模具电火花加工课件

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1、安徽机电职业技术学院模具制造技术第第3 3章章模具电火花加工技术模具电火花加工技术安徽机电职业技术学院模具制造技术1、了解特种加工和应用范围；2、理解电火花成形加工原理、特点和应用范围；掌握电极的设计与制造，电规准的选择；3、掌握型孔加工和型腔加工技术；4、了解线切割加工原理、特点；5、理解线切割加工和电火花成形加工的异同点；掌握线切割加工程序（3B、ISO代码）的编制；6、掌握典型零件的线切割加工工艺。本章知识要点本章知识要点安徽机电职业技术学院模具制造技术特种加工：特种加工：直接利用电能、光能、化学能、电化学能、声能等进行加工。可以加工高强度、高硬度、高韧

2、性、高脆性、耐高温等材料。应用：电火花成形加工、电火花线切割加工、电解加工、电铸加工、电化学抛光、化学加工、激光加工和超声波加工安徽机电职业技术学院模具制造技术主要包括：主要包括：电火花成形加工电火花成形加工; ;电火花线切割加工；电火花线切割加工；电火花磨削加工电火花磨削加工; ;电火花刻字电火花刻字; ;在模具加工中主要使用在模具加工中主要使用: : 电火花成形加工电火花成形加工电火花线切割加工电火花线切割加工电火花加工电火花加工电火花加工电火花加工又称电蚀加工，指在一定的又称电蚀加工，指在一定的介质中，通过工具电极和工件之间的脉冲放电产介质中，通过工具电极和工件之间的脉冲

3、放电产生生电腐蚀作用电腐蚀作用，对工件进行加工的一种方法。，对工件进行加工的一种方法。安徽机电职业技术学院模具制造技术一、基本工作原理一、基本工作原理 1.1.当在电极和工件之间施加当在电极和工件之间施加很强的脉冲电压很强的脉冲电压（使间隙中液体（使间隙中液体介质被击穿的电压）时，就会击介质被击穿的电压）时，就会击穿介质绝缘强度最低处（间隙最穿介质绝缘强度最低处（间隙最小处）形成瞬间火花放电，电流小处）形成瞬间火花放电，电流密度很大，密度很大，放电区能量放电区能量高度集中，高度集中，瞬时温度达瞬时温度达10000100001200012000，工，工件和电极表面金属放电点就被熔件和电

4、极表面金属放电点就被熔化，甚至汽化而被蒸发。化，甚至汽化而被蒸发。安徽机电职业技术学院模具制造技术 2.2.熔化或汽化的金属在电、热、流体、化熔化或汽化的金属在电、热、流体、化学等各种力的作用下被抛入工作液中冷却为学等各种力的作用下被抛入工作液中冷却为金属小颗粒，然后被工作液迅速冲离工作区，金属小颗粒，然后被工作液迅速冲离工作区，使电极和工件表面形成一个个微小的凹坑，使电极和工件表面形成一个个微小的凹坑，一次脉冲放电之后，电压又随之迅速降为零，一次脉冲放电之后，电压又随之迅速降为零，介质绝缘性能恢复，等待下一次放电。介质绝缘性能恢复，等待下一次放电。如此反复，电极不断下降，工件不断

5、被如此反复，电极不断下降，工件不断被蚀除，最后就在工件上复制出工具电极的形蚀除，最后就在工件上复制出工具电极的形状，达到成形加工的目的。状，达到成形加工的目的。安徽机电职业技术学院模具制造技术电火花成形设备必须符合以下条件：电火花成形设备必须符合以下条件：1）必须使接在不同极性上的工具和工件之间保持一定的距离以）必须使接在不同极性上的工具和工件之间保持一定的距离以形成放电间隙。形成放电间隙。2）放电必须在具有一定绝缘性的液体介质中进行。）放电必须在具有一定绝缘性的液体介质中进行。常用的绝缘介质：常用的绝缘介质：煤油、皂化液和去离子水等。煤油、皂化液和去离子水等。3）有足够的脉冲放

6、电能量，以保证放电部位的金属溶化或气化）有足够的脉冲放电能量，以保证放电部位的金属溶化或气化脉冲电流波形I安徽机电职业技术学院模具制造技术从电火花成形的机理分析，一次放电的过程必须进行如下从电火花成形的机理分析，一次放电的过程必须进行如下从电火花成形的机理分析，一次放电的过程必须进行如下从电火花成形的机理分析，一次放电的过程必须进行如下4 4 4 4个阶段个阶段个阶段个阶段: : : :极间介质的电离、击穿和放电通道的形成极间介质的电离、击穿和放电通道的形成液体介质热分解、电极材料熔化、汽化热膨胀液体介质热分解、电极材料熔化、汽化热膨胀电极与工件材料被抛出电极与工件材料被抛出瞬

7、时高温引发的微爆炸产生很高的瞬时压力，将熔化的材瞬时高温引发的微爆炸产生很高的瞬时压力，将熔化的材料抛向工作液，迅速冷却为微小颗粒，表面留下凹坑。料抛向工作液，迅速冷却为微小颗粒，表面留下凹坑。极间介质消电离极间介质消电离放电结束，通道中的带电粒子复合为中性粒子，介质恢复放电结束，通道中的带电粒子复合为中性粒子，介质恢复绝缘强度。必须有一定的脉冲间隔。绝缘强度。必须有一定的脉冲间隔。安徽机电职业技术学院模具制造技术二、电火花成形加工工艺特点二、电火花成形加工工艺特点二、电火花成形加工工艺特点二、电火花成形加工工艺特点优点优点以柔克钢，可以加工各种硬材料，电极材料不受工件材料以柔克钢

8、，可以加工各种硬材料，电极材料不受工件材料的影响。的影响。不产生切削力，电极和工件都不会产生变形。不产生切削力，电极和工件都不会产生变形。调节脉冲参数，可以进行粗加工、精加工和精微加工。调节脉冲参数，可以进行粗加工、精加工和精微加工。易于实现自动控制和自动化。易于实现自动控制和自动化。安徽机电职业技术学院模具制造技术缺点：缺点： 1 1）只能加工导电工件）只能加工导电工件 2 2）存在电极损耗，影响零件的加工精度）存在电极损耗，影响零件的加工精度 3 3）工具电极的制造有一定难度）工具电极的制造有一定难度型腔或型孔愈复杂，电极形状也就愈复杂，加工制造也就愈困难。 4 4）加工过程必

9、须在液体介质中进行）加工过程必须在液体介质中进行 5 5）加工效率较低加工效率较低电火花加工蚀除率不高，一般情况下，能采用切削机床加工的简单型面就尽量不采用电火花加工。安徽机电职业技术学院模具制造技术1 1、机床主体、机床主体主轴头、床身、立柱、主轴头、床身、立柱、工作台和工作液槽等组成。工作台和工作液槽等组成。主轴头由进给系统、导主轴头由进给系统、导向机构、电极夹具和调节机向机构、电极夹具和调节机构组成，是关键部件。构组成，是关键部件。三、电火花成形加工机床三、电火花成形加工机床三、电火花成形加工机床三、电火花成形加工机床机床的组成：机床的组成：机床主体、脉冲电源机床主体

10、、脉冲电源、自动进给调节系统、工作液过滤循环、自动进给调节系统、工作液过滤循环系统、机床附件等组成。系统、机床附件等组成。安徽机电职业技术学院模具制造技术2 2、脉冲电源（脉冲发生器）、脉冲电源（脉冲发生器）调节电流辐值、脉宽和脉冲间歇等参数，满足粗、中、精加工的需要。3 3、自动进给调节系统、自动进给调节系统确保电极和工件之间在加工过程中始终保持一定的放电间隙。自动补偿间隙的大小。4 4、工作液循环过滤系统、工作液循环过滤系统起到不断排除电蚀物，提高加工精度的作用。安徽机电职业技术学院模具制造技术四、电火花加工的基本工艺规律四、电火花加工的基本工艺规律四、电火

11、花加工的基本工艺规律四、电火花加工的基本工艺规律 1 1 1 1、影响电火花加工速度的基本因素、影响电火花加工速度的基本因素、影响电火花加工速度的基本因素、影响电火花加工速度的基本因素单位时间内蚀除工件材料的体积（或质量）称为加工速度。单位时间内蚀除工件材料的体积（或质量）称为加工速度。（1 1）极性效应）极性效应正极和负极的表面都会受到电蚀，但蚀除量是不相等的，不同的材料由正极和负极的表面都会受到电蚀，但蚀除量是不相等的，不同的材料由于导电性能的不同，蚀除量也不同，称为极性效应。于导电性能的不同，蚀除量也不同，称为极性效应。正极性加工：正极性加工：采用短脉冲加工时，电子轰击作用大于

12、离子，正极的蚀除量较大，工件采用短脉冲加工时，电子轰击作用大于离子，正极的蚀除量较大，工件接正极，一般用于精加工接正极，一般用于精加工负极性加工：负极性加工：采用宽脉冲加工时，负极蚀除量大于正极，工件应接负极，采用宽脉冲加工时，负极蚀除量大于正极，工件应接负极，一般用于一般用于粗加工和中精度加工。粗加工和中精度加工。安徽机电职业技术学院模具制造技术（2 2 2 2）加工规准的影响）加工规准的影响）加工规准的影响）加工规准的影响电电规规准准参参数数指指电电火火花花加加工工时时选选用用的的电电加加工工用用量量。主主要要有有脉脉冲冲宽宽度度、脉脉冲冲间间隔隔、峰峰值值电电压压和和

