精品课件-2特种加工技术-
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特种加工技术ppt
4.激光加工(laser beam machining,LBM) : 激光加工是一种重要的高能束流加工方法。激光具有 高亮度、方向性好、单色性好和高相干性,因此,在 聚集点上的尺寸理论上可以达到与光波尺寸相近。激 光加工就是利用材料在激光聚焦衬下瞬时急剧融化和 气化,并产生很强的冲击波,使被融化的物质爆炸式 地喷溅来实现材料的去除。 应用:目前激光加工几乎可对所有的金属和非金属进 行加工,因此激光加工应用范围广泛。
特种加工技术对机械加工工艺的变革
特种加工实现了控制技术的创新,改变了传统手工控制的局面。
传统机械加工的控制技术主要是通过手动控制掌握加工精度,这样加工质量很大程度上取 决于操作人员的经验和操作技巧。然而特种加工技术的出现,便以崭新的自动控制技术取 代了传统手动控制,这标志着全面革新了传统机械加工工艺。 韧性、脆性等成直接的正比或者反比关系,特种加工方法是机械加工工艺的可加工的材料 范围从普通材料发展到硬材料和特殊材料,使得对于任何材料的加工都成为可能。
特种加工技术的应用与前景展望
特种加工的产生和发展 特种加工技术的分类和特点 特种加工技术对机械加工工艺的变革 特种加工技术的发展方向 我国特种加工的现状与前景
特种加工的产生和发展
特种加工产生的历史:1943前苏联科学家拉扎连柯夫妇研究开 关触点的电火花腐蚀现象时发现电火花的瞬间高温能使局部的金 属熔化、气化而被腐蚀掉,从而开创了最基本、最普遍的特种加 工技术---电火花加工方法。 特种加工技术的发展:近年来,特种加工技术飞速发展。一方面, 计算机技术,信息技术,自动化技术等在特种加工中已获得广泛 应用,逐步实现了加工工艺及加工过程的系统化集成;另一方面, 特种加工能充分体现学科的综合性,学科(声,光,电,热,化 学等)和专业之间不断渗透、交叉、融合,因此,特种加工技术 本身同样趋于系统化集成化的发展方向。这两方面说明,特种加 工技术已成为先进制造技术的重要组成部分。一些发达国家也非 常重视特种加工技术的发展,如日本把特种加工技术和数控技术 作为跨世纪发展先进制造技术的两大支柱,特种加工技术已成为 衡量一个国家先进制造技术水平和能力的重要标志。
特种加工 课件2
1-卷丝筒 2-走丝溜板 3-丝架 4-上滑板 5-下滑板 6-床身 7-电源控制柜
1-脉冲电源 2-工件 3-工作液箱 4-去离子水 5-泵 6-新丝放丝卷筒 7-工作台 8-x轴电动机 9-数控装置 10-y轴电动机 11-废丝卷筒
3.走丝机构 (包含断丝检测微动开关、自动穿丝机构) 走丝系统使电极丝以一定的速度运动并保持一定的张力 。在高速走丝机床上,一定长度的电极丝平整地卷在贮丝筒 上,丝张力与排绕时的拉紧力有关,贮丝筒通过联轴节与驱 动电极相连。为了重复使用该段电极丝,电动机由专门的换 向装置控制作正反向交替运转。 为了减轻电极丝的振动,并使其跨度尽可能小,通常在 工件的上下采用蓝宝石V形导向器或圆孔金刚石模块导向器, 其附近装有引电部分,工作液一般通过引电区和导向器在进 入加工区,使全部电极丝的通电部分都能冷却。
隔,限流电阻R1、R2决定峰值电流。
(2)高频分组脉冲电源
将较高频率的小脉宽ti和小脉间t0的矩形波脉冲,分组成
为大脉宽Ti和大脉间T0输出,它的波形在一定程度上能解决 提高切割速度和减小表面粗糙度的矛盾,在相同的工艺条件
下,可以获得较好的加工工艺效果。
(3)低速走丝线切割加工的脉冲电源 低速走丝线切割特殊性: 丝速较低,电蚀产物的排屑效果不佳
具体功能:1)轨迹控制;
精确控制电极丝相对工件的运动轨迹,以获得所需的形状和尺寸。
2)加工控制。
伺服进速度,电源装置,走丝机构, 工作液系统,断电记忆,故 障报警,自诊断等控制。
经历阶段:靠模仿形控制;光电跟踪控制;数字程序控制; 微机直接控制。
数字程序控制原理:
目前高速走丝机床大多采用步进电动机开环系统,低速走 丝机床大多是伺服电动机加码盘的半闭环系统或全闭环数控系 统。 1.轨迹控制原理(数控插补原理) 常见的方法有逐点比较法、数字积分法、矢量判别法、最
特种加工技术课件PPT课件
如何实现电极相对于工件的定位的找正?
