电火花加工应用实例

化，大约6~7小时后即可成形，在移动工作台去除零件。如 图6-24所示。
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6.4 三维实体造型应用实例
6.4.1 Pro/E的组成模块及其功能简介
1．草绘模块 草绘模块用于绘制和编辑二维平面草图。 2．零件模块 零件模块用于创建三维模型。 Pro/E建模方法模仿真实的机械加工过程：首先创建基础特征；
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6.1 电火花加工应用实例
6.1.4 加工实例
1．型孔加工实例 （1）级进模型孔加工 图6-6为继电器接触片的级进模型孔简图。 （2）定子复式冲模型孔加工 图6-7为电机定子复式冲模型孔简图。采用四回路晶体管复
合脉冲电源，电参数如表6-3所示。 2．型腔加工实例 加工63.5 cm电视机后盖塑料注射模型腔，电极质量为60
高频、变频及进给按钮，然后关闭脉冲电源的高压、工作液泵和走 丝电机。 2．断丝处理 （1）应立即关闭脉冲电源的变频，再关闭工作液泵及走丝电机， 把变频粗调置于“手动”一边，打开变频开关，让机床工作台继续 按原程序走完，最后回到起点位置重新穿丝加工。 （2）若加工快结束时断丝，可考虑从末尾进行切割。 3．控制机出错或突然停电 待排除故障后，将钼丝退出，拖板移到起始位置，重新加工即可。 4．短路的排除 应立即关掉变频，待其自行消除短路。
表6-5是电火花线切割常用的电极丝。表6-6列出线径与拐角R的极限和加 工厚度的极限值。
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6.2 电火花线切割加工应用实例
6.2.3 加工路线的选择
注意以下几个问题。 （1）避免从工件端面开始加工，应从预孔开始。 （2）加工路线距离端面（侧面）应大于5 mm。 （3）应从离开工件夹具的方向开始加工。 （4）要在一块毛坯上切出两个以上零件时，不应一次切割
如图6-11所示。 3．材料选择 选择淬透性好、热处理变形小的材料。
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6.2 电火花线切割加工应用实例
4．基准面 当切割图形对位置精度要求较高时，除有基准面外，最好在工件中心设置一
个ø2～ø6 mm、有效深度为3～5 mm的基准孔，如图6-12所示。 在圆形坯料上，加工的形状如果有指定方向，且对其加工形状的位置有精度
6.3.1 快速成型加工实例
本节将以茶壶为例介绍产品的快速成型设计。其作业流程如 下：
1．利用三维建模设计软件（如Pro/E,，SolidWorks， AutoCAD等）设计和构建3D CAD模型，然后输出为STL 格式的文件；茶壶零件如图6-18所示：
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6.3 快速成型应用实例
3．然后对它进行分层处理，如图6-19所示。 4．对其轮廓进行检查，看看是否有病态线段。如图6-20所
位尺寸为3～5 mm，以R为半径进行倒棱，孔内必须清洁 无污，定位精度可达到5～10μｍ。 2．以端面为基准 用端面定位，其精度不如以孔为基准的定位精度高。
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6.2 电火花线切割加工应用实例
6.2.6 试切与切割
切割加工中的注意事项如下。 1．先进行空机运转或用薄钢板试切。 2．进给速度应进行调整。 3．切割过程中遇到以下问题应及时处理。 （1）如发现工作液循环系统出现堵塞，应及时疏通。 （2）电蚀产物在导轮上积聚过多。 4．为确保高精度要求的模具零件顺利进行加工，一般在每段程序
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6.1 电火花加工应用实例
6.1.3 电规准的选择、转换与平动量的分配
1．电规准的选择 当电流峰值一定时，脉冲宽度愈宽，则单个脉冲能量愈大，
生产率愈高，间隙愈大，工件表面愈粗糙，电极损耗愈小。 当电流峰值增加时，则生产率增加，电极损耗加大且与脉冲 宽度有关。 2．电规准的转换与平动量的分配 在实际生产中，一般粗加工规准选择1挡，中、精加工选择 2～4档。 采用晶闸管脉冲电源、石墨电极加工型腔时，电规准转换与 平动量分配见表6-1。 采用晶体管复合脉冲电源、紫铜电极加工型腔时，电规准转 换与平动量分配见表6-2。