13、峰峰值值电电流流等等，通通常常将将一一组组这样的参数称之为一档。这样的参数称之为一档。脉冲宽度：脉冲宽度：即放电持续时间，用符号即放电持续时间，用符号t ti i表示。表示。一般来讲，增大脉宽，生产率提高。一般来讲，增大脉宽，生产率提高。脉冲间隔：脉冲间隔：即放电停歇时间，用符号即放电停歇时间，用符号t t0 0表示。表示。一般来讲，脉冲间隔减小，生产率提高。一般来讲，脉冲间隔减小，生产率提高。电流/A安徽机电职业技术学院模具制造技术脉冲宽度与加工速度关系曲线脉冲间隙与加工速度关系曲线峰值电流与加工速度的关系安徽机电职业技术学院模具制造技术脉冲能量：脉冲能

14、量：即脉冲平均功率。脉冲能量愈大，蚀除量就愈大。即脉冲平均功率。脉冲能量愈大，蚀除量就愈大。单位时间内，正极或负极的总蚀除量：单位时间内，正极或负极的总蚀除量： Q Qqfqfkwfkwf 其中：其中：q q正极或负极单个脉冲的蚀除量（正极或负极单个脉冲的蚀除量（g g或或mm3mm3） f f脉冲频率（脉冲频率（HzHz） k k与电极材料、脉冲参数、工作液有关的系数。与电极材料、脉冲参数、工作液有关的系数。（正负极不同）（正负极不同） w w单个脉冲能量（单个脉冲能量（J J） w w放电时间内平均放电压放电时间内平均放电压uu平均电流平均电流ii放电时间放电时间t t安徽机电职业技术学

15、院模具制造技术（3 3 3 3）材料的热力学性能对蚀除量的影响）材料的热力学性能对蚀除量的影响）材料的热力学性能对蚀除量的影响）材料的热力学性能对蚀除量的影响电火花加工是依靠放电产生的热来蚀除材料的，材料的电火花加工是依靠放电产生的热来蚀除材料的，材料的热力学常数会有影响，如熔点高，蚀除困难，导热系数大，热力学常数会有影响，如熔点高，蚀除困难，导热系数大，散热快也会降低蚀除量。散热快也会降低蚀除量。2 2 2 2、影响电火花加工质量的主要因素、影响电火花加工质量的主要因素、影响电火花加工质量的主要因素、影响电火花加工质量的主要因素（1 1）影响电火花加工精度）影响电火花加工精度

16、1 1）电极损耗对加工精度的影响）电极损耗对加工精度的影响型腔加工；用电极的体积损耗率来衡量。型腔加工；用电极的体积损耗率来衡量。穿孔加工：用长度损耗率来衡量。穿孔加工：用长度损耗率来衡量。 2 2）放电间隙对加工精度的影响）放电间隙对加工精度的影响安徽机电职业技术学院模具制造技术3)3)加工斜度对加工精度的影响加工斜度对加工精度的影响在加工过程中随着加工深度在加工过程中随着加工深度的增加，二次放电次数增多，侧的增加，二次放电次数增多，侧面间隙逐渐增大，使加工孔入口面间隙逐渐增大，使加工孔入口处的间隙大于出口处的间隙，出处的间隙大于出口处的间隙，出现加工斜度，使加工表面产生形现

17、加工斜度，使加工表面产生形状误差，状误差，（2 2）影响表面质量的工艺因素）影响表面质量的工艺因素 1 1）表面粗糙度）表面粗糙度脉冲能量越大，加工速度越高，脉冲能量越大，加工速度越高，RaRa值越大；值越大；工件材料越硬、熔点越高，工件材料越硬、熔点越高，RaRa值越小；值越小；工具电极的表面粗糙度越大，工件的工具电极的表面粗糙度越大，工件的RaRa值越大；值越大；安徽机电职业技术学院模具制造技术2 2）表面变化层）表面变化层经电火花加工后的表面将产生包括凝固层和热影响层经电火花加工后的表面将产生包括凝固层和热影响层的表面变化层的表面变化层凝固层凝固层是工件表层材料在

18、脉冲放电的瞬间高温作用下熔化是工件表层材料在脉冲放电的瞬间高温作用下熔化后未能抛出，在脉冲放电结束后迅速冷却、凝固而保留下后未能抛出，在脉冲放电结束后迅速冷却、凝固而保留下来的金属层。来的金属层。热影响层热影响层位于凝固层和工件基体材料之间，该层金属受到放电点传位于凝固层和工件基体材料之间，该层金属受到放电点传来的高温影响，使材料的金相组织发生了变化。来的高温影响，使材料的金相组织发生了变化。安徽机电职业技术学院模具制造技术五、型孔加工五、型孔加工五、型孔加工五、型孔加工（一）加工方法（一）加工方法1 1、直接加工法、直接加工法直接利用适当加长的凸模作电直接利用适当加长的凸

19、模作电极加工凹模的型孔，加工后将凸模极加工凹模的型孔，加工后将凸模上的损耗部分去除。工艺简单，电上的损耗部分去除。工艺简单，电加工性差加工性差2 2、间接加工法（或混合法）、间接加工法（或混合法）将凸模的加长部分选用与凸模将凸模的加长部分选用与凸模不同的材料，与凸模一起加工，以不同的材料，与凸模一起加工，以粘接或钎焊部分作穿孔电极的工作粘接或钎焊部分作穿孔电极的工作部分。部分。安徽机电职业技术学院模具制造技术3 3、修配凸模法、修配凸模法凸模和工具电极分别凸模和工具电极分别制造，在凸模上留一定的修制造，在凸模上留一定的修配余量，按电火花加工好的配余量，按电火花加工好的凹模型孔修

20、配凸模，达到所凹模型孔修配凸模，达到所要求的凸、凹模的配合间隙。要求的凸、凹模的配合间隙。4 4、二次电极法、二次电极法利用一次电极制造出二次利用一次电极制造出二次电极（如图电极（如图b)b)，再分别用一次和，再分别用一次和二次电极加工出凹模（如图二次电极加工出凹模（如图a)a)和和凸模（如图凸模（如图c) c) ，并保证凸、凹，并保证凸、凹模配合间隙（如图模配合间隙（如图d) d) 。1一次电极 2凹模3二次电极 4凸模安徽机电职业技术学院模具制造技术（二）电极设计（二）电极设计 1 1、结构设计、结构设计常用的电极结构形式有常用的电极结构形式有整体式、整体式、组合式、镶拼式组

21、合式、镶拼式。整体式电极整体式电极一块材料整体加工而成。适一块材料整体加工而成。适合尺寸较小、结构不太复杂的型孔合尺寸较小、结构不太复杂的型孔加工。如果型孔的加工面积较大，加工。如果型孔的加工面积较大，需要减轻电极本身的重量，可加工需要减轻电极本身的重量，可加工一些一些“减重孔减重孔”或或“挖空。挖空。安徽机电职业技术学院模具制造技术组合式电极组合式电极将多个电极装夹在一起，同将多个电极装夹在一起，同时完成凹模各型孔的穿孔加工。时完成凹模各型孔的穿孔加工。1固定板 2电极1,2,3,4,5电极拼块;6定位销;7固定螺钉镶拼式电极镶拼式电极复杂电极加工有困难复杂电极加工有困难时

22、，分成几块分别加工，再时，分成几块分别加工，再镶拼成整体。镶拼成整体。安徽机电职业技术学院模具制造技术1型孔轮廓 2电极横截面2 2 2 2、电极尺寸、电极尺寸、电极尺寸、电极尺寸 1)1)1)1)横截面尺寸横截面尺寸横截面尺寸横截面尺寸以凹模尺寸和公差确定电极横截面尺寸时，以凹模尺寸和公差确定电极横截面尺寸时，以凹模尺寸和公差确定电极横截面尺寸时，以凹模尺寸和公差确定电极横截面尺寸时，则电极的轮廓应比型孔均匀地缩小一个放电则电极的轮廓应比型孔均匀地缩小一个放电则电极的轮廓应比型孔均匀地缩小一个放电则电极的轮廓应比型孔均匀地缩小一个放电间隙值。间隙值。间隙值。间隙值。 a=A-2a=

23、A-2 b=B+2 b=B+2 c=C c=C r r1 1=R=R1 1+ + r r2 2=R=R2 2-式中式中 A A、B B、C C、 R R1 1、 R R2 2型孔基本尺寸 a a、b b、c c、 r r1 1、 r r2 2电极横截面基本尺寸单边放电间隙安徽机电职业技术学院模具制造技术以凸模尺寸和公差确定电极横截面尺寸时，则随凸模、凹模配以凸模尺寸和公差确定电极横截面尺寸时，则随凸模、凹模配以凸模尺寸和公差确定电极横截面尺寸时，则随凸模、凹模配以凸模尺寸和公差确定电极横截面尺寸时，则随凸模、凹模配合间隙合间隙合间隙合间隙Z(Z(Z(Z(双面）的不同，分为三种情况：