答案
接触感知功能
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电极相对于工件定位
Y+
X-
X+
Y-
电极
利用数控电火花成型机床的MDI 功能手动操作实现电极定位
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C代码和H代码介绍
C***:加工条件代码
从C000到C999共有1000个条件代码,其中C000到C099为 用户使用区,其余为机床内部使用。每个条件代码都代表一组 放电参数
C128深度留量0.14mm、平动量为0.12mm; C126深度留量0.03mm、平动量为0.2mm;
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电火花线切割加工的特点
• 适合于机械加工方法难于加
工的材料的加工,如淬火钢、
硬质合金、耐热合金等。
优点
• 以金属线为工具电极,节约
了电极设计和制造费用和时
间,
在实际设计中要注意事项
(1)便于排气,经常将冲油孔 或排气孔上端直径加大
(2)气孔尽量开在蚀除面积较大 以及电极端部凹入的位置
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(3)冲油孔要尽量开在 不易排屑的拐角、窄缝处
(4)排气孔和冲油孔的直径 约为平动量的1~2倍,一般取1~1.5 mm
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(5) 尽可能避免冲液孔在加工后留下的柱芯
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(2) 在加工小间隙、无间隙的冷冲模具时,配合间隙小于最小的 电火花加工放电间隙
将凸模做成阶梯状
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单工具电极直接成型法
先用低损耗电规准进行粗加工, 然后用平动头使工具电极做圆周平行移动
电
火
多电极更换法
花
《特种加工》课件
05
特种加工技术的发
展趋势与展望
特种加工技术发展趋势
高能束流加工
随着激光、电子束、离子束等高能束流技术的不断发展,其在特种加工领域的应用越来越广泛。高能束流加工具有高 精度、高效率、非接触等优点,可应用于难加工材料的加工和微纳制造等领域。
超声加工与振动加工
超声加工和振动加工技术以其独特的加工原理和特点,在微细加工、表面处理等领域具有广泛的应用前景。通过优化 超声频率、振动幅度等参数,可进一步提高加工精度和效率。
特种加工工艺参数
04
与控制
电火花加工工艺参数与控制
要点一
总结词
要点二
详细描述
电火花加工是利用电火花放电产生的热量对金属进行加工 的一种工艺方法。
电火花加工工艺参数包括电极材料、工作液种类、电规准 选择、电极损耗、加工精度和表面粗糙度等。控制这些参 数可以提高加工效率、减小电极损耗、保证加工精度和表 面质量。
激光加工
总结词
利用激光的高能量密度对材料进行切割、打孔、焊接等加工
详细描述
激光加工是一种利用激光的高能量密度对材料进行切割、打孔、焊接等加工的方 法。由于激光的能量集中,可以在短时间内对材料进行高精度的加工,且加工速 度快、效率高。激光加工在微电子、光学、精密制造等领域应用广泛。
离子束加工
总结词
电化学加工与等离子体加工
电化学加工和等离子体加工技术以其环保、高效的特点,在模具制造、表面处理等领域得到广泛应用。 随着技术的不断进步,电化学加工和等离子体加工的加工精度和适用范围将得到进一步提升。
特种加工技术面临的挑战与机遇
技术更新换代
随着新材料、新工艺的不断涌现 ,特种加工技术面临着不断更新 换代的挑战。为了适应市场需求 和技术发展,需要不断进行技术 创新和研发。
特种加工技术 课件2
作业
1.电火花加工中的极性效应是什么?加工中 如何利用极性效应来提高加工效率降低工 具损耗? 2.电火花正常系统中为什么必须有自动进给 调节系统?
