畢業(yè)設計---電機支架線切割加工

1、<p><b>　　畢業(yè)設計開題報告</b></p><p>　　論文題目: 電機支架線切割加工 </p><p>　　學生姓名: </p><p>　　學 號: 12號 </p>

2、;<p>　　專業(yè)班級: 數(shù)控0606班 </p><p>　　指導教師: </p><p>　　填表時間: 年 月 日</p><p><b>　　前言</b></p><p&g

3、t;　　目前，數(shù)控設備已經大量進入制造業(yè)，作為特種加工家庭的一員，數(shù)控電火花線切割加工時對傳統(tǒng)機械加工方法的有力補充和延伸，現(xiàn)已成為模具和工具行業(yè)不可缺少的重要加工方法，并向著精密化智能化方向發(fā)展同時也成為設計制造中實現(xiàn)奇妙構思所不可缺少的工藝方法。</p><p>　　本論文講解線切割機床的工藝制定及應用，語言通俗易懂，知識實用。以實際操作經驗為主，包括快走絲與慢走絲知。</p><p>

4、;　　本論文主要介紹了一下線切割的應用范圍及原理特點還有一些工藝的制定與工藝指標的影響還有影響一些參數(shù)的選擇等一些內容，最后以兩個零件為主體現(xiàn)了線切割的先進技術與應用。</p><p><b>　　摘　要</b></p><p>　　原因時，發(fā)現(xiàn)電火花的瞬時高溫可以使局部的金屬熔化、氧化而被腐蝕掉，從而開創(chuàng)和發(fā)明了電火花加工方法。電火花線切割機按走絲速度可分為高速往復

5、走絲電火花線切割機（Reciprocating type High Speed Wire cut Electrical Discharge Machining俗稱“快走絲）、低速單向走絲電火花線切割機（Low Speed one-way walk Wire cut Electrical Discharge Machining俗稱“慢數(shù)控電火花線切割機（Wire cut Electrical Discharge Machining簡稱WE

6、DM），屬電加工范疇，是由前蘇聯(lián)拉扎林科夫婦研究開關觸點受火花放電腐蝕損壞的現(xiàn)象和走絲”）和立式自旋轉電火花線切割機（Vertical Wire Electrical Discharge Machining machine tool With Rotation Wire）三類。又可按工作臺形式分成單立柱十 字工作臺型和雙立柱型（俗稱龍門型）。 </p><p>　　關 鍵 詞：數(shù)控電火花線切割機床；高速往復走絲；

7、低速單向走絲；立式自旋轉</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要　……………………………………………………………………7</p><p>　　第一章 數(shù)控線切割的緒論　…………………….....................................…....11</p><p>　

8、　1.1 數(shù)控電火花線切割加工及發(fā)展歷程.........................................................................11</p><p>　　1.2 數(shù)控電火花線切割加工的應用范圍......................................................................11</p>

9、<p>　　1.3電火花線切割技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢..................................................................11</p><p>　　1.4數(shù)控線切割加工的應用..................................................................................

10、...................12</p><p>　　第二章 典型零件的數(shù)控線切割加工工藝分析　　……………..…….... 13</p><p>　　2.1 冷沖模加工 ………………………………………………………………......13</p><p>　　2.2 零件加工 ………………………………………………………………......1

11、5</p><p>　　第三章 電機支架加工工工藝的制定　　…………………………........…..16</p><p>　　3.1 零件圖的工藝分析 ………………………………………………………....16</p><p>　　3.2 工藝準備 ……………………………………………………………………...17</p><p>　

12、　3.3 穿絲孔的確定……………………………………………...........……………...…20</p><p>　　3.4工件的裝夾和位置的校正 …………………………………………….……..21</p><p>　　3.5電極參數(shù)的選擇 ………………………………………………………….....24</p><p>　　3.6加工工藝的指標....

13、...........................................................................................30</p><p>　　第四章 影響電機支架加工工藝指標的主要因素　…………........….……..31</p><p>　　3.1 主要工藝指標 …………………………………………………………….

14、.31</p><p>　　4.2 影響工藝指標的主要因素 ………………………………………………..…31</p><p>　　第五章 典型零件加工　　…………………………………………………...35</p><p>　　5.1 數(shù)字沖裁凹模鑲嵌的加工 … … ………………………………………………35</p><p>　　5.

15、2 大·中型冷沖模加工 ………………………………….....…………………38</p><p>　　致謝　.....................................................................................................................................50</p>

16、;<p>　　參考文獻　　……………………………………………………………………………..51</p><p>　　第1章 數(shù)控線切割的緒論</p><p>　　1.1 數(shù)控電火花線切割加工及發(fā)展歷程</p><p>　　電火花線切割機（Wire cut Electrical Discharge Machinin

17、g簡稱WEDM），屬電加工范疇，是由前蘇聯(lián)拉扎林科夫婦研究開關觸點受火花放電腐蝕損壞的現(xiàn)象和原因時，發(fā)現(xiàn)電火花的瞬時高溫可以使局部的金屬熔化、氧化而被腐蝕掉，從而開創(chuàng)和發(fā)明了電火花加工方法。線切割機也于1960年發(fā)明于前蘇聯(lián)，我國是第一個用于工業(yè)生產的國家。</p><p>　　數(shù)控電火花線切割加工的應用范圍</p><p>　　線切割加工為新產品試制、精密零件加工及模具制造等開辟了一條新

18、的工藝途徑，主要應用于以下幾個方面：</p><p>　　1.試制新產品及零件加工</p><p>　　在新產品開發(fā)過程中需要單件的樣品，使用線切割直接切割出零件，例如試制切割特殊微電機硅鋼片定轉子鐵芯，由于不需另行制造模具，可大大縮短制造周期，降低成本。</p><p><b>　　2.加工特殊材料</b></p><p&

19、gt;　　切割某些高硬度、高熔點的金屬時，使用機加工的方法幾乎是不可能的，而采用線切割加工既經濟有能保證精度</p><p><b>　　3.加工磨具零件</b></p><p>　　電火花線切割加工主要應用于沖模、擠壓模、塑料模、電火花型腔模的電極加工等。電火花線切割加工機床加工速度和精度的迅速提高，目前已達即可與坐標鏜床相競爭的程度。</p><

