝机的深入研究，开发新的规格品种，为市场提供更多的国产低速走丝电火花线切割机。于此同时，还要在大量实验研究的基础上，建立完整的工艺数据库，完善其CAD/CAM软件。(2)
15、完善机床设计，改进走丝机构 1）为使机床结构更加合理，必须用先进的技术手段对机床总体结构进行分析。应用陷阱的计算机有限元分析模拟软件对机床的结构进行力学和热稳定性分析。还应注重造型设计，在保证机床技术性能和清洁加工的前提下，使机床结构合理，操作方便，外形新颖。由于电火花加工中工具电极与工件之间没有宏观作用力,因此,将电火花加工装置、尤其是电极驱动机构进行微小型化,使电极进给驱动系统的惯性得以大幅度减小,必将更好地发挥电火花加工技术的工艺特点。 2）机床上的坐标工作台大多采用十字滑板结构，为了提高它的精度，除考虑热变形与先进的导向结构外，还应采用丝距误差补偿和间隙补偿技术，以提高机床的运动精度。对于大型线切割机来说，采用十字滑板工作台结构就不够合理，而江南电子仪器厂开发的DK77100型龙门式机床则值得研究。龙门式机床的工作台只作Y方向运动，X方向运动在龙门架上完成，上下导轮座挂于横架上，可以分别控制。这不仅增加了丝架的刚性，而且工作台只作Y方向运动，省去了X