1.电火花加工过程中,无论是正极还是负极, 都会受到不同程度的电蚀,即使是相同的材 料,两极的电蚀量也不相同。这种单纯由于 正负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫 极性效应。 一般在短脉冲精加工时采用正极性加工, 而在长脉冲粗加工时采用负极性加工。
2. 加工系统中的自动进给调节系统的作用 是维持一定的“平均”放电间隙,保证电 火花加工正常而稳定的进行,以获得好的 加工效果。
一、电火花加工的原理和设备组成 二、电火花加工的特点及其应用 三、电火花加工工艺方法分类
一、电火花加工的原理和设备组成
电火花加工的原理是基于工具和工件(正、
负电极)之间脉冲性火花放电时的电腐蚀 现象来蚀除多余的金属,以达到对零件的 尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。 电火花腐蚀的主要原因是:电火花放电时 火花通道中瞬时产生大量的热,达到很高 的温度,足以使任何金属材料局部熔化、 气化而被蚀除掉,形成放电凹坑。
二、自动进给调节系统的基本组成部分
1.测量环节
2.比较环节 比较环节用以根据进给量或间隙平均电 压的“设定值”(称作伺服参考电压)来 调节进给速度,以适应粗、中、精不同的 加工规准。它实质上是把从测量环节得来 的信号和“给定值”的信号进行比较,再 按此差值来控制加工过程。
3.放大驱动器 为了获得足够的驱动功率,放大器要有一 定的放大倍数。然而,放大倍数过高也不好, 它将会使系统产生过大的超调,即出现自激现 象,使工具电极进进退退,调节不稳定。 常用的放大器主要是各类晶体管放大器。
1.机床总体部分 主机主要包括:主轴头、床身、 立柱、工作台及工作液槽几部分。
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2.2电火G8花0 加X+工; 机床简介 G90 G92 X0; M05 G00 X-10.; G91 G00 Y-38.;
电极在BC边下方 G90 G00 X50.; G80 Y+; G92 Y0; M05 G00 Y-2.;
/38.为一估计值,主要目的是保 证
/电极与工件分开,2 mm表示为
一小段距离 G91 G00 Z10.; G90 G00 X50. Y28.;
■快速走丝线切割机床 运动方式:快速走丝线切割机床的电极丝作高速往复运 动,一般走丝速度为8~10 m/s。 电极材料:常用直径为0.10~0.30 mm的钼丝。 工 作 液:用自来水配置浓度为12%的乳化液。
快速走丝线切割机床结构简单、价格便宜、生产率高, 但由于运行速度快,工作时机床震动较大。钼丝和导轮的损 耗快,加工精度和表面粗糙度就不如慢速走丝线切割机床, 其加工精度一般为0.01~0.02 mm,表面粗糙度Ra为1.25~ 2.5 μm。
苏三光线切 割机床里工 件坐标相当 于G54、G55 功能,工件 坐标的设定 相当于G92
功能
2.2电火花加工机床简介
G80: 含义:接触感知。 格式:G80 轴+方向 如:G80 X-; /电极将沿X轴的负方向前进,直到接触到工 件,然后停在那里
苏三光某慢走丝机床里“对 边”+X相当于G80X+,
■断电保护功能 ■分时控制功能
■倒切加工功能 ■平移功能
■跳步功能。
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一一一一谢谢大家!!