24、双面）的不同，分为三种情况：双面）的不同，分为三种情况：双面）的不同，分为三种情况： Z=2 Z=2 电极与凸模尺寸相同电极与凸模尺寸相同 Z2Z2 Z2 电极比凸模尺寸均匀均匀放大一个数值电极比凸模尺寸均匀均匀放大一个数值a a1 1, ,形状相似。形状相似。电极缩小或放大的数值可按下式计算电极缩小或放大的数值可按下式计算安徽机电职业技术学院模具制造技术或者按凸凹模的配合间隙或者按凸凹模的配合间隙X X（2X= Z2X= Z）与精加工时的放电间隙与精加工时的放电间隙的的关系为依据进行计算。分为三种情况：关系为依据进行计算。分为三种情况：（1 1）X X 电极的截面尺寸与凸模的截

25、面尺寸完全相同。电极的截面尺寸与凸模的截面尺寸完全相同。（2 2）X X 电极的截面尺寸在凸模的四周均匀缩小一个（电极的截面尺寸在凸模的四周均匀缩小一个（-X X）值。如图）值。如图a a所示所示（3 3）X X 电极的截面尺寸在凸模的四周均匀增大一个（电极的截面尺寸在凸模的四周均匀增大一个（X-X-）值。如图）值。如图b b所示。所示。图a 按凸模均匀减小的电极图图b 按凸模均匀增大的电极图安徽机电职业技术学院模具制造技术2)2)2)2)长度尺寸长度尺寸长度尺寸长度尺寸电极长度为电极长度为L+ LL+ L电极有效长度的计算公式：电极有效长度的计算公式： L=kH+HL=kH+H

26、1 1 式中式中 H H 凹模需电火花加工的厚度；凹模需电火花加工的厚度； H H1 1 其大小为（其大小为（0.40.40.80.8）H H ； LL 夹持端长度。约为夹持端长度。约为101020mm20mm）。）。 kk 与电极材料、型孔的复杂程度与电极材料、型孔的复杂程度以及加工方式有关的系数。紫铜以及加工方式有关的系数。紫铜2-2.5,2-2.5,黄黄铜铜3-3.5,3-3.5,石墨石墨1.7-2,1.7-2,铸铁铸铁2.5-32.5-3，钢，钢3-3.5 3-3.5 安徽机电职业技术学院模具制造技术阶梯电极阶梯电极就是在原电极的基础上适当加长，可将电极做成阶就是在原电极的基

27、础上适当加长，可将电极做成阶梯型分别进行粗、精加工梯型分别进行粗、精加工。阶梯电极的加工原理是利用加长阶梯电极的加工原理是利用加长部分进行穿孔粗加工，蚀除大部分金属，只留下精加工余量部分进行穿孔粗加工，蚀除大部分金属，只留下精加工余量由由L部分来完成最后加工。部分来完成最后加工。L和和d尺寸计算：尺寸计算： L（1.21.4）H mm d d2a或者或者d（0.70.8）d 式中式中 H为凹模需电火花加工的厚度；为凹模需电火花加工的厚度； a为单边缩小量。为单边缩小量。安徽机电职业技术学院模具制造技术3)3)3)3)电极公差电极公差电极公差电极公差电极的制造精度要高于型孔的精度电极

28、的制造精度要高于型孔的精度, ,截截面的尺寸公差取凹模刃口相应尺寸公差的面的尺寸公差取凹模刃口相应尺寸公差的1/2-2/31/2-2/3。粗糙度也要比型孔要求低。粗糙度也要比型孔要求低, ,直线直线度、平行度在度、平行度在100mm100mm长度上内不大于长度上内不大于0.01mm0.01mm电火花成形加工电火花成形加工一.基本工作原理二.工艺特点三.加工机床四.基本工艺规律思考与练习六.型腔加工七.电极材料及制造五.型孔加工八.电规准及其选择九.工作液的选择安徽机电职业技术学院模具制造技术六、型腔加工六、型腔加工六、型腔加工六、型腔加工盲孔加工，排屑难盲孔加工，排屑难;加工面积

29、大，加工面积大，电规准调节范围大电规准调节范围大（一）型腔电火花加工方法（一）型腔电火花加工方法（1 1）单电极加工法：）单电极加工法：指用一个电指用一个电极加工出所需型腔极加工出所需型腔 1 1）用于加工形状简单、精度要）用于加工形状简单、精度要求不高的型腔。求不高的型腔。 2 2）用于加工经过预加工的型腔。）用于加工经过预加工的型腔。 3 3）用平动法加工型腔。用一个）用平动法加工型腔。用一个电极完成型腔的粗、中、精加工电极完成型腔的粗、中、精加工平动头安徽机电职业技术学院模具制造技术（2 2）多电极更换法）多电极更换法采采用用多多个个电电极极, ,依依次次更更换换加加工工

30、同同一一个个型型腔腔的的方方法法，型型腔腔精精度度高高，用用于于精精密密和和复复杂杂型型腔腔的的加加工工，但但需需制制造造多多个个电极电极（3 3）分解电极法）分解电极法根根据据型型腔腔的的几几何何形形状状，把把电电极极分分解解成成主主型型腔腔电电极极和和副型腔电极，电极分别制造。副型腔电极，电极分别制造。主电极加工型腔的主要主电极加工型腔的主要部分，副电极加工型腔的尖部分，副电极加工型腔的尖角、窄缝等部位。角、窄缝等部位。多电极加工1模坯；2精加工后的型腔；3中加工后的型腔；4粗加工后的型腔安徽机电职业技术学院模具制造技术（二）电极设计（二）电极设计 1. 1. 1. 1.结

31、构设计结构设计结构设计结构设计常用的电极结构形式有常用的电极结构形式有整体式、镶拼式、组合式整体式、镶拼式、组合式. . 设有设有排气孔和冲油孔排气孔和冲油孔 1 1）冲油孔设计在难以排屑的拐角、窄缝等处）冲油孔设计在难以排屑的拐角、窄缝等处 2 2）排气孔设计在蚀除面积较大的位置）排气孔设计在蚀除面积较大的位置设强迫冲油孔的电极设排气孔的电极安徽机电职业技术学院模具制造技术2.2.2.2.电极尺寸的确定电极尺寸的确定电极尺寸的确定电极尺寸的确定（1 1）电极水平截面尺寸的确定）电极水平截面尺寸的确定单电极精加工时，确定方法与单电极精加工时，确定方法与型孔加工相同型孔加工相

32、同采用单电极平动加工时，其计算采用单电极平动加工时，其计算公式为公式为 a=Akb式中 a电极水平方向尺寸； A型腔的基本尺寸； k与型腔尺寸标注有关的系数； b电极单边缩放量； b=cfg式中 c平动量，取0.5-0.6mm f精加工最后一档规准的单边放电间隙取0.02-0.03mm g精加工电极侧面损耗,不超过0.1mm安徽机电职业技术学院模具制造技术 (2(2）电极垂直方向尺寸：）电极垂直方向尺寸：电极在平行于主轴方向上的尺寸电极在平行于主轴方向上的尺寸 HH1 + H2式中：H1电极垂直方向垂直方向有效工作尺寸 H2电极固定板与模块之间的距离，一般为510mm左右 H1型

33、腔的垂直尺寸（型腔深度）； C1粗规准加工时电极端面的相对损耗率，一般1，C1H1只适用于未进行预加工的型腔； C2中、精规准加工时端面相对损耗率一般为20% 25%， S 中、精规准加工时端面总的进给量,一般为0.40.5mm； j最后一挡精规准加工时端面的放电间隙，一般为0.02 0.03，有时可忽略不计。安徽机电职业技术学院模具制造技术七、电极材料及制造七、电极材料及制造七、电极材料及制造七、电极材料及制造选择原则：选择原则：损耗小、成形快、加工稳定性好、机械加工工艺性好、价格适损耗小、成形快、加工稳定性好、机械加工工艺性好、价格适宜和来源广宜和来源广。常用电极材料种

34、类和性能如表所示：常用电极材料种类和性能如表所示：安徽机电职业技术学院模具制造技术在许可的情况下，尽量选择在许可的情况下，尽量选择“低耗低耗”电极材料。电极材料。低耗材料是指在电火花加工时相对损耗1的电极材料。即：安徽机电职业技术学院模具制造技术铜钨合金电极铜电极石墨电极安徽机电职业技术学院模具制造技术常见电极的制造方法：1 1石墨电极石墨电极石墨电极的制造基本上都采用石墨电极的制造基本上都采用切削加工和成形磨削切削加工和成形磨削。2 2铜电极及其加工铜电极及其加工铜属软金属材料，加工时易变形，加工的电极表面粗糙度较差。切削加铜属软金属材料，加工时易变形，加

35、工的电极表面粗糙度较差。切削加工时要用肥皂水作工作液，同时，进刀量要尽可能小。铜电极的磨削特别困工时要用肥皂水作工作液，同时，进刀量要尽可能小。铜电极的磨削特别困难，非常容易堵塞砂轮，磨削时砂轮粒度不能太细，还要加磨削液，同时采难，非常容易堵塞砂轮，磨削时砂轮粒度不能太细，还要加磨削液，同时采用低转速磨削，砂轮进给量要小。用低转速磨削，砂轮进给量要小。3 3铜钨合金、银钨合金电极及其加工铜钨合金、银钨合金电极及其加工制造时宜选用硬质合金刀具作切削加工。磨削加工时容易堵塞砂轮；选制造时宜选用硬质合金刀具作切削加工。磨削加工时容易堵塞砂轮；选择的砂轮粒度不能太细，宜选用白刚玉砂轮；磨削时要加磨削