20、;p>　　1.3電火花線切割技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢</p><p>　　隨著模具等制作業(yè)的快速發(fā)展，近年來我國電火花線切割加工機床的的生產和技術創(chuàng)新得到了飛速發(fā)展，同時也對電火花線切割機床提供了更高的要求，促使我國電火花線切割生產企業(yè)積極提采用現(xiàn)代研究手段和先進深入開發(fā)研究，向信息化、智能化和綠色化方向不斷發(fā)展，以滿足市場的需要，未來的發(fā)展將主要表現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p>

21、;　　1.穩(wěn)步發(fā)展高速走絲線切割加工機床的同時，重視低速走絲電火花線切割機床的開發(fā)。</p><p>　　2.進一步完善機床結構設計，改進走絲機構</p><p>　　3.積極推廣多次切割工藝，提供綜合工藝說水平</p><p>　　1.4 數(shù)控線切割加工的應用</p><p>　　數(shù)控線切割加工為新產品的試制、精密零件及模具加工開辟了一條

22、新的途徑，主要應用于以下幾個方面：</p><p>　　1.加工模具 適用于各種形狀的沖模，調整不同的間隙補償量，只需一次編程就可以切割凸凹模，固定板，凹模卸料板等，模具配合間隙、加工精度一般都能達到要求。此外，還可以加工擠壓模、粉末冶金模、彎曲模、塑壓模等通常帶錐度的模具。</p><p>　　2.加工電火花成形加工用的電極 一般穿孔加工的電極以及帶錐度型腔加工的電極，對于銅鎢、銀鎢合金

23、之類的材料，用線切割加工特別經濟，同時也適用于加工微細復雜形狀的電極。</p><p>　　3.加工零件 在試制新產品時，用線切割在板料上直接加工出零件，例如切割特殊微電機硅鋼片定轉子鐵芯。由于不需另行制造模具，可大大縮短制造周期、降低成本。同時修改方便、變更加工程序比較方便，加工薄件時還可多片疊在一起加工。在零件制造方面，可用于加工品種多、數(shù)量少的零件，特殊難加工材料的零件，材料試驗樣件，各種型孔、凸輪、樣板、

24、成型刀具，同時還可以進行微細加工和異型槽加工等。</p><p>　　第二章 電機支架切割加工工藝分析</p><p>　　前已述及，電機支架切割加工主要應用于加工模具的零件和各種特殊的微細、薄片類零件。下面分別舉例說明以線切割加工為主的典型零件線切割加工工藝路線以及應注意的一些工藝問題。</p><p><b>　　2.1 冷沖模加工</b>

25、;</p><p>　　數(shù)控線切割加工應用最廣的是冷沖模加工，其加工工藝路線與加工順序的安排分析如下：</p><p>　　2.1.1. 加工工藝路線</p><p>　　1.凸模類型工件的工藝路線 凸模工件。其加工工藝路線安排為：下料——反復或異向鍛造——退火——鉗工鉆傳絲孔——淬火與回火——磨上下平面——線切割加工成形——鉗工修整。對于一定批量或常規(guī)生產的小型

26、模件可以在一件坯件分別依次加工成形。</p><p>　　2.凹模類型工件的工藝路線 凹模工件。其加工工藝路線為：下料——反復或異向鍛造——退火——刨六面——磨上下平面和基面——淬火與回火——線切割加工成形——鉗工修配。本例中，磨削基面的目的是為了線切割加工時找正，基面一般選擇工件側面的一組直角邊。另由于工件上有小槽加工，其穿絲孔與孔直徑不能大，為了保證穿絲孔與定位面的垂直度，以免影響電極絲與穿絲孔的正確定位，

27、鉆削穿絲孔前應對工件的定位和找正基面進行磨削。安排兩次磨削也有利于保證上下平面的平行度。</p><p>　　3.加工順序 沖模一般主要有凸模、凹模、凸模固定板、卸料板、側刃、側導板等部件組成。</p><p>　　在線切割加工時，安排加工順序的原則是線切割卸料板、凸模固定板等非主要件，然后再切割凸模、凹模等主要件。這樣，在切割主要件之前，通過對非主要件的切割，可檢驗操作人員在編程過程中

28、是否存在錯誤，同時也能檢驗機床和控制系統(tǒng)的工作情況，若有問題可及時得到糾正。</p><p>　　在加工中也可用圓柱銷將固定板、凹模、卸料板組合起來一次加工。這要求沖裁的材料厚度最好在0.5mm以下，如果沖裁的材料厚度大于0.5mm，凹模和卸料板可一起切割。</p><p><b>　　2.2 零件加工</b></p><p><b>

29、;　　加工零件的特點</b></p><p>　　1.品種多，批量大小不定。</p><p>　　2.具有薄件、窄槽、異型孔等復雜結構圖形。</p><p>　　3.不僅有直線和圓弧組成的圖形，還有阿基米德螺旋線、拋物線、雙曲線等特殊曲線的圖形。</p><p>　　4.圖形大小和材料厚度有很大的差別。技術要高，特別是在精加工和表

30、面粗糙度方面有著不同的要求。</p><p>　　第三章 數(shù)控線切割加工原理、特點及應用</p><p>　　2.1 數(shù)控線切加工原理</p><p>　　數(shù)控線切加工的基本原理是利用移動的細金屬導線（銅絲或鉬絲等）作負電極對導電或半導電材料的工件（作為正電極）進行脈沖火花放電而進行所要求加工。線切割加工時，線電極一方面相對工件不斷地往上（下）移動（慢速走絲是單向

31、移動，快速走絲時往返移動）；另一方面，裝夾工件的十字工作臺，由數(shù)控伺服電動機驅動，在X、Y軸方向實現(xiàn)切割進給，使線電極沿加工圖形的軌跡，對工件進行切割加工。圖2-1是數(shù)控切割加工的原理圖。這種切割是依靠電火花放電作用實現(xiàn)的，它是在線電極和工件之間加上脈沖電壓，同時在線電極和工件之間澆注工作液，不斷產生電火花放電，使工件不斷地被電蝕，從而可控制地完成工件的尺寸加工。</p><p>　　圖 2-1 線切割加工原理

32、</p><p>　　2.2 數(shù)控線切割加工的特點</p><p>　　1.他是以金屬線為工具電極，大大降低了成型工具電極的設計和制造費用，縮短了生產準備時間，加工周期短。</p><p>　　2.除了金屬絲直徑決定的內側角部的最小半徑R（金屬絲半徑+放電間隙）受限制外，任何微細、異形孔，窄縫和復雜形狀的零件，只要編制出加工程序就可以進行加工，其加工周期短、應用靈活