/将电极底面移到工件上面
2.2电火花加工机床简介
数控摇动加工
■可以精确控制加工尺寸精度。 ■可以加工出复杂的形状,如螺纹。 ■可以提高工件侧面和底面的表面粗糙度。 ■可以加工出清棱、清角的侧壁和底边。 ■变全面加工为局部加工,有利于排屑和加工稳定。 ■对电极尺寸精度要求不高。
2.2电火花加工机床简介 表2-3 电火花数控摇动类型一览表
2.2电火花加工机床简介
2.2.2 电火花加工机床结构 电火花加工机床主要由机床本体、脉冲电源、
自动进给调节系统、工作液过滤和循环系统、数控系统 等部分组成。
自动进给调节系统 控制装置进给系统 参间考值隙增设益定
比较器放大器 传间感器隙
脉冲电源 床
身工过作滤液循系环统
(a) 原理图
(b) 实物
2.2电火花加工机床简介
2.3电火花线切割加工机床简介
2.型号 国标规定的数控电火花线切割机床的型号,如 DK7725的基本含义为: D为机床的类别代号,表示是电加工机床; K为机床的特性代号,表示是数控机床; 第一个7为组代号,表示是电火花加工机床, 第二个7为系代号(快走丝线切割机床为7,慢走丝线切割机床 为6,电火花成型机床为1); 25为基本参数代号,表示工作台横向行程为250 mm
1.共同特点 ■加工原理相同:都是通过电火花放电产生的热来熔解去 除金 属的,所以二者加工材料的难易与材料的硬度无关。 ■加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律基本相似:可以 加工硬质合金等一切导电材料。 ■最小角部半径有限制。电火花加工中最小角部半径为加工间 隙,线切割加工中最小角部半径为电极丝的半径加上加工间隙。
2.2电火花加工机床简介 图2-15 数控摇动的伺服方式
2.2电火花加工机床简介 6.电火花机床常见功能
2.3电火花线切割加工机床简介
2.3.1机床分类、型号 1.分类 通常按电极丝的走丝速度分成快速走丝线切割机床(WEDM-HS)与
慢速走丝线切割机床(WEDM-LS)。
2.3电火花线切割加工机床简介
1. 机床本体 机床本体主要由床身、立柱、主轴头及附件、工
作台等部分组成。
2.2电火花加工机床简介
2.脉冲电源 作用:把工频正弦交流电流转变成频率较高的单向脉冲电流。
向工件和工具电极间的加工间隙提供所需要的放电能量,以蚀除 金属.
脉冲电源输入为380V、50 Hz的交流电,其输出应满足如下 要求 :
过滤,蚀除产物排除;对电极工具冷却。
工作液为什么要 进行循环过滤?
蚀除产物,部分以气态形式抛 出,大部分以球状固体微粒悬 浮在工作液中,当蚀除产物较 多,且粘接在工件和电极表面 时,会与工件和电极表面形成 二次放电。
2.2电火花加工机床简介 5.数控系统 数控系统规定除了直线移动的X、Y、Z三个坐标 轴系统外,还有三个转动的坐标系统,即绕X轴转动 的A轴,绕Y轴转动的B轴,绕Z轴转动的C轴。
2.3电火花线切割加工机床简介 2.3.3 慢走丝线切割机床简介
2.3电火花线切割加工机床简介 2.3.4 慢走丝线切割机床常见功能
■模拟加工功能 ■短路回退功能
■回原点功能
■单段加工功能
■暂停功能
■ MDI功能
■进给控制功能 ■间隙补偿功能
■自动找中心功能 ■信息显示功能
■断丝保护功能 ■停电记忆功能
G19 YOZ 平面选择 G20 英制 G21 公制 G40 取消电极补偿 G41 电极左补偿 G42 电极右补偿 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 G80 移动轴直到接触感知
M05 M08 M09 M80 M84 M85 M89 M98 M99
忽略接触感知 旋转头开 旋转头关 冲油、工作液流动 接通脉冲电源 关断脉冲电源 工作液排除 子程序调用 子程序结束
2.2电火花加工机床简介