36、液。择的砂轮粒度不能太细，宜选用白刚玉砂轮；磨削时要加磨削液。安徽机电职业技术学院模具制造技术八、电火花加工的电规准及其选择八、电火花加工的电规准及其选择八、电火花加工的电规准及其选择八、电火花加工的电规准及其选择在电火花加工中，电参数（电压、电流、在电火花加工中，电参数（电压、电流、脉冲宽度、脉冲间歇等）的脉冲宽度、脉冲间歇等）的最佳配合最佳配合，称为，称为电规准。电规准。电规准一般分为粗、中、精三种，每一电规准一般分为粗、中、精三种，每一种电规准又分为几挡，可根据加工工艺要求种电规准又分为几挡，可根据加工工艺要求选择和转换。选择和转换。粗规准用于粗加工粗规准用于粗加工中规

37、准粗加工、精加工间过渡加工中规准粗加工、精加工间过渡加工精规准用于精加工精规准用于精加工电火花成形加工电火花成形加工一.基本工作原理二.工艺特点三.加工机床四.基本工艺规律思考与练习六.型腔加工七.电极材料及制造五.型孔加工八.电规准及其选择九.工作液的选择安徽机电职业技术学院模具制造技术安徽机电职业技术学院模具制造技术九、工作液的选择九、工作液的选择九、工作液的选择九、工作液的选择具有一定绝缘性能的液体介质。具有一定绝缘性能的液体介质。（1 1）工作液的作用：）工作液的作用：形成火花击穿的放电通道，并在放电结束后迅速恢复间形成火花击穿的放电通道，并在放电结束后迅速

38、恢复间隙的绝缘状态；隙的绝缘状态；对放电通道产生压缩作用；对放电通道产生压缩作用；帮助电蚀物的抛出与排除；帮助电蚀物的抛出与排除；冷却电极和工件。冷却电极和工件。（2 2）对工作液的要求）对工作液的要求具有一定的绝缘强度，较好的流动性，较快的绝缘强度恢复性能。具有一定的绝缘强度，较好的流动性，较快的绝缘强度恢复性能。燃点、闪点要高，不会爆炸，不易燃烧。燃点、闪点要高，不会爆炸，不易燃烧。无毒、无刺激性，放电时的分解物对加工妨碍小，对人体无害。无毒、无刺激性，放电时的分解物对加工妨碍小，对人体无害。电加工稳定性要好，工艺指标要高。电加工稳定性要好，工艺指标要高。价廉易得。价廉易

39、得。安徽机电职业技术学院模具制造技术（3 3）常用工作液的种类及其应用）常用工作液的种类及其应用电火花加工最常用的工作液为煤油。其次是机油、电火花加工最常用的工作液为煤油。其次是机油、锭子油。水和水基工作液（包括去离子水等）用得较少。锭子油。水和水基工作液（包括去离子水等）用得较少。煤油煤油由于粘度低，排屑方便，击穿间隙小，对电火由于粘度低，排屑方便，击穿间隙小，对电火花加工精度有好处，因此是目前国内应用最普遍的工作花加工精度有好处，因此是目前国内应用最普遍的工作液。液。机油、锭子油机油、锭子油的粘度稍大，但燃点高，常用于大能的粘度稍大，但燃点高，常用于大能量加工，即大型腔电火

40、花粗加工。量加工，即大型腔电火花粗加工。水和水溶液水和水溶液由于价廉易得，并有不燃、无味等特性，由于价廉易得，并有不燃、无味等特性，正越来越受到重视。正越来越受到重视。电火花成形加工电火花成形加工一.基本工作原理二.工艺特点三.加工机床四.基本工艺规律思考与练习六.型腔加工七.电极材料及制造五.型孔加工八.电规准及其选择九.工作液的选择安徽机电职业技术学院模具制造技术（4 4）工作液对电火花加工的影响）工作液对电火花加工的影响 1 1）工作液压力和流速的影响）工作液压力和流速的影响工作液在实际应用中，常以工作液在实际应用中，常以“冲冲”或或“抽抽”的方式进行。的方式进行。冲抽油

41、方式(a)下冲油式 (b)上冲油式 (c)下抽油式 (d)上抽油式若压力和流速若压力和流速过小过小过小过小则对蚀除物的排除不利，会造成加工不稳定；则对蚀除物的排除不利，会造成加工不稳定；若若太大太大太大太大，则会引起电极耗损增大，并使主轴跳动，也使加工不稳定。，则会引起电极耗损增大，并使主轴跳动，也使加工不稳定。安徽机电职业技术学院模具制造技术2 2）工作液种类的影响）工作液种类的影响工作液种类不同，其化学成分与性质也各不相同，工作液种类不同，其化学成分与性质也各不相同，电加工后的工艺效果相差很大。电加工后的工艺效果相差很大。3 3）工作液污染程度的影响）工作液污染程度的影响工

42、作液污染程度严重工作液污染程度严重，会使加工稳定性变差，会使加工稳定性变差，从而导致生产率降低，同时污染严重会使加工间隙增从而导致生产率降低，同时污染严重会使加工间隙增大，对电极损耗也不利。大，对电极损耗也不利。太纯净的工作液太纯净的工作液，对减小电极耗损也是不利的，对减小电极耗损也是不利的，它会减少生成低损耗保护膜所需碳粒的浓度。由于放它会减少生成低损耗保护膜所需碳粒的浓度。由于放电间隙小，加工时金属屑、碳微粒、气泡等电蚀产物电间隙小，加工时金属屑、碳微粒、气泡等电蚀产物使窄小的间隙容纳不了或局部浓度过高，排屑不畅，使窄小的间隙容纳不了或局部浓度过高，排屑不畅，这样也会使加工不稳定而降低生

43、产率。这样也会使加工不稳定而降低生产率。电火花成形加工电火花成形加工一.基本工作原理二.工艺特点三.加工机床四.基本工艺规律思考与练习六.型腔加工七.电极材料及制造五.型孔加工八.电规准及其选择九.工作液的选择安徽机电职业技术学院模具制造技术1 1电火花成形加工有何优、缺点电火花成形加工有何优、缺点? ? 2 2型型腔腔的的电电火火花花成成形形加加工工用用的的电电极极，为为什什么么要要设设排气孔和冲油孔，如何设置排气孔和冲油孔，如何设置? ? 3 3常常用用型型腔腔电电火火花花成成形形加加工工的的工工艺艺方方法法有有哪哪些些，各有何特点各有何特点? ? 4 4使用阶梯电极有何特殊作用

44、使用阶梯电极有何特殊作用? ? 思考与练习安徽机电职业技术学院模具制造技术p电火花线切割加工是电火花线切割加工是在机床数字控制系统的控制下，在机床数字控制系统的控制下，自动完成直线成形表面的切割作业自动完成直线成形表面的切割作业. .p适合于加工适合于加工淬火钢、硬质合金等难加工材料和窄槽、淬火钢、硬质合金等难加工材料和窄槽、尖角、轮廓尖角、轮廓复杂的工件。复杂的工件。p适合于冲模、挤压模、塑料模以及电火花成形加工适合于冲模、挤压模、塑料模以及电火花成形加工使用的电极使用的电极等。等。电火花线切割电火花线切割一、概述二、工艺参数选择三、编程思考与练习1.加工原理2.机床分类3.工艺特

45、点安徽机电职业技术学院模具制造技术A微细结构和复杂形状应用安徽机电职业技术学院模具制造技术安徽机电职业技术学院模具制造技术安徽机电职业技术学院模具制造技术安徽机电职业技术学院模具制造技术安徽机电职业技术学院模具制造技术一、概述一、概述1.1.线切割机床的加工原理线切割机床的加工原理p利用电极和工件之间的脉冲放电的电腐蚀利用电极和工件之间的脉冲放电的电腐蚀作用，对工件进行加工的一种工艺方法。作用，对工件进行加工的一种工艺方法。p只是只是线切割线切割利用连续移动的细金属丝（称利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花

46、放为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成形。电蚀除金属、切割成形。电火花线切割电火花线切割一、概述二、工艺参数选择三、编程思考与练习1.加工原理2.机床分类3.工艺特点安徽机电职业技术学院模具制造技术电火花线切割加工原理图1.工作液箱 2.储丝筒 3.电极丝 4.供液管 5.进电块6.工件 7.夹具 8.纵横拖板9.脉冲电源加工时工件加工时工件6 6接脉冲电源的接脉冲电源的9 9的阳极，电的阳极，电极丝极丝3 3接脉冲电源的阴极并在驱动电机的带接脉冲电源的阴极并在驱动电机的带动下按一定速度运行（称为走丝），在电极动下按一定速度运行（称为走丝），在电极丝与工件间浇

47、注工作液。当高频脉冲电源接丝与工件间浇注工作液。当高频脉冲电源接通后，电极丝与工件之间形成脉冲放电火花通后，电极丝与工件之间形成脉冲放电火花安徽机电职业技术学院模具制造技术 2.2.2.2.线切割机床分类线切割机床分类线切割机床分类线切割机床分类机机床床主主要要由由主主机机（包包括括床床身身、坐坐标标工工作作台台、走走丝丝机机构构等等）、脉脉冲冲电源、控制系统、液体介质循环系统几大部分组成。电源、控制系统、液体介质循环系统几大部分组成。 1-储丝筒；2-走丝溜板；3-丝架；4-上工作台；5-下工坐台； 6-床身；7-脉冲电源及微机控制柜安徽机电职业技术学院模具制造技术安