33、，因而很適合于小批量零件和石試制品的加工。</p><p>　　3.無論被加工工件的硬度如何，只要是導電體或半導電體的材料都能進行加工。由于加工中工具電極和工件不直接接觸，沒有像機械加工那樣的切削力，因此，也適宜于加工低剛度工件及細小零件。</p><p>　　4.由于電極絲比較細，切縫很窄，只對工件材料進行“套料”加工，實際金屬去除量很小，輪廓加工所需余量也少，故材料的利用率很高，能有效

34、地節(jié)約貴重材料。</p><p>　　5.由于采用移動的長電極絲進行加工，使單位長度電極絲的損耗較小，從而對加工精度的影響比較小，特別在低速走絲線切割加工時，電極絲一次使用，點擊損耗對加工精度的影響更小。</p><p>　　6依靠數(shù)控系統(tǒng)的線徑偏移補償功能，使沖模加工的凸凹模間隙可以任意調節(jié)。</p><p>　　7.采用乳化液或去離子水的工作液，不必擔心發(fā)生火災

35、，可以晝夜無人值守連續(xù)加工。</p><p>　　8.采用四軸聯(lián)動控制時，可加工上、下面異形體，形狀扭曲的曲面體，變錐度和球形體等零件。</p><p>　　第三章 數(shù)控線切割加工工藝的制定</p><p>　　電機支架切割加工，一般作為工件加工的最后一道工序，使共建達到圖樣規(guī)定的尺寸、形位精度和表面粗糙度。下面就是電機支架切割加工中的有關技術做一介紹。</

36、p><p>　　3.1零件圖的工藝分析</p><p>　　主要分析電機支架的凹角和尖角是否符合線切割加工的工藝條件，零件的加工精度、表面粗糙度是否在線切割加工所能達到的經濟精度范圍內。</p><p>　　1.凹角和尖角的尺寸分析 因線電極具有一定的直徑d，加工時有放電間隙ε，使線電極中心的運動軌跡與加工面相距l(xiāng),即l=d/2+ε,如圖4-3所示。因此，加工凸模類零

37、件時，線電極中心軌跡應放大；加工凹模類零件時，線電極中心軌跡應縮小。</p><p>　　在線切割加工時，在工件的凹角處不能得到“清角”而是圓角。對于形狀復雜的精密沖模，在凸、凹模設計圖樣上應說明拐角處的過度圓弧半徑R。同一副模具的凸、凹模中，R值要符合下列條件，才能保證加工的實現(xiàn)和模具的正確配合。</p><p>　　對凹角， R1>=l=d/2+ε</p><

38、p>　　對尖角， R2=R1-△ </p><p>　　式中 R1------凹角圓弧半徑；</p><p>　　R2------尖角圓弧半徑；</p><p>　　△-------凸、凹模的配合間隙。</p><p>　　2.表面粗糙度及加工精度分析 電火花線切割加工表面和機械加工的表面不同，它是又無方向性的無數(shù)小坑和硬凸邊所組成

39、，特別又利于保存他潤滑油；而機械加工表面則存在著切削或磨削刀痕，具有方向性。兩者相比，在相同的表面粗糙度和又潤滑油的情況下，其表面潤滑性能和耐磨性能均比機械加工表面好。所以，在確定就愛個面表面粗糙度Ra值時要考慮到此項因素。</p><p>　　合理確定線切割加工表面粗糙度Ra值是很重要的。因為Ra值的大小線切割速度Vwi影響很大，Ra值降低一個檔次將使線切割速度Vwi幅度下降。所以，要檢查零件圖樣上是否有過高的

40、表面粗糙R度要求。此外，線切割的加工所能達到的表面粗糙度Ra值是有限的，譬如欲達到優(yōu)于Ra0.32um的要求還較困難，因此，若不是特殊需要，零件上標注的Ra值盡可能不要太小，否則，對生產率影響太大。</p><p>　　同樣，也要分析零件圖上的加工精度是否在數(shù)控線切割機床加工精度所能達到的范圍內，根據(jù)加工精度要求的高低來合理確定線切割加工的有關工藝參數(shù)。</p><p><b>

41、　　3.2 工藝準備</b></p><p>　　工藝準備主要包括線電極準備、工件準備和工件液配制</p><p>　　3.2.1線電極準備</p><p>　　1.線電極材料的選擇 目前線電極材料的種類很多，主要有純銅絲、黃銅絲、專用黃銅絲、鉬絲、鎢絲各種合金絲及鍍層金屬線等。表4-1是常用線電極材料的特點，可供選擇時參考。一般情況下，快速走絲機床

42、常用鉬絲作線電極，鎢絲或其他昂貴金屬絲因成本高而很少用，其它線材因抗拉強度低，在快速走絲機床上不能使用。慢速走絲機床上則可用各種銅絲、鐵絲、專用合金絲及鍍層（如鍍鋅等）的電極絲。</p><p>　　表3-1 各種線電極的特點</p><p>　　2.電極的直徑的選擇 線極絲直徑d應根據(jù)工件加工的切縫寬窄、工件厚度及拐角處尺寸大小來選擇。由圖4-5可知，線電極直徑d與拐角半徑R的關系為

43、d<=2（R-ε）。所以，在拐角要求小的微細線切割加工中，需要選用線徑細的電極，擔線徑太細，能夠加工的工件厚度也將會受到限制。表4-2列出線徑與拐角和工件厚度的極限的關系。</p><p>　　表3-2 路徑與拐角和工件厚度的極限</p><p>　　3.2.2 工件準備</p><p>　　1.工件材料的選定和處理 工件材料的選擇是由圖樣設計時確定的。作

44、為模具，在加工前毛坯需經鍛打和熱處理。鍛打后在鍛打方向與垂直方向會有不同的殘余應力；淬火后也會出現(xiàn)殘余應力。加工過程中殘余應力的釋放會使工件變形，從而達不到加工尺寸精度要求，淬火不當?shù)墓ぜ€會在加工過程中出現(xiàn)裂紋，因此，工件需經二次以上回火或高溫回火。另外，加工前還會進行消磁處理及去除表面氧化皮和銹斑等。例如，以線切割加工為主要工藝時，鋼件的加工工藝路線一般為：下料—鍛造—退火—機械粗加工—淬火與高溫回火—磨加工—線切割加工—鉗工修整。