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6.4 三维实体造型应用实例
2．曲面特征 曲面特征没有质量、体积和厚度等实体属性。曲特征，就是基准点、基准轴、基准曲线、基准曲面
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6.1 电火花加工应用实例
2．工件的装夹与定位 一般情况下，工件可直接装夹在垫块或工作台上。如果采用
下冲油时，工件可装夹在油杯上，用压板压紧。工作台有坐 标移动时，应使工件中心线和十字拖板移动方向一致，以便 于电极和工件的校正定位。 在定位时，如果工件毛坯留有较大加工余量，可划线后用目 测法大致调整好电极与工件的相互位置，接通脉冲电源弱规 准加工出一个浅印。根据浅印进一步调整工件和电极的相互 位置，使型腔周边加工余量尽量一致。加工余量少的型腔定 位较困难，必须借助量具(块规、百分表等)进行精确定位后， 才能进行加工。
kg，加工深度220 mm，放电面积为180000mm2，预 加工后余量为5～7 mm，工件材料为CrWMn，采用晶闸 管脉冲电源，其加工规准如表6-4所示。
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6.2 电火花线切割加工应用实例
6.2.1 工件毛坯的准备
1．预孔加工 孔的大小与其距离工件边缘的尺寸、距切割轨迹的远近，如图6-8
示 5．对轮廓进行编辑，将多余的线段删除以及打断的线段封
闭。如图6-21所示。 6．给茶壶加上支撑，使之能平稳的在工作台上成形，然后
保存为LGS格式输出。如图6-22所示。 7．将已做好支撑的茶壶零件加载到快速成型机的控制系统
中，载入X-Y扫描参数。如图6-23所示。 8．根据所设置的参数，快速成型机自动地一层一层扫描固
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6.3 快速成型应用实例
6.3.1 快速成型加工过程
快速成型系统主要可以分为数据处理和成型执行两大部分。 数据处理部分主要是三维CAD模型加工轨迹的离散过程，由 高性能计算机处理完成。下层成型执行部分主要是加工过程 的执行和控制，由数控RPM（Rapid Prototyping/Part Manufacturing）设备来完成。
然后在基础特征之上创建放置特征。 3．零件装配模块 将多个零件按实际的生产流程组装成一个部件或完整的产品的过程，
如图6-25所示为Pro/E。 4．曲面模块 曲面模块用于创建各种类型的曲面特征。 5．工程图模块 在生产第一线将三维模型变为产品。如图6-26所示为工程图实例。
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所示。 起始孔应放在毛坯废料多的一边，孔径以及其距边缘的尺寸应视工
件厚度而定。从图6-9中可以看出预孔直径与工件厚度的关系。 在切割窄槽时，起始孔要放在图形的最宽处，不允许起始孔与切割
轨迹存在相交现象，如图6-10所示。 2．热处理 为减少材料变形对加工精度的影响，在热处理前，可进行预加工，
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6.2 电火花线切割加工应用实例
6.2.9 加工实例
图6-17a）所示为型孔零件，工件厚度为15 mm，加工表 面粗糙度为Ra 3.2μｍ，其双边配合间隙为0.02 mm，电 极丝为ø0.18 mm的钼丝，双面放电间隙为0.02 mm。
1．程序编制 （1）确定补偿距离 补偿距离
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6.2 电火花线切割加工应用实例
6.2.8 后续处理
1．机械抛光 机械抛光分电动（或气动）工具和抛光专用机床两种。电（气）动
工具又分为回转式、往复式两种。 2．挤压珩磨抛光 挤压珩磨抛光又称磨料流动加工。它是利用半流动状态的磨料在一
定压力下强迫通过被加工表面，经磨料颗粒的磨削作用而去除工件 表面变质层材料。 3．超声波抛光 超声波抛光是利用换能器将超声波电能转换为机械振动，使抛光工 具发生超声波谐振，在工件与工具之间有适量的研磨液对工件进行 剥蚀，实现超声波抛光。抛光可达到Ra0.1μｍ。 4．化学抛光 化学抛光是利用化学腐蚀剂对金属表面进行腐蚀加工，以改善表面 粗糙度。