48、徽机电职业技术学院模具制造技术按按走走丝丝速速度度大大小小分分类类，可可将将其其分分为为快快速速走丝线切割、慢速走丝线切割。走丝线切割、慢速走丝线切割。快走丝：快走丝：走丝速度为走丝速度为8 810m/s10m/s，电极丝往复循环电极丝往复循环加工精度为加工精度为0.01-0.02mm0.01-0.02mm，表面粗糙度一般表面粗糙度一般为为Ra 5.0-2.5um Ra 5.0-2.5um ，最佳可达最佳可达Ra 1.0umRa 1.0um电火花线切割电火花线切割一、概述二、工艺参数选择三、编程思考与练习1.加工原理2.机床分类3.工艺特点安徽机电职业技术学院模具制造技术

49、慢走丝：慢走丝：p走丝速度低于走丝速度低于0.2m/s0.2m/s，电极丝单向移动而，电极丝单向移动而且电极丝（一般为黄铜丝）只使用一次且电极丝（一般为黄铜丝）只使用一次p加工零件的厚度小于高速；机床价格高。加工零件的厚度小于高速；机床价格高。加工精度为加工精度为0.002-0.005mm0.002-0.005mm，表面粗糙度一，表面粗糙度一般为般为Ra1.25um Ra1.25um ，最佳可达，最佳可达Ra 0.2umRa 0.2um电火花线切割电火花线切割一、概述二、工艺参数选择三、编程思考与练习1.加工原理2.机床分类3.工艺特点安徽机电职业技术学院模具制造技术3.3.3.3.

50、线切割加工特点线切割加工特点线切割加工特点线切割加工特点（1 1）与电火花成型相比不需要制作电极；）与电火花成型相比不需要制作电极；（2 2）电极丝沿长度方向运动，加工中损耗少。）电极丝沿长度方向运动，加工中损耗少。（3 3）能能加加工工精精密密、形形状状复复杂杂而而细细小小的的内内、外外形形面面，以以及高熔点、高硬度难切削的材料。及高熔点、高硬度难切削的材料。（4 4）自动化程度高，操作方便，周期短）自动化程度高，操作方便，周期短（5 5）但不能加工母线不是直线的表面和盲孔。）但不能加工母线不是直线的表面和盲孔。安徽机电职业技术学院模具制造技术二、线切割加工工艺参数的选择二、线切

51、割加工工艺参数的选择二、线切割加工工艺参数的选择二、线切割加工工艺参数的选择1.1.脉冲电源脉冲电源（1 1）峰值电流）峰值电流脉冲峰值电流的增大会增加单个脉冲放电脉冲峰值电流的增大会增加单个脉冲放电的能量，加工电流也会增大，切割速度会明显的能量，加工电流也会增大，切割速度会明显增加。但是，加工表面的粗糙度变差。增加。但是，加工表面的粗糙度变差。（2 2）脉冲宽度）脉冲宽度增加脉冲宽度，切割速度随之增大，但有增加脉冲宽度，切割速度随之增大，但有一最佳脉冲宽度值。一最佳脉冲宽度值。电火花线切割电火花线切割一、概述二、工艺参数选择三、编程思考与练习1.加工原理2.机床分类3.工艺特点安徽机电

52、职业技术学院模具制造技术（3 3）脉冲频率）脉冲频率在单个脉冲能量一定的情况下，提高在单个脉冲能量一定的情况下，提高单位时间内脉冲放电的次数即脉冲频率，单位时间内脉冲放电的次数即脉冲频率，会使切割速度增大。但造成加工表面的粗会使切割速度增大。但造成加工表面的粗糙度变差。糙度变差。（4 4）电源电压）电源电压改变电源电压时，表面粗糙度变化不改变电源电压时，表面粗糙度变化不大，而切割速度却有明显提高。大，而切割速度却有明显提高。电火花线切割电火花线切割一、概述二、工艺参数选择三、编程思考与练习1.加工原理2.机床分类3.工艺特点安徽机电职业技术学院模具制造技术加工规准的选择

53、加工规准的选择加工规准的选择加工规准的选择（1 1 1 1）当要求切割速度高时）当要求切割速度高时）当要求切割速度高时）当要求切割速度高时在满足粗糙度要求的前提下再追求高的切削速度。在满足粗糙度要求的前提下再追求高的切削速度。（2 2 2 2）当要求表面粗糙度小时）当要求表面粗糙度小时）当要求表面粗糙度小时）当要求表面粗糙度小时应该选择小的脉冲宽度、小的峰值电流、低的电源电压，应该选择小的脉冲宽度、小的峰值电流、低的电源电压，同时脉冲频率要适当。同时脉冲频率要适当。（3 3 3 3）当要求电极丝损耗小时）当要求电极丝损耗小时）当要求电极丝损耗小时）当要求电极丝损耗小时应该选择大的脉冲宽度

54、。应该选择大的脉冲宽度。（4 4 4 4）当切割厚度加大时）当切割厚度加大时）当切割厚度加大时）当切割厚度加大时切割厚工件的特点，一是切割量大，二是排屑困难。应该切割厚工件的特点，一是切割量大，二是排屑困难。应该选择高电压、大电流、大的脉冲宽度和大的脉冲间隔。选择高电压、大电流、大的脉冲宽度和大的脉冲间隔。安徽机电职业技术学院模具制造技术2.2.2.2.电极丝电极丝电极丝电极丝（1 1）电极丝的直径）电极丝的直径一般直径为一般直径为0.04-0.2mm0.04-0.2mm（2 2）走丝速度）走丝速度电极丝的走丝速度影响切割速度电极丝的走丝速度影响切割速度（3 3）电极丝的选择）

55、电极丝的选择高速走丝机床的电极丝是快速往复运行的，在加工过程中要高速走丝机床的电极丝是快速往复运行的，在加工过程中要反复使用。这类电极丝主要反复使用。这类电极丝主要有钼丝、钨丝和钨钼丝。有钼丝、钨丝和钨钼丝。低速走丝线切割机床一般用低速走丝线切割机床一般用黄铜作电极丝，黄铜作电极丝，电极丝作单向低电极丝作单向低速运行，用一次就作为废料回收，不必用高强度和耐损耗的钼丝。速运行，用一次就作为废料回收，不必用高强度和耐损耗的钼丝。电火花线切割电火花线切割一、概述二、工艺参数选择三、编程思考与练习1.加工原理2.机床分类3.工艺特点安徽机电职业技术学院模具制造技术3.3.3.3.工作介质

56、工作介质工作介质工作介质（1 1）基本要求）基本要求工工作作液液是是放放电电介介质质又又是是冷冷却却液液，一一般般快快走走丝丝用用专专用用乳乳化化液液，慢走丝用去离子水。慢走丝用去离子水。所有工作介质必须具有以下性能：所有工作介质必须具有以下性能：具有一定的绝缘性，适合线切割的电阻率具有一定的绝缘性，适合线切割的电阻率10104 410105 5cmcm 较好的洗涤性能，对工件具有较好的附着力、渗透性和除污能力。较好的洗涤性能，对工件具有较好的附着力、渗透性和除污能力。较好的冷却性，具有良好的吸热、传热和散热性能。较好的冷却性，具有良好的吸热、传热和散热性能。对环境无污染，对人体无害，

57、配制方便，使用寿命要长。对环境无污染，对人体无害，配制方便，使用寿命要长。（2 2）工作介质对工艺指标的影响）工作介质对工艺指标的影响太太纯纯净净的的介介质质不不容容易易形形成成放放电电通通道道，介介质质太太脏脏，消消除除电电离离困困难容易引起二次放电。难容易引起二次放电。安徽机电职业技术学院模具制造技术三、数控线切割编程三、数控线切割编程三、数控线切割编程三、数控线切割编程p数控程序就是用来控制机床，使机床按照预定要数控程序就是用来控制机床，使机床按照预定要求进行切割加工。变换成机器可以接受的指令码，求进行切割加工。变换成机器可以接受的指令码，这个全过程称为程序的编制。这个全过程

58、称为程序的编制。p为了便于机床接受命令，必须按照一定的格式来为了便于机床接受命令，必须按照一定的格式来编制线切割机床的数控程序。目前，国内使用最多编制线切割机床的数控程序。目前，国内使用最多的是的是3B3B格式格式，ISOISO和和EIAEIA是国际通用的格式。是国际通用的格式。电火花线切割电火花线切割一、概述二、工艺参数选择三、编程思考与练习1.加工原理2.机床分类3.工艺特点安徽机电职业技术学院模具制造技术1 1、3B3B格式程序编制格式程序编制（1 1）程序格式）程序格式BXBYBJGZ分隔符号 X坐标值 Y坐标值计数长度计数方向加工指令1 1）分隔符号）分隔符号B B 用

59、来将用来将X X、Y Y、J J的数码分开，利于控制器的数码分开，利于控制器识别。识别。安徽机电职业技术学院模具制造技术2 2）坐标值）坐标值X X、Y Y 即即X X、Y Y坐标的绝对值，单位坐标的绝对值，单位mm 坐标原点为线段起点，坐标原点为线段起点，X X、Y Y分别取线段在对分别取线段在对应方向上的增量，即该线段在相对坐标系中的应方向上的增量，即该线段在相对坐标系中的终点终点坐坐标的绝对值。标的绝对值。X X、Y Y允许取比值，若允许取比值，若X X或或Y Y为零时，为零时，X X、Y Y值均可不写，但分隔符号保留。例值均可不写，但分隔符号保留。例 B2000B0B2000