45、</p><p>　　為了避免或減少上述情況，應選擇鍛造性能好、淬透性好、熱處理變形小的材料，如以線切割為主要工藝的冷沖模具，盡量選用CrWMn、Cr12Mo、GCr15等合金工具鋼，并要正確選擇熱加工方法和嚴格執(zhí)行熱處理規(guī)范。另一方面，也要合理安排線切割加工工藝（后述）。</p><p>　　2.工件加工基準的選擇 為了便于線切割加工，根據(jù)工件外形和加工要求，應準備相應的校</

46、p><p>　　正和加工基準，并且此基準應盡量與圖樣的設計基準以致常見的有以下兩種形式：</p><p>　?。?）以外形和校正和加工基準 外形是矩形狀的工件，一般需要有兩個相互垂直的基準面，并垂直于工件的上、下平面。</p><p>　?。?） 以外形為校正基準 ，內孔為加工基準 無論是矩形、圓形還是其它異形的工件，都應準備一個與工件的上、下平面保持垂直的校正基準

47、，此時其中一個內孔可作為加工基準。在大多數(shù)情況下，外形基面在線切割加工前的機械加工中就已經準備好了。工件淬硬后，若基面變形很小，可稍加打光便可用線切割加工；若變形較大，則應當重新修磨基面。</p><p>　　3.3 穿絲孔的確定</p><p>　　1.切割凸模類零件，此時為避免將坯件外形切斷引起變形，通常在坯件內部外形附近制穿絲孔（3-3c）。</p><p>

48、　　2.切割凹模、空類零件 此時可將穿絲孔位置選在待切割型腔（孔）內部。當穿絲孔位置選在待切割型腔（孔）的邊角處時，切割過程中無用的軌跡最短；而穿孔位置已選在已知坐標尺寸的交點處則有利于尺寸推算；切割孔類尺寸時，若將穿絲孔位置選在型孔中心可使編程操作容易。因此，要根據(jù)具體情況來選擇穿絲孔的位置。</p><p>　　3.穿絲孔大小 穿絲孔大小要適宜。一般不宜太小，如果穿絲孔徑太小，不但鉆孔難度增加，而且也不便

49、于穿絲。但是，若穿絲孔徑太大，則會增加鉗工工藝上的難度。一般穿絲孔常用直徑為￠3～10㎜如果預制孔可用車削等方法加工，則穿絲孔徑也可大些。</p><p>　　4.切割路線的確定 線切割加工工藝中，切割起始點和切割路線的確定是否合理，將影響工件變形的大小，從而影響加工精度。圖3-1所示的由外向內順序的切割路線，通常在加工凸模零件時采用。其中，圖3-1a所示的切割路線是錯誤的，因為當切割完第一邊，繼續(xù)加工時，由于

50、主要連接的部位被割離，余下材料與夾持部分的連接較少，工件的剛度大為降低，容易產生變形而影響加工精度。如按圖3-1c所示的切割路線加工，可減少由于材料隔離后殘余應力重新分布而引起的變形。所以，一般情況下，最好將工件與夾持部分分割的線段安排在切割路線的末端。對于精度要求較高的零件，最好采用如圖3-1b所示的方案，電極絲不由坯件外部切入，而是將切割起點取在預制的穿絲孔中，這種方案可使工件的變形最小。</p><p>　

51、　圖3-3 切割凸模時加工穿絲孔與否的比較</p><p>　　5.結合突尖的去除方法 由于線電極的直徑和放電間隙的關系，在工件切割面的交接處，會出現(xiàn)一個高出加工表面的高線條，稱之為突尖。這個突尖的大小取決于電極線經過赫爾放電間隙。在快速走絲的加工中，用細的線電極加工，突尖一般很小，在慢速走絲加工中就比較大，必須將它去除。下面介紹去除突尖的方法：</p><p>　?。?）利用拐角的方

52、法 凸模在拐角位置線切割路線的突尖比較小，可減少精加工量。切下前要將凸模固定在外框上，并用導電金屬將其與外框連通，否則在加工中不會產生放電。</p><p>　　（2）切縫中插金屬板的方法 將切割掉下來的部分，有固定板固定起來，在切縫中插入金屬板，金屬板長度與工件厚度大致相同，金屬板應盡量向切落測靠近，如圖4-12所示。</p><p>　?。?）用多次切割的方法 工件切斷后，對突尖

53、精心多次切割精加工。一般分三次進行性，第一次為粗加工，第二次為半精加工，第三次為精加工。也有采用粗、精二次切割法去除突尖，切割次數(shù)的多少，主要看加工對象精度要求的高低和突尖的大小來確定的。</p><p>　　改變偏移量的大小，可使線電極靠近或遠離工件。第一次比原加工路線增加大約0.04mm，的偏移量，使線電極遠離工件開始加工，第二次、第三次、逐漸靠近工件加工，一直到突尖全部被除掉為止。一般為了避免過切，應留0.

54、01mm左右的余量供手工精修。</p><p>　　3.3.1 工作液的準備</p><p>　　根據(jù)線切割機床的類型和加工對象，選擇工作液的種度類、濃度及導電率等。對快速走絲線切割加工，一般常用質量分數(shù)為10%左右的乳化液，此時可達到較高的線切割速度。對于慢速走絲線切割加工，普通使用去離子水。適當添加某些導電液有利于提高切割速度。以便使用電阻率為2X10??㎝左右的工作液，可達到較高的切

55、割速度。工作液的電阻率過高或過低均有降低線切割速度的傾向。</p><p>　　3.4 工件的裝夾和位置校正</p><p>　　3.4.1 對工件裝夾的基本要求</p><p>　　1.工件的裝夾基準面應清潔應清潔無毛刺，經過熱處理的工件，在傳絲孔或凹模類工件擴孔的臺階處，應清理熱處理的渣物及氧化膜表面。</p><p>　　2.夾具精

56、度要高。工件至少有兩個側面固定在夾具或工作臺上。</p><p>　　3.裝夾工件的位置要有利于工件的找正，并能滿足加工行程的需要，工作臺移動時，不得與絲架相碰。</p><p>　　4.裝夾工件的作用力要均勻，不得使工件變形或翹起。</p><p>　　5.批量零件加工時，最好采用專用夾具，以提供效率。</p><p>　　6.細小、精密、