G54: G54、G55、G56等指令进行切换这些定义工作坐标系指令. 可以和G92一起使用,G92代码只能把当前坐标系中某点坐标定义 为某一个值,但不能定义该点在其它坐标系中的值。
G92 G54 X0 Y0; G00 X20. Y30.; G92 G55 X0 Y0;
北京阿奇某电火花机床里面当前坐标系相当于G54、G55等 功能;设某参考点相当于G92功能
■要有一定的脉冲放电能量,否则不能使工件金属气化。 ■火花放电必须是短时间的脉冲性放电,这样才能使放电产 生的热量来不及扩散到其他部分,从而有效地蚀除金属,提高成 型性和加工精度。 ■脉冲波形是单向的,以便充分利用极性效应,提高加工速 度和降低工具电极损耗。
2.2电火花加工机床简介
■脉冲波形的主要参数(峰值电流、脉冲宽度、脉冲间歇等) 有较宽的调节范围,以满足粗、中、精加工的要求。
2.3电火花线切割加工机床简介
2.3.2 快走丝线切割机床简介 1.机床本体
床身 工作台 运丝机构 丝架
2.3电火花线切割加工机床简介 2.脉冲电源
3.数控系统
轨迹控制作用。 加工控制。
4.工作液循环系统
工作液的作用是及时地从加工区域中排除电蚀产物,并 连续充分供给清洁的工作液,以保证脉冲放电过程稳定 而顺利地进行。目前绝大部分快走丝机床的工作液是专 用乳化液。乳化液种类繁多,大家可根据相关资料来正 确选用。
2.1 电火花加工的物理本质及特点 1) 极间介质的电离、击穿,形成放电通道
2)电极材料的熔化、气化热膨胀。
2.1 电火花加工的物理本质及特点 3)电极材料的抛出。
总结
4)极间介质的消电离。
单脉冲放电 凹坑
多脉冲放电 凹坑
2.1 电火花加工的物理本质及特点
2.1.2 电火花加工、电火花线切割加工的特点
G90 G92 X0 Y0;
/设置当前点坐标为(0,0)
M05 G00 X10.;
/忽略接触感知且把电极向X轴正方
向移动10 mm.若去掉上面代码中的M05,则电极往往不动作,
G00不执行。
2.2电火花加工机床简介 A
D O
18
B
C
40
如上图所示,ABCD为矩形工件,AB、BC边为设计基准,现欲用 电火花加工一圆形图案,图案的中心为O点,O到AB边、BC边的 距离如图中所标。已知圆形电极的直径为20 mm,请写出电极定 位于O点的具体过程。
2.1 电火花加工的物理本质及特点 2.不同特点
■加工原理
线切割加工
电火花加工
2.1 电火花加工的物理本质及特点 ■从产品形状角度看
电火花加工 ■从电极角度看
线切割加工
2.1 电火花加工的物理本质及特点 ■从电极损耗角度看
电火花加工
线切割加工
2.1 电火花加工的物理本质及特点 ■从应用角度看
■有适当的脉冲间隔时间,使放电介质有足够时间消除电离 并冲去金属颗粒,以免引起电弧而烧伤工件。
脉冲电源的性能直接关系到电火花加工的加工速度、表面质 量、加工精度、工具电极损耗等工艺指标。
目前中、高档电火花加工机床都采用微机数字化控制的脉冲电源 ,而且内部存有电火花加工规准的数据库,可以通过微机设置和 调用各挡粗、中、精加工规准参数。例如,GF公司、沙迪克公司 的电火花加工机床,这些加工规准用C代码(例如C320)表示和调 用。
“对边”-X相当于G80X-, “对边”+Y相当于G80Y+, “对边”-Y相当于GБайду номын сангаас0Y-.
2.2电火花加工机床简介
苏三光中走丝里 面找基准 对边 X+ 对边 X对边 Y+ 对边 Y相当于 G80X+ G80XG80Y+ G80Y-
2.2电火花加工机床简介
G82: 含义:移动到原点和当前位置一半处。 格式:G82轴
如:G92 X100.; G82 X; 地方
/将当前点的X坐标定义为100. /将电极移到当前坐标系X=50.的
2.2电火花加工机床简介
M05: 含义:忽略接触感知,只在本段程序起作用。具体用法是:当 电极与工件接触感知并停在此处后,若要移走电极,请用此代 码。
如:G80 X-;
/X轴负方向接触感知
第二章 电火花加工的基本原理及设备