60、GxL B2000B0B2000GxL1 1 可写为可写为BBB2000GxLBBB2000GxL1 1。坐标原点为圆心，坐标原点为圆心，X X、Y Y取圆弧取圆弧起点起点坐标的绝对坐标的绝对值，但不允许取比值。值，但不允许取比值。圆弧圆弧直线直线BXBYBJGZ分隔符号 X坐标值 Y坐标值计数长度计数方向加工指令安徽机电职业技术学院模具制造技术3 3）计数方向）计数方向G G Gx Gx 取取X X方向进给总长度计数方向进给总长度计数 G GYY取取Y Y方向进给总长度计数方向进给总长度计数用用线线段段的的终终点点坐坐标标的的绝绝对对值值进进行行比比较较，哪哪个方向数值个

61、方向数值大大，就取该方向作为计数方向。即：，就取该方向作为计数方向。即：|Y| |X|Y| |X|时，取时，取G GY Y； |Y| |X| |Y| |X|时，取时，取GxGx；|Y|=|X|Y|=|X|时，取时，取GxGx或或G GY Y，有些机床对此专门规定。，有些机床对此专门规定。根根据据终终点点坐坐标标的的绝绝对对值值，哪哪个个方方向向数数值值小小，就取该方向为计数方向。与直线相反。即：就取该方向为计数方向。与直线相反。即：|Y| |X|Y|X| |Y|X|时，取时，取GxGx；|Y|=|X|Y|=|X|时，取时，取GxGx或或G GY Y，有些机床对此专门规定。，有些机床对此专门规

63、线或圆弧在该方向上的投影线或圆弧在该方向上的投影总和（绝对值），单位总和（绝对值），单位mm 对于直线，对于直线，当当|Ye|Ye|Xe|Xe|时，时，取取J J|Ye|Ye|；当；当|Xe|Xe|Ye|Ye|时，取时，取J J|Xe|Xe|即可。即可。安徽机电职业技术学院模具制造技术对于圆弧对于圆弧，它可能跨越几个象限，如图，它可能跨越几个象限，如图a a和图和图b b的圆弧都是的圆弧都是从从A A加工到加工到B B。图。图a a为为GxGx，J JJx1Jx1Jx2Jx2；图；图b b为为GyGy，J JJy1Jy1Jy2Jy2Jy3Jy3。图a 跨越两个象限图b 跨越四个象

64、限安徽机电职业技术学院模具制造技术线OA：取 GY 弧CD：取GYJ=3000 m 安徽机电职业技术学院模具制造技术5 5 5 5）加工指令）加工指令）加工指令）加工指令Z Z Z Z 根据被加工图形的形状，所在象限和走向等确定。控根据被加工图形的形状，所在象限和走向等确定。控制台根据这些指令，进行偏差计算，控制进给方向。制台根据这些指令，进行偏差计算，控制进给方向。加工指令加工指令Z Z共分十二种，共分十二种，对于直线段的加工指令用对于直线段的加工指令用L L表表示，示，L L后面的数字表示该线段所在的象限。后面的数字表示该线段所在的象限。对于与坐标轴对于与坐标轴重

65、合的直线段，正重合的直线段，正X X轴为轴为L1L1，正，正Y Y轴为轴为L2L2，负，负X X轴为轴为L3L3，负，负Y Y轴为轴为L4L4。直线直线安徽机电职业技术学院模具制造技术看走向，看起点象限圆弧圆弧圆弧加工指令有八种。圆弧加工指令有八种。SRSR表示顺圆，表示顺圆，NRNR表示逆圆，字表示逆圆，字母后面的数字表示该圆弧的起点所在象限，母后面的数字表示该圆弧的起点所在象限，如如SR1SR1表示顺表示顺圆弧，其起点在第一象限。圆弧，其起点在第一象限。安徽机电职业技术学院模具制造技术编程举例编程举例编程举例编程举例例例1 1 加工如图所示的斜线段，终点加工如图所示的

66、斜线段，终点A A的坐标为的坐标为X X17mm17mm，Y Y5mm5mm，其程序为：，其程序为： B B1700017000B B50005000B B1700017000GxLGxL1 1在斜线段的程序中在斜线段的程序中X X和和Y Y值可按比例缩小同样倍数，故值可按比例缩小同样倍数，故该程序可简化为：该程序可简化为： B B1717B B5 5B B1700017000GXLGXLI I安徽机电职业技术学院模具制造技术例例2 2 加工如图加工如图4 4122122所示与正所示与正Y Y轴重合的直线段，长轴重合的直线段，长为为22.4mm22.4mm，其程序为：，其程序为： B

67、BB22400GyL2BBB22400GyL2 在与坐标轴重合的程序中，在与坐标轴重合的程序中，X X或或Y Y的数值即使不为零的数值即使不为零也不必写出。也不必写出。A(0,22.4)X0Y安徽机电职业技术学院模具制造技术例例3 3：弧：弧ABAB1)1) 由由终终点点坐坐标标B B（2 2，-9-9）判判断断， |Y|X|Y|X| ，计数方向取计数方向取GxGx；2 2）圆弧半径：圆弧半径：1)1) 计数长度：计数长度：3)3)加工指令加工指令Z Z取取 SR3SR34)4)4)4)程序程序 B9000B2000B25880GxSR3B9000B2000B25880GxSR3 弧

68、弧BA?BA?安徽机电职业技术学院模具制造技术例例4 4 加工如图所示的工件，它由三条直线加工如图所示的工件，它由三条直线段和一段圆弧组成，所以要分成四段来编程。段和一段圆弧组成，所以要分成四段来编程。1)1)加工直线段加工直线段ABAB以起点以起点A A为坐标原点，为坐标原点，ABAB与与X X轴重合，程序为：轴重合，程序为： BBB40000GBBB40000GX XL L1 12)2)加工斜线段加工斜线段BCBC应以应以B B点为坐标原点，则点为坐标原点，则C C点对点对B B点的坐标为点的坐标为X X10mm10mm，Y Y90mm90mm，程序为：，程序为： B1B9B90

69、000G B1B9B90000GY YL L1 1 3)3)加工圆弧加工圆弧CDCD以该圆弧圆心以该圆弧圆心O O为坐标原点，经计算圆弧起为坐标原点，经计算圆弧起点点C C对对O O的坐标为的坐标为X X30mm30mm，Y Y=40mm=40mm，程序为：，程序为：B30000B40000B60000GB30000B40000B60000GX XNRNR1 14)4)加工斜线段加工斜线段DADA以以D D为坐标原点，终点为坐标原点，终点A A对对D D的坐标为的坐标为 X X10mm10mm，Y Y90mm90mm，程序为：，程序为：B1B9B90000GB1B9B90000GY YL L4

70、 4安徽机电职业技术学院模具制造技术思考与练习思考与练习加工直线加工直线0A0A和和OBOB，用，用3B3B编程编程安徽机电职业技术学院模具制造技术加工圆弧加工圆弧CDCD，用用3B3B编程编程安徽机电职业技术学院模具制造技术（2 2）间隙补偿）间隙补偿 p 数控线切割加工时，控制台所控制的是数控线切割加工时，控制台所控制的是电极丝中心移动的电极丝中心移动的轨迹轨迹，如图中细双点划线所示，粗实线表示凸模或凹模轮廓。，如图中细双点划线所示，粗实线表示凸模或凹模轮廓。p加工凸模时，电极丝中心轨迹应在加工对象的图形之外，加工凸模时，电极丝中心轨迹应在加工对象的图形之外，

71、加工凹模时则相反。加工凹模时则相反。p工件图形与电极丝中心轨迹间的距离，就称为工件图形与电极丝中心轨迹间的距离，就称为间隙补偿量间隙补偿量，用用R R表示表示电极丝中心轨迹凸模凹模安徽机电职业技术学院模具制造技术若凸模和凹模型孔的基本尺寸相同，要求按凹模型孔若凸模和凹模型孔的基本尺寸相同，要求按凹模型孔配作凸模，并保持单面配合间隙配作凸模，并保持单面配合间隙Z/2, r为电极丝半径, 为放电间隙。加工凹模凹模 R=r+加工凸模凸模 R=r+-Z/2安徽机电职业技术学院模具制造技术（3 3）编程步骤）编程步骤在编程前应了解数控线切割机床的在编程前应了解数控线切割机床的

72、规格及主要技术参规格及主要技术参数，数控装置的功能及适应程序代码格式数，数控装置的功能及适应程序代码格式。 1 1）根据工件的装夹情况和切割方向，）根据工件的装夹情况和切割方向，确定相应的坐标确定相应的坐标系（即所谓统一坐标系）。系（即所谓统一坐标系）。尽量选取图形的对称轴线尽量选取图形的对称轴线为坐标轴。为坐标轴。2 2）计算间隙补偿量）计算间隙补偿量RR 。3 3）将电极丝中心轨迹）将电极丝中心轨迹分割成直线段和单一的圆弧段分割成直线段和单一的圆弧段，计算出各线段交点的坐标值计算出各线段交点的坐标值4 4）利用统一坐标系中各交点的坐标值，）利用统一坐标系中各交点的坐标值，换算换算成切割坐成