57、壁薄的工件應固定在輔助工作臺或不易變形的輔助夾具上。</p><p>　　3.4.2 工件的裝夾方式</p><p>　　1.懸臂支撐方式 懸臂支撐方式通用性強，裝夾方便。但工件平面難與工作臺面找正，工件受力時位置易變化。因此只在工件加工要求低或懸臂部分小的情況下使用。</p><p>　　2兩工件端支撐方式 兩端支撐方式是將工件兩端固定在夾具上。這種方式裝夾

58、方便，支撐穩(wěn)定，定位精度高。但不適于小工件的裝夾。</p><p>　　3.橋式支撐方式 橋式支撐此方式方式。是在兩端的夾具上，再架上兩塊支撐墊鐵此方式通用性強，裝夾方便，打、中、小型工件都適用。</p><p>　　4.板式支撐方式 板式支撐方式是根據(jù)常規(guī)工件的形狀，制成具有矩形或圓形孔的支撐板夾具。此方式夾具精度高，適用于常規(guī)與批量生產。同時，也可增加縱、橫方向的定位基準。<

59、/p><p>　　5.復式支撐方式 在通用夾具上裝夾專用夾具，便成為復式支撐方式。此方式對于批量加工尤為方便，可大大縮短裝夾和校正時間，提高效率。</p><p>　　3.4.3 工件位置的校正方法</p><p>　　1.拉表法 拉表法是利用磁力表架，將百分表固定在絲架或其它固定位置上，百分表頭與工件基面接觸，往復移動車鞍，按百分表指示數(shù)值調整工件。校正應在三個

60、方向上進行。</p><p>　　2.劃線法 工件待切割圖形與定位基準相互位置要求不高時，可采用劃線法。固定在絲架上的一個帶有頂絲的零件將劃針固定，劃針尖指向工件圖形的基準線或基準面，移動縱（或橫）向床鞍，據(jù)目測調整工件進行找正。該法也可以早粗糙度較差的基面校正時使用。</p><p>　　3.固定基面靠定法 利用通用或專用夾具縱、橫方向的基準面，經過一次校正，保證基準面與相應坐標方向

61、一致。于是具有相同加工基準面的工件可以直接靠定，就保證的工件的正確加工位置。</p><p>　　3.4.4 線電極位置的找正</p><p>　　在線切割前，應確定線電極相對于工件基準面或基準孔的坐標位置。</p><p>　　1.目視法 對加工要求較低的工件，在確定線電極與工件有關基準線或基準面相互位置時，可直接利用目視或借助于2~8倍的放大鏡來進行觀察。觀

62、察基準面來確定線電極位置。當線電極與基準面初始位置接觸時，記下相應床鞍的坐標值。線電極中心與基準面重合的坐標值，則是記錄值減去線電極半徑值。觀測基準線來確定線電極位置。利用穿絲孔處劃出的十字基準線，觀測線電極與十字基準線的相對位置，移動床鞍，使線電極分別于縱、橫方向基準線重合，此時的坐標值就是線電極的中心位置。</p><p>　　2.水花法 水花法是利用線電極與工件在一定間隙時發(fā)生火花放電來確定線電極的坐標位

63、置。移動拖板，使線電極逼近工件的基準面，待開始出現(xiàn)火花時，記下拖板的相應坐標值來推算線電極中心坐標值。此法簡便、易行、但因思安電極運轉易抖動而會出現(xiàn)誤差；放電也會使工件的基準面受到損傷；此外，線電極逐漸逼近基準面時，開始產生脈沖放電的距離，往往并非正常加工條件線線電極間的放點距離。</p><p>　　3.自動找中心 自動找中心是為了讓線電極在工件的孔中心定位。具體方法為：移動橫向床鞍，使電極絲與孔壁相接觸，記

64、下坐標值x1，反向移動床鞍至另一導通點，記下相應的坐標值x2，將拖板移至兩者絕對值之和的一半處，即（|x1|+|X2|）/2的坐標位置。同理也可得到Y1和Y2。則基準孔中心與線電極中心相重合的坐標值為[（|x1|+|X2|）/2，（|y1|+|y2|）/2]。</p><p>　　3.5 加工參數(shù)的選擇</p><p>　　3.5.1 脈沖電源參數(shù)的選擇</p><

65、p>　　1.空載電壓 空載電壓的高低，一般可按表4-3所列情況進行選擇。</p><p>　　表3-4 空載電壓的選擇</p><p>　　1．工作電壓的選擇 操作方法：旋轉“電壓調整”旋鈕，可選擇70~110V的加工電壓，分為三檔，電壓表指示值即為加工電壓值。 選擇原則說明：高度在50mm以下的工件，加工電壓選擇在70V，即第一檔； 高度在50mm~15

66、0mm的工件，加工電壓選擇在90V，即第二檔； 高度在150mm以上的工件，加工電壓選擇在110V，即第三檔。</p><p>　　2.放電電容 在使用純銅線電極時，為了得到理想的表面粗糙度，減小拐角的塌角，放電電容要??；在使用黃銅絲電極時，進行高速切削，希望減小腰鼓量，要選大的放電電容量。</p><p>　　2．工作電流的選擇改變“脈沖幅度”開關和調節(jié)“脈寬選擇”和

67、“間隔微調”旋鈕都可以改變工作電流，這里指的工作電流的選擇就是指改變脈沖幅度開關的調節(jié)。 操作方法：改變“脈沖幅度”五個開關的通斷狀態(tài)，可有12個級別的功率輸出，能靈活地調節(jié)輸出電流，保證在各種不同工藝要求下所需的平均加工電流。如2個標有2的開關接通，等于1個標有1和標有3的開關接通；其它類同。 選擇原則說明：“脈沖幅度”開關接通級數(shù)越多（相當于功放管數(shù)選得越多），加工電流就越大，加工速度也就快一些，但在同一脈沖寬度下，加工

68、電流越大，表面粗糙度也就越差。一般情況下： 高度在50mm以下的工件，脈沖幅度開關接通級數(shù)在1~5級，如1，2，3或1+2，1+3或2+2，1+2+2或2+3。 高度在50mm~150mm的工件，脈沖幅度開關接通級數(shù)在3~9級 ，如3或1+2，2+2或3+1，2+3或1+2+2，3+3，2+2+3或3+3+1，3+3+2或3+2+2+1。 高度在150mm~300mm的工件，脈沖幅度