6.4 三维实体造型应用实例
6.4.2 Pro/E中的特征
如图6-27所示为Pro/E中特征操作菜单。 1．实体特征 具有质量、体积等实体属性。 （1）基础实体特征 基础实体特征是进行进一步施工或加工的基础。按照创建方
法的不同，基础实体特征又分为以下基本类型：①拉伸实体 特征；②旋转实体特征；③扫描实体特征；④混合实体特征； ⑤其他高级实体特征。 （2）放置实体特征 形式。放置型实体特征分为以下类型：①圆孔特征；②圆角 特征；③扭曲特征；④倒角特征；⑤管道特征；⑥壳特征； ⑦筋特征。
（3）编制切割程序单如下： B2900B4907B4907GYL4 B2900B4907B17000GXNR4 B0B4186B4186GYL4 B2900B4907B17000GXNR2 B0B4186B4186GYL2 B2900B4907B4907GYL2 DD 2．脉冲电源参数选择 脉冲电源参数选择如表6-7所示。
切割完后，检查纵、横拖板的手轮刻度值是否与指令规定的坐标相 符。 5．不要轻易中途停机，以免加工后工件出现中断痕迹。 6．清洁机床，防止锈蚀。 7．做好加工记录。
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6.2 电火花线切割加工应用实例
6.2.7 加工过程中特殊情况的处理
1．短时间临时停机 当某一程序尚未切割完毕需要暂时停机片刻时，应先关闭控制台的
第6章 应用实例
6.1 电火花加工应用实例 6.2 电火花线切割加工应用实例 6.3 快速成型应用实例 6.4 三维实体造型应用实例 6.5 逆向工程技术应用实例 6.6 计算机集成制造系统应用实例 6.7 柔性制造系统应用实例
6.1 电火花加工应用实例
6.1.1 工件毛坯准备
1．加工预孔 电火花加工前，工件的型孔部分要进行预加工。 2．工件热处理 在工件热处理前，除孔外，工件上的螺纹孔、定位销孔也要
要求时，应在毛坯的外周围设置1～2个直线基准面及定位用的基准孔，如 图6-13所示。
6.2.2 电极丝的选择
电极丝的直径应根据工件加工的切缝宽度、工件厚度和拐角尺寸的要求来选 择。如图6-14所示，对凹模内侧拐角R的加工，电极丝的直径应小于1/2 切缝宽。即
R≥ø/2+δ 式中 δ— 放电间隙； ø— 电极丝直径。 目前电极丝的种类很多，有钼丝、钨丝、紫铜丝、黄铜丝和各种专用铜丝，
加工出来，然后再进行热处理。 3．磨光、除锈、去磁 为消除因淬火引起的工件变形，在淬火后要磨光工件上、下
两平面和定位基准面。
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6.1 电火花加工应用实例
6.1.2 工件和电极的装夹与校正定位
1．电极的装夹与校正 目的是使电极正确、牢固地装夹在机床主轴的电极夹具上，
使电极轴线和机床主轴轴线一致，。对于小电极，可利用电 极夹具装夹，如图6-1所示。对于较大的电极，可用主轴下 端连接法兰上的以a、b、c三个基面作基准直接装夹，如图 6-2所示。对于石墨电极，可与连接板直接固定后再装夹。 电极装夹后，应进行校正，主要是检查其垂直度。对侧面有 较长直壁面的电极，可采用精密角尺和百分表校正，如图63和图6-4所示。对于侧面没有直壁面的电极，可按电极 （或固定板）的上端面作辅助基准，用百分表检验电极上端 面与工作台面的平行度，如图6-5所示。
△t=0.18/2+0.02/2=0.09+0.01=0.1mm。 电极丝中心轨迹如图6-17b)虚线所示。 （2）确定加工路线 切割型孔时，在中心O1钻孔，从O1开
始切割。电极丝中心的切割顺序是：O1A→弧AB→BC→弧 CD→DA→AO1。
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6.2 电火花线切割加工应用实例
出来，而应从不同预孔开始加工，如图6-15所示。
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6.2 电火花线切割加工应用实例
6.2.4 工件装夹与穿丝
工件必须留有足够的夹持余量，比较大的工件还得有两个支 撑面，不能悬臂。装夹位置要适当。
6.2.5 定位
图6-16所示是两种定位方法的示意图。 1．以孔为基准 以孔为基准时，孔要用坐标磨床进行精加工，电极丝接触部