73、切割坐标系中的坐标值，编制切割程序。标系中的坐标值，编制切割程序。5 5）检查和检验）检查和检验安徽机电职业技术学院模具制造技术穿丝孔和起切点穿丝孔和起切点穿丝孔的确定穿丝孔的确定1)1)穿丝孔的作用穿丝孔的作用主要用于加工凹模前的穿丝主要用于加工凹模前的穿丝2 2）穿丝孔的位置）穿丝孔的位置应根据切割应根据切割工件的实际情况工件的实际情况来确定，如根据切割工件来确定，如根据切割工件的类型、材料、大小等情况来确定，具体应遵循以下几点：的类型、材料、大小等情况来确定，具体应遵循以下几点：在切割小型凹模类工件时，穿丝孔一般确定在凹模在切割小型凹模类工件时，穿丝孔一般确定在凹模的中心

74、位置，的中心位置，以便于穿丝孔的加工和切割轨迹程序计算。以便于穿丝孔的加工和切割轨迹程序计算。此方法的缺点是当切割大型零件时，无用切割路现长，因此方法的缺点是当切割大型零件时，无用切割路现长，因此不太适合大型凹模的加工。此不太适合大型凹模的加工。安徽机电职业技术学院模具制造技术在切割凸模类工件和大型凹模类工件时，穿丝孔一在切割凸模类工件和大型凹模类工件时，穿丝孔一般确定在起切点附近般确定在起切点附近，可以缩短无用切割路线的长度。，可以缩短无用切割路线的长度。穿丝孔的位置应穿丝孔的位置应选择在已知坐标点或便于计算的坐选择在已知坐标点或便于计算的坐标点上标点上，特别是对于有多次穿丝孔

75、的工件，把穿丝点选择，特别是对于有多次穿丝孔的工件，把穿丝点选择在特殊坐标点上，将有利于程序的编制。在特殊坐标点上，将有利于程序的编制。3)3)穿丝孔大小及加工穿丝孔大小及加工穿丝孔直径大小的选择，应便于钻孔或镗孔加工，不穿丝孔直径大小的选择，应便于钻孔或镗孔加工，不宜过大或过小，宜过大或过小，一般在一般在3-10mm3-10mm范围内选择范围内选择，并取整数直径。，并取整数直径。由于穿丝孔常用作加工基准，因此，穿丝孔的加工一由于穿丝孔常用作加工基准，因此，穿丝孔的加工一般在具有较高精度的机床上进行，也可采用电火花穿孔，般在具有较高精度的机床上进行，也可采用电火花穿孔，以保证穿丝孔的位置、

76、尺寸精度。以保证穿丝孔的位置、尺寸精度。安徽机电职业技术学院模具制造技术起切点的确定起切点的确定p起切点是工件串连几何图形的起始切割点，往起切点是工件串连几何图形的起始切割点，往往也是几何图形切割的终止点。往也是几何图形切割的终止点。p起切点选择不当，会使工件切割表面留下切痕起切点选择不当，会使工件切割表面留下切痕，特别是起切点选在圆滑表面上时，切痕更为明特别是起切点选在圆滑表面上时，切痕更为明显。显。安徽机电职业技术学院模具制造技术在选择起切点位置时应注意以下几点：在选择起切点位置时应注意以下几点： 1) 1)把起切点尽可能选择在几何图形的拐角点处，有多把起切点尽可能

77、选择在几何图形的拐角点处，有多个拐角点时，优先选择直线和直线相交的拐角点，其次选个拐角点时，优先选择直线和直线相交的拐角点，其次选择直线与圆弧、圆弧与圆弧相交的拐角点。择直线与圆弧、圆弧与圆弧相交的拐角点。 2) 2)把起切点尽可能选择在工件表面粗糙度要求不高的把起切点尽可能选择在工件表面粗糙度要求不高的一侧。一侧。 3) 3)把起切点尽可能选择在工件切割后容易修磨的表面把起切点尽可能选择在工件切割后容易修磨的表面上。上。 4) 4)可在穿丝点与起切点可在穿丝点与起切点( (终止点终止点) )间加入一导引入（导间加入一导引入（导引出）切割轨迹，以改善切割痕迹引出）切割轨迹，以改善切割痕迹. .

78、安徽机电职业技术学院模具制造技术人工编程实例人工编程实例编制如图所示零件的凹模和凸模程序。此模具是落料模，编制如图所示零件的凹模和凸模程序。此模具是落料模，由图可，取单面配合间隙由图可，取单面配合间隙Z/2 Z/2 0.01mm0.01mm，同时选取放电间隙，同时选取放电间隙电电0.01mm0.01mm，电极丝选直径为，电极丝选直径为0.13mm0.13mm的钼丝。的钼丝。图a 零件图图b 凹模坐标图c 凸模坐标安徽机电职业技术学院模具制造技术编制凹模程序编制凹模程序编制凹模程序编制凹模程序1 1）确定统一坐标系）确定统一坐标系2 2）计算间隙补偿量）计算间隙补偿量R

79、 R R=r+R=r+ 0.0650.010.075mm3 3）计算各点在统一坐标系中的坐标值）计算各点在统一坐标系中的坐标值4 4）利用统一坐标系中各交点的坐标值，换算）利用统一坐标系中各交点的坐标值，换算成切割坐标系中成切割坐标系中( (以以O O1 1、O O2 2等为原点）的坐标等为原点）的坐标值值5 5）编制程序。）编制程序。正确选择穿丝孔和电极丝切入位。穿丝正确选择穿丝孔和电极丝切入位。穿丝孔是电极丝加工的起点，也是程序的原点，孔是电极丝加工的起点，也是程序的原点，O O点为穿丝孔。一般选工件的基准点附近。点为穿丝孔。一般选工件的基准点附近。切割顺序是切割顺序是切割顺序是切割顺序

80、是oaabbc cd daoaabbc cd daoaabbc cd daoaabbc cd da安徽机电职业技术学院模具制造技术序号序号B BX XB BY YB BJ JG GZ Z1 1B B29252925B B20792079B B002925002925GxGxL1L12 2B B29252925B B49214921B B017050017050GyGyNR4NR43 3B BB BB B004158004158GyGyL4L44 4B B29252925B B49214921B B017050017050GyGyNR2NR25 5B BB BB B0041580041

81、58GyGyL2L26 6D D 凹模程序凹模程序安徽机电职业技术学院模具制造技术编制凸模程序编制凸模程序编制凸模程序编制凸模程序1 1）确定统一坐标系）确定统一坐标系2 2）计算间隙补偿量）计算间隙补偿量R R R=r+R=r+ -Z/2 0.0650.01- 0.01 0.065mm3 3）计算各点在统一坐标系中的坐标值）计算各点在统一坐标系中的坐标值4 4）利用统一坐标系中各交点的坐标值，换算成切割）利用统一坐标系中各交点的坐标值，换算成切割坐标系中坐标系中( (以以O O1 1、O O2 2等为原点）的坐标值，等为原点）的坐标值，5 5）编制程序。）编制程序。加工凸模时由工

82、件外面的加工凸模时由工件外面的S S点切进去，并沿点切进去，并沿X X轴轴正向切割正向切割5mm5mm以后，即从以后，即从c c点开始沿点开始沿cd da ab cd da ab cd da ab cd da ab bc bc bc bc切割凸模切割凸模, ,并最后从并最后从c c点回到起始点。点回到起始点。S安徽机电职业技术学院模具制造技术凸模程序凸模程序凸模程序凸模程序序号序号B BX XB BY YB BJ JG GZ Z1 1B BB BB B005000005000GxGxL1L12 2B BB BB B004000004000GyGyL4L43 3B B30653065B

83、 B50005000B B017330017330GxGxNR2NR24 4B BB BB B004000004000GyGyL2L25 5B B30653065B B50005000B B017330017330GxGxNR4NR46 6B BB BB B005000005000GxGxL3L37 7D D安徽机电职业技术学院模具制造技术2 2、ISOISO代码数控程序编制代码数控程序编制 ISOISO代码进行数控编程是电加工控制发展的必然趋势。代码进行数控编程是电加工控制发展的必然趋势。目前，部分厂家采用目前，部分厂家采用3B3B、4B4B和和ISOISO并存的方式作为过渡。并存

84、的方式作为过渡。（1 1）程序段格式和程序格式）程序段格式和程序格式P1007P1007N01N01G92G92XOXOYOYON02N02G01G01X5000X5000Y5000Y5000N03N03G01G01X2500X2500Y5000Y5000N04N04G01G01X2500X2500Y2500Y2500N05N05G01G01XOXOYOYON06N06M02M02程序名（字母和数字表示）程序主体由若干个程序段组成程序结束指令安徽机电职业技术学院模具制造技术程序段格式程序段格式N02N02G01G01X5000X5000 Y5000Y5000尺尺寸寸字字电电

85、极极丝丝运运动动坐坐标标位位置置，X X、Y Y、U U、V V、A A、I I、J J等等，后后续续数数字字为为整整数数，单单位位m,正、负号。正、负号。加加工工指指令令 G G其其后后续续有有两两位位正正整整数数，如如G00G00G99G99。顺序号字顺序号字程序段程序段的序号，的序号，N N后续数字后续数字2 24 4位。如位。如N03N03、N0010N0010。安徽机电职业技术学院模具制造技术（2 2）ISOISO代码及其编程代码及其编程常用常用ISOISO指令代码指令代码 1 1）G00 G00 为快速定位指令为快速定位指令在线切割不加工情况下，使指在线切割不加