69、開關接通級數(shù)在6~11級，如3+3，2+2+3或3+3+1，</p><p>　　3.脈寬和間隔 可根據(jù)電容量的大小選擇脈沖寬度和間隔，如表4-4所示。要求理想的表面粗糙度時，脈沖寬度要小，間隔要大。</p><p>　　表3-5 脈寬和間隔的選擇</p><p>　　3．脈沖寬度的選擇 操作方法：旋轉“脈寬選擇”旋鈕，可選擇8μs~80μs脈沖寬度，分五檔

70、，分別為1檔為8μs，二檔為20μs，三檔為40μs，四檔為60μs，五檔為80μs 選擇原則說明：脈沖寬度寬時，放電時間長，單個脈沖的能量大，加工穩(wěn)定，切割效率高，但表面粗糙度較差。反之，脈沖寬度窄時，單個脈沖的能量就小，加工穩(wěn)定較差，切割效率低，但表面粗糙度較好。一般情況下： 高度在15mm以下的工件，脈沖寬度選1~5檔； 高度在15mm~50mm的工件，脈沖寬度選2~5檔； 高度在50m

71、m以上的工件，脈沖寬度選3~5檔。4．脈沖間隔的選擇 操作方法：旋轉“間隔微調”旋鈕，調節(jié)脈沖間隔寬度的大小，順時針旋轉間隔寬度變大，逆時針旋轉間隔寬度變小。 選擇原則說明：加工工件高度較高時，適當加大脈沖間隔，以利排屑，減少切割處的電蝕污物的生成，使加工較穩(wěn)定，防止斷絲。因為在脈寬檔位確定的情況下，間隔在“間隔微調”旋鈕確定下，間隔寬度是一定的，所以要調節(jié)間隔大小就是旋轉“間隔微調”旋鈕。在有穩(wěn)定高頻電流指示的情況下，

72、旋轉“間隔微調”旋鈕時，電</p><p>　　4峰值電流 峰值電流ie主要根據(jù)表面粗糙度和電極絲直徑選擇。要求Ra值小于1.25um時，ie取4.8A以下；要求Ra值為1.25~2.5um時，ie取6~12A；Ra值大于2.5um時，ie可取更高的值。電極絲直徑越粗，ie的取值可越大。表4-5所示時不同直徑鉬絲可承受的最大峰值電流。</p><p>　　表3-6 峰值電流與鉬絲的關系&

73、lt;/p><p>　　5、 工件高度為50mm左右，鉬絲直徑在0.16mm時，切割加工時，一般置“電壓調整”旋鈕2檔，“脈沖幅度”開關接通1+2+2級，“脈寬選擇”旋鈕3檔，“間隔微調”旋鈕中間位置，切割電流穩(wěn)定在2.0A左右（不同高度工件詳見“切割參數(shù)選擇表”）。</p><p>　　3.2 速度參數(shù)的選擇</p><p>　　1.進給速度 工作臺進給速度太快，

74、容易產生短路或斷絲，工作臺進給速度太慢，加工表面的腰鼓量就會增大，但表面粗糙度較小，正式加工時，一般將試切的進給速度下降10%~20%，以防止短路或斷絲。</p><p>　　2.走絲速度 走低速度應盡量快一些，對快速走絲來說會有利于減少因線電極損耗對加工精度的影響，尤其時對厚工件的加工，由于線電極的損耗，會使加工面產生錐度。一般走絲速度是根據(jù)工件厚度和切割速度來確定的</p><p>

75、　　6、 進給速度（由控制器選定）選定：在確定電壓、幅度、脈寬、間隔后，先用人為短路的辦法，測定短路電流，然后開始切割，調節(jié)控制器的變頻檔位和跟蹤旋鈕等，使加工電流達到短路電流的70~75%為最佳。</p><p>　　3.5.3 工作液參數(shù)的選擇</p><p>　　1.工作液的電阻率 工作液電阻率需根據(jù)工件材料確定。對于便面在加工時容易形成絕緣膜的鋁、鉬、結合劑燒結金剛石，以及受電

76、腐蝕使3表面氧化的硬質合金和表面容易產生氣孔的工件材料，要提高工作液的電阻率，一般可按表4-6選擇。</p><p>　　表 3-7 工作液電阻率的選擇</p><p>　　2. 工作液噴嘴的流量和壓力 工作液的；流量或壓力，冷卻排屑的條件好，有利于提高切割速度和加工表面的垂直度。但是在精加工時，要艱險工作液的流量或壓力，以減少下電極的振動</p><p>　　

77、3.54 線徑偏移量的確定</p><p>　　正是加工前，按照確定的加工條件，切一個與工件相同材料、相同厚度的正方形，測量尺寸，確定線徑偏移量。這項工作對對第一次加工者是必須要做的，但是當積累了很多的工藝數(shù)據(jù)或者生產廠家提供了有關工藝參數(shù)時，只要查數(shù)據(jù)即可。</p><p>　　進行多次切割時，要考慮工件的尺寸公差，估算尺寸變化，分配每次切割的偏移量。偏移量的方向，按切割凸模或凹模以及

78、切割路線的不同而定。</p><p>　　3.5.5 多次切割加工參數(shù)的確定</p><p>　　多次切割加工也叫二次切割加工，它是在對工件進行第一次切割之后，利用適當?shù)钠屏亢透庸ひ?guī)準，使線電極沿原切割軌跡逆向或順向再次對工件進行精修的切割加工。對快速走絲的線切割機床來說，由于穿絲方便，因而在完成第一次加工之后，可自動返回到加工的起始點，在重新設定適當?shù)谋阋藘珊芯庸ひ?guī)準之后，就可

79、沿原軌跡進行精修加工。</p><p>　　多次切割加工可提高線切割精度和表面質量，修整工件的變形和拐角塌角。一般情況</p><p>　　下，采用多次切割能使加工精度達到+-0.005nn，圓角和不垂直度小于0.005mm，表面粗糙度Ra值小于0.63um。但如果粗加工后工件變形過大，應通過合理選擇材料和熱處理方法，正確選擇切割路線來盡可能減小工件的變形，否則，多次切過的效果會不好甚至反