86、工情况下，使指定的某轴以最快速度移动到指令位定的某轴以最快速度移动到指令位置置书写格式：书写格式：G00 X_ Y_G00 X_ Y_ 例如：例如：G00 X60000 Y80000G00 X60000 Y80000注意：如果程序中指定了注意：如果程序中指定了G01G01、G02G02指令，则指令，则G00G00无效无效安徽机电职业技术学院模具制造技术代码代码功能功能代码代码功能功能G00G00快速定位G55G55加工坐标系2G01G01直线插补G56G56加工坐标系3G02G02顺圆插补G57G57加工坐标系4G03G03逆圆插补G58G58加工坐标系5G05G05X轴镜像G5

87、9G59加工坐标系6G06G06Y轴镜像G80G80接触感知G07G07X、Y轴交换G82G82半程移动G08G08X轴镜像，Y轴镜像G84G84微弱放电找正G09G09X轴镜像，X、Y轴交换G90G90绝对坐标G10G10Y轴镜像，X、Y轴交换G91G91增量坐标G11G11Y轴镜像，X轴镜像，X、Y轴交换G92G92定起点G12G12消除镜像M00M00程序暂停G40G40取消间隙补偿M02M02程序结束G41G41左偏间隙补偿 D偏移量M05M05接触感知解除G42G42右偏间隙补偿 D偏移量M96M96主程序调用文件程序G50G50消除锥度M97M97主程序调用文件结束G51G51锥度

88、左偏 A角度值W W下导轮到工作台面高度G52G52锥度右偏 A角度值H H工作厚度G54G54加工坐标系1S S工作台面到上导轮高度安徽机电职业技术学院模具制造技术2 2）G01 G01 直线插补指令直线插补指令在在各各个个坐坐标标平平面面内内加加工工任任意意斜斜率率直直线轮廓和用直线逼近曲线轮廓。线轮廓和用直线逼近曲线轮廓。书写格式：书写格式：G01 X_ Y_G01 X_ Y_例如：例如：G92 X20000 Y20000G92 X20000 Y20000 G01 X80000 Y60000 G01 X80000 Y60000 安徽机电职业技术学院模具制造技术3 3

89、）G02G02、G03 G03 圆弧插补指令圆弧插补指令书写格式：书写格式：G02 X_ Y_ I_ J_G02 X_ Y_ I_ J_ G03 X_ Y_ I_ J_ G03 X_ Y_ I_ J_注：注：G02G02顺时针插补圆弧顺时针插补圆弧，G03G03逆时插补逆时插补 X X、YY表示圆弧终点坐标表示圆弧终点坐标 I I、JJ是是圆圆心心相相对对圆圆弧弧起起点点的的增增量量值值，I I是是X X方向坐标，方向坐标，J J是是Y Y方向坐标。方向坐标。 G02 X30000 Y30000 I20000 JO ABG02 X30000 Y30000 I20000 JO AB弧弧G03

90、 X45000 Y15000 I15000 JO BCG03 X45000 Y15000 I15000 JO BC弧弧安徽机电职业技术学院模具制造技术4 4）G90G90、G91G91、G92 G92 坐标指令坐标指令G90G90绝绝对对坐坐标标指指令令。即即移移动动指指令令终终点点坐坐标标值值X X、Y Y都都是是以以工件坐标系原点（程序的零点）为基准来计算的。工件坐标系原点（程序的零点）为基准来计算的。书写格式：书写格式：G90 G90 （单列一段）（单列一段）终点终点：8080，6060 G91G91增量坐标指令。增量坐标指令。即即坐坐标标值值均均以以前前一一个个坐坐标标

91、位位置置作作为为起起点来计算下一点位置值。点来计算下一点位置值。书写格式：书写格式：G91G91（单列一段）（单列一段）终点终点：6060，4040 安徽机电职业技术学院模具制造技术G92G92起点坐标指令，加工程序的起点。起点坐标指令，加工程序的起点。书写格式：书写格式：G92 X_Y_G92 X_Y_G92 X10000 Y10000G92 X10000 Y10000 安徽机电职业技术学院模具制造技术例题例题 G90 G90编程编程P0010P0010 （程序名）（程序名）N01 G92 X0 Y0N01 G92 X0 Y0（确定加工程序起点）（确定加工程序起点）N

92、02 G90N02 G90N03 G01 X10000 Y0N03 G01 X10000 Y0（OA)OA) N04N04G01 X10000 Y20000G01 X10000 Y20000(AB) (AB) N05N05G02 X40000 Y20000 I15000 J0 (G02 X40000 Y20000 I15000 J0 (圆弧圆弧BC) BC) N06N06G01 X30000 Y0G01 X30000 Y0（CD) CD) N07N07G01 X0G01 X0 Y0 Y0(DO)(DO)N08N08 M02 M02( (程序结束）程序结束）安徽机电职业技术学院模具制造技

93、术G91G91编程编程P0011P0011 （程序名）（程序名）N01 G92 X0N01 G92 X0 Y0 Y0N02 G91N02 G91 （后面为坐标增量编程）（后面为坐标增量编程）N03 G01 X10000 Y0 N03 G01 X10000 Y0 （OA)OA)N04N04 G01 G01 X0X0 Y20000 (AB) Y20000 (AB) N05N05 G02 G02 X30000 Y0 I15000 J0 (X30000 Y0 I15000 J0 (圆弧圆弧BC) BC) N06N06 G01 G01 X-10000 Y-20000 X-10000 Y-20000 （

94、CD) CD) N07N07 G01 G01 X-30000 Y0 (DO)X-30000 Y0 (DO)N08N08 M02 M02安徽机电职业技术学院模具制造技术5 5）G05G05、G06G06、G12G12 G05XG05X轴镜像，轴镜像，X=-XX=-XG06YG06Y轴镜像，轴镜像，Y=-YY=-YG12G12消除镜像。每进行镜像程序时，结束都需加该指令消除镜像。每进行镜像程序时，结束都需加该指令安徽机电职业技术学院模具制造技术6 6）G41G41、G42G42为间隙补偿指令，为间隙补偿指令，G40G40为取消间隙补偿为取消间隙补偿G41G41左偏补偿指令左偏

95、补偿指令格式：格式：G41 D_G41 D_G42G42右偏补偿指令右偏补偿指令格式：格式：G42 D_G42 D_D D表示间隙补偿量，计算方法与前面方法相同。左偏、右偏表示间隙补偿量，计算方法与前面方法相同。左偏、右偏是沿加工方向看是沿加工方向看安徽机电职业技术学院模具制造技术（3 3 3 3）编程实例）编程实例）编程实例）编程实例编编制制如如图图所所示示落落料料凹凹模模加加工工程程序序，电电极极丝丝直直径径0.18mm 0.18mm ，单边放电间隙为，单边放电间隙为0.01mm0.01mm。（凹模尺寸为计算后平均尺寸）。（凹模尺寸为计算后平均尺寸）。建立坐标系，确定穿丝孔位

96、置建立坐标系，确定穿丝孔位置穿丝孔位置是穿丝孔位置是O O点点确定间隙补偿量确定间隙补偿量 R=0.18/2+0.01=0.10mmR=0.18/2+0.01=0.10mm计算交点坐标计算交点坐标安徽机电职业技术学院模具制造技术其余交点坐标可直接由图形尺寸得到 Dc求D点的坐标值：因D点是直线DC与圆的切点，故其坐标值通过如图 CCDD安徽机电职业技术学院模具制造技术W1W1N01 G92 X0 Y0N01 G92 X0 Y0N02 G90N02 G90N02 G41 D100N02 G41 D100（应放于切入线之前）（应放于切入线之前）N03 G01 X0 Y-25

97、000 N03 G01 X0 Y-25000 （OA)OA)N04 G01 X60000 Y-25000 N04 G01 X60000 Y-25000 (AB)(AB) N05 G01 X60000 Y5000 N05 G01 X60000 Y5000 （BC)BC) N06 G01 X8456 Y23526 N06 G01 X8456 Y23526 （CD)CD) N07 G03 N07 G03 X0X0Y-25000 I-8456 J-23526Y-25000 I-8456 J-23526N08 G40 N08 G40 （放于退出线之前）（放于退出线之前）N09 G01 X0N09 G01

98、 X0Y0 Y0 （OA)OA) N10 M02N10 M02切割顺序是切割顺序是切割顺序是切割顺序是OABC DA OOABC DA OOABC DA OOABC DA O（圆弧（圆弧DA)DA)安徽机电职业技术学院模具制造技术小结：小结：本节主要介绍数控线切割的程序编制方法，不同机床本节主要介绍数控线切割的程序编制方法，不同机床有不同的数控系统，传统的国产机床大多数使用的是有不同的数控系统，传统的国产机床大多数使用的是3B格格式编程，近几年来，数控线切割的发展较快，使用的系统式编程，近几年来，数控线切割的发展较快，使用的系统也越来越先进，编程和使用以及加工的功能也在不断扩大，也越来越先进，编程和使用以及加工的功能也在不断扩大，采用采用ISO代码编程的机床也越来越多，具体还要参考机床代码编程的机床也越来越多，具体还要参考机床说明书。说明书。安徽机电职业技术学院模具制造技术1 1、何何为为快快速速走走丝丝线线切切割割和和慢慢速速走走丝丝线线切切割割？如如何何选选择择电电极极丝和工作液？丝和工作液？2 2、电火花线切割加工有何特点？最适合加工哪些对象？、电火花线切割加工有何特点？最适合加工哪些对象？思考与练习

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模具电火花加工课件

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