80、而差</p><p>　　對凹模切割，第一次切除中間廢芯后，一般工件留0.2mm左右的多次切割加工余量即可，大型工件應留1mm左右。凸模加工是，若一次必須切下就不能進行多次切割。除此之外，第一次加工時，小工件要留一到二處0.5mm左右的固定余量，大工件要多了留些、對固定留量切割下來后的精加工，一般用拋光等方法。</p><p>　　表3-8 加工參數(shù)的選擇</p><p

81、>　　第四章 影響電機支架加工工藝指標的主要因素</p><p>　　4.1 主要工藝指標</p><p>　　1.切削速度 在保持一定表面粗糙度的切割加工過程中，單位時間內電極絲中心線在工件上切過的面積總和稱為切割速度，單位為m㎡/min。切割速度是反映加工效率的一項重要指標，數(shù)值上等于電極絲中心線沿圖形加工軌跡的進給速度乘以工件厚度。通常高速走絲線切割速度為40~80m㎡/min

82、，慢速走絲線切割速度可達350m㎡/min。</p><p>　　2.切削精度 線切割加工后，工件的尺寸精度、形狀精度和位置精度稱為切削精度?？焖僮呓z線切割精度可達0.01mm，一般為±0.015~0.02mm；慢速走絲線切割精度可達±0.001mm左右。</p><p>　　3.表面粗糙度 線切割加工中的工件表面粗糙度通常用輪廓算術平均差值偏差Ra值表示。高速走絲

83、的線割的Ra值一般為1.25~2.5um，最低可達0.63~1.25um；慢速走絲線切割的Ra值可達0.3um。</p><p>　　4.電極絲損耗量 對高速走絲機床，電極絲損耗量用電極絲在切割10000mm2面積后電極絲直徑的減少量來表示。一般每切割10000mm2后，鉬絲直徑減小不應大于0.01mm。</p><p>　　5.加工精度 加工精度是指被加工工件的尺寸精度、形狀精度（如

84、直線度、平面度、圓度等）和位置精度（如平行度、垂直度、傾斜度等）的總稱?？焖僮呓z線切割的可控加工精度在0.01~0.02mm范圍內，低速走絲線切割加工精度可達0.002~0.005mm。</p><p>　　4.2 影響電機支架工藝指標的主要因素</p><p>　　4.2.1脈沖電源主要參數(shù)的影響</p><p>　　1. 放電峰值電流i的影響 i時決定單脈沖

85、能量的主要因素之一。i大時,線切割加工速度提高，單表面粗糙度變差，電極絲損耗比加大甚至斷絲。</p><p>　　2.脈沖寬度 t主要影響加工速度和表面粗糙度。加大t 可提高加工速度，但表面粗糙度變差。</p><p>　　3.脈沖間隔t0的影響 t0直接影響平均電流。T0減小時平均電流增大，切割速度加快，但t0過小，會引起電弧和斷絲。</p><p>　　4.空載

86、電壓Ui的影響 該值會引起放電峰值電流和電加工的改變。U提高，加工間隙增大，切縫寬，排屑變易，提高了切割速度和加工穩(wěn)定性，但已造成電極絲振動，使加工面形狀精度和粗糙度變差。通常U的提高還會使線電極損耗量加大。</p><p>　　5.放電波形的影響 在相同工藝條件下，高頻分組脈沖常常能獲得較好的加工效果。電流波形的前沿上升比較緩慢時，電極絲損耗較少。不過當脈沖寬很窄時，必須要有陡的前沿才能進行有效的加工。&l

87、t;/p><p>　　6.極性 線切割加工因脈寬較窄，所以都用正極性加工，工件接電源正極，否則切割速度變低而電極絲損耗增大。</p><p>　　4.2.2 線電極及其走絲速度的影響 </p><p>　　1.線電極直徑的影響 線切割加工中使用的線電極直徑，一般為0.03~0.35mm，線電極材料不同，其直徑范圍也不同，一般純銅絲為 0.15~0.30mm；黃銅絲

88、為0.1~0.35mm；鉬絲為0.06~0.25mm；鎢絲為0.03~0.25mm；電火花線切割加工的加工量Uw，是線切縫、切深和加工厚度的乘積。切縫寬是由線電極直徑和放電間隙決定的，所以，線電極直徑越細，其加工量就越少。但是線級一細，允許通過的電流就會變小，線切割速度會隨線電極直徑的變細而下降。另一方面，如果增大線電極的直徑，允許通過的加工電流就可以增大，加工速度增快，但是加工槽寬增大，加工量也增大，因而必須增加由于加工槽寬所增加的那

89、一部分電流。線電極允許通過的電流是跟線電極直徑的平方的增加，線電極直徑越粗，切割速度越快，而且還有利于后工件的加工。但是線電極直徑的增加，又受到加工工藝要求的約束，另外增大加工電流，加工表面的粗糙度會變差，所以線電極直徑的大小，要根據(jù)工件厚度，材料和加工要求進行卻定。</p><p>　　2.線電極走絲速度的影響 在一定范圍內，隨著走絲速度的提高，線切割速度也可以提高，提高走絲速度有利于電極絲把工作夜帶入較大厚

90、度的工件放電減小中，有利于電蝕產物的排出和放電加工的穩(wěn)定。走絲速度也影響電極在加工區(qū)的逗留時間和放電次數(shù)，從而影響線電極的損耗。但走絲速度過高，將使電極絲的振動加大、降低精度、切割速度并使表面粗糙度變差，且易造成短絲，所以，高速走絲線切割加工時的走絲速度一般小于0.1 mm/s為宜。</p><p>　　在慢速走絲線切割加工中，電極絲材料和直徑有較大的選擇范圍，搞生產率時可用0.3mm以下的鍍鋅黃銅絲，允許較大的

91、峰值電流和汽化爆炸力。精微加工時可用0.03mm以上的鉬絲。由于電極絲張力均勻，振動較少，所以加工穩(wěn)定性、表面粗糙度、精度指標等均較好。</p><p>　　工件厚度及材料的影響</p><p>　　工件材料薄，工件液容易進入并充滿放電間隙，對排屑和消電離有利，加工穩(wěn)定性好。但工件太薄，金屬絲易產生抖動，對加工精度和表面粗糙度不利。工件厚，工件液難以進入和充滿放電間隙，加工穩(wěn)定性差，但電極

92、絲不易抖動，因此精度和表面粗糙度較好。切割速度Vwi起先隨厚度的增加而增加，達到某一最大值（一般為50~100mm2/min）后開始下降，這是因為厚度過大時，排屑條件變差。</p><p>　　工件材料不同，其熔點，汽化點，熱導率都不一樣，因而加工效果也不同。例如有乳化液加工時： </p><p>　　1.加工鋼、鋁、淬火鋼時，加工過程穩(wěn)定，切割速度高。</p><p&

93、gt;　　2.加工不銹鋼、磁鋼、未淬火高碳鋼時，穩(wěn)定性差，切割速度較低，表面質量不太好。</p><p>　　3.加工硬質合金時，比較穩(wěn)定，切割速度較低，表面粗糙度較好。</p><p>　　此外，機械部分精度（例如導軌、軸承、導輪等磨損、傳動誤差）和工作液（種類、濃度及臟污程度）都會影響加工效果。當導輪、軸承偏擺，工作液上下沖水不均勻，會使加工面產生上下凹凸相間的條紋，工藝指標將變差。&

94、lt;/p><p>　　諸因素對工藝指標的相互影響關系</p><p>　　前面分析了個主要因素對線切割加工工藝指標的影響。實際上，個因素對工藝指標的影響往往時相互依賴又相互制約的。</p><p>　　切割速度與脈沖電源的電參數(shù)有直接的關系，它將隨單個脈沖能量的增加和脈沖頻率的提高而提高。但有時也受到加工條件或其他因素的制約。因此，為了提高切削速度，除了合理選擇脈沖電

95、源的電參數(shù)外，還要注意其他因素的影響。如加工液種類、濃度、臟污程度的影響，線電極材料、直徑、走絲速度和抖動的影響，工件材料和厚度的影響，切割加工進給速度、穩(wěn)定性和機械傳動精度的影響等。合理地選擇搭配個因素指標，可使兩極間維持最佳的放電條件，以提高切削速度。</p><p>　　表面粗糙度也主要取決于單個脈沖放電能量的大小，但線電極的走絲速度和抖動狀況等因素對表面粗糙度的影響也很大，而線電極的工作狀況則與所選擇的線

96、電極材料、直徑和張緊力大小有關。</p><p>　　加工精度主要受機械傳動精度的影響，但線電極的直徑、放電間隙大小、工作液噴流量大小和噴流角度等也影響加工精度。</p><p>　　因此，在線切割加工時，要綜合考慮各因素對工藝指標的影響，善于取其利，去其弊，以充分發(fā)揮設備性能，達到最佳的切削加工效果。</p><p>　　第六章 零件的加工與驗證</p&

97、gt;<p>　　6.1 數(shù)字沖裁凹模鑲嵌的加工</p><p>　　圖所示為數(shù)字沖裁凹模鑲嵌圖形。材料為Cr12MoV。高度為48.5mm。相應凹模和凸模的雙面間隙為0.1mm。</p><p>　　因凸模形狀較復雜，為滿足技術要求，采取了以下措施：</p><p>　　1.淬火后工件坯料上加工穿絲孔，如圖中孔。</p><p&g

98、t;　　2.線切割一個異型孔（帶錐度錐度為1.5度留5mm刃口）和一個3.2的孔，再由輔助穿絲孔位開始，進行成形加工。</p><p>　　3.選擇合理的電參數(shù)，以保證切割表面粗糙度和加工精度的要求。</p><p>　　4、 在切割加工時，各個狀態(tài)的切換盡量在絲筒換向或關斷高頻時進行，且不要單次大幅度調整狀態(tài)，以免斷絲。5 新?lián)Q鉬絲剛開始切割時，加工電流選擇正常切割電流的三分之一至三分

99、之二，經十來分鐘切割后，調至正常值，以延長鉬絲使用時間。</p><p>　　7.加工時的電參數(shù)為：空載電壓峰值80V；線電極寬度8us；脈沖間隔30us；平均電流2.0A。采用快走絲方式，走絲速度0.09mm/s；表面粗糙度Rai.6um；通過與相應的凸模、凹模試配，可直接使用。</p><p><b>　　6．編程圖如下：</b></p><p

100、><b>　　7．程序如下：</b></p><p>　　N 1: B 0 B 950 B 950 GY L4 ; 1202.328 , 363.220</p><p>　　N 2: B 3000 B 0 B 3000 GX L1 ; 1205.328 , 363.220</p>

101、<p>　　N 3: B 0 B 2050 B 2050 GY SR1 ; 1207.378 , 361.170</p><p>　　N 4: B 0 B 6200 B 6200 GY L4 ; 1207.378 , 354.970</p><p>　　N 5: B 1200 B 0 B

102、2400 GY NR3 ; 1209.778 , 354.970</p><p>　　N 6: B 0 B 8200 B 8200 GY L2 ; 1209.778 , 363.170</p><p>　　N 7: B 1950 B 0 B 1950 GX NR1 ; 1207.828 , 365.120</

103、p><p>　　N 8: B 11000 B 0 B 11000 GX L3 ; 1196.828 , 365.120</p><p>　　N 9: B 0 B 1950 B 1950 GY NR2 ; 1194.878 , 363.170</p><p>　　N 10: B 0 B 8200

104、 B 8200 GY L4 ; 1194.878 , 354.970</p><p>　　N 11: B 1200 B 0 B 2400 GY NR3 ; 1197.278 , 354.970</p><p>　　N 12: B 0 B 6200 B 6200 GY L2 ; 1197.278 , 361.170

105、</p><p>　　N 13: B 2050 B 0 B 2050 GX SR2 ; 1199.328 , 363.220</p><p>　　N 14: B 3000 B 0 B 3000 GX L1 ; 1202.328 , 363.220</p><p>　　N 15: B 0 B

106、 950 B 950 GY L2 ; 1202.328 , 364.170</p><p><b>　　N 16: D</b></p><p>　　N 17: B 12500 B 2000 B 12500 GX L4 ; 1214.828 , 362.170</p><p><b>　　N

107、 18: D</b></p><p>　　N 19: B 1550 B 0 B 1550 GX L1 ; 1216.378 , 362.170</p><p>　　N 20: B 1550 B 0 B 6200 GY NR1 ; 1216.378 , 362.170</p><p>　　N