《特种加工简介》PPT课件.ppt

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1、特种加工常识683 7243 33 13 5电火花加工电火花加工电火花加工电火花线切割加工电火花线切割加工电火花线切割加工电化学加工电化学加工电化学加工激光加工激光加工激光加工电子束和离子束加工电子束和离子束加工电子束和离子束加工超声加工超声加工超声加工快速成形技术快速成形技术快速成形技术其它特种加工其它特种加工其它特种加工一、概述第一节第一节第一节第一节第一节第一节 特种加工的产生和发展特种加工的产生和发展特种加工的产生和发展特种加工的产生和发展特种加工的产生和发展特种加工的产生和发展1 特种加工的名称特种加工的名称1.1 特种加工的产生和发展特种加工的产生和发展2 特种加工的发展特种加工的

2、发展 从第一次产业革命以来，一直到第二次世界从第一次产业革命以来，一直到第二次世界从第一次产业革命以来，一直到第二次世界大战以前，并没有产生特种加工的迫切要求，直大战以前，并没有产生特种加工的迫切要求，直大战以前，并没有产生特种加工的迫切要求，直到到到194319431943年年年 前苏联科学家前苏联科学家拉扎连柯夫妇拉扎连柯夫妇研究开关触点研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因，发现电火遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉，开创和发明了电火花加工。蚀掉，开创和发明了电火花加工。1.1 特种加工

3、的产生和发展特种加工的产生和发展说明：说明：说明：1 1 1、国际电加工会议、国际电加工会议、国际电加工会议ISEMISEMISEM 历来被称为特种加工领域历来被称为特种加工领域历来被称为特种加工领域发展趋势的风向标，该会议发展趋势的风向标，该会议发展趋势的风向标，该会议3 3 3年举行一次。第年举行一次。第年举行一次。第151515届届届ISEMISEMISEM于于于200720072007年年年4 4 4月在美国举行，第月在美国举行，第月在美国举行，第161616届将于届将于届将于201020102010年在上海举行。年在上海举行。年在上海举行。2 2 2、电加工及模具、电加工及模具、电加

4、工及模具 200020002000年由电加工杂年由电加工杂年由电加工杂志改名，志改名，志改名，200120012001年电加工学会年电加工学会年电加工学会改名为特种加工学会。改名为特种加工学会。改名为特种加工学会。1.1 特种加工的产生和发展特种加工的产生和发展3 特种加工与切削加工的区别特种加工与切削加工的区别1.1 特种加工的产生和发展特种加工的产生和发展 正因为特种加工工艺具有上述特点，所以就总体而言，正因为特种加工工艺具有上述特点，所以就总体而言，正因为特种加工工艺具有上述特点，所以就总体而言，正因为特种加工工艺具有上述特点，所以就总体而言，特种加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的

5、金属或非特种加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属或非特种加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属或非特种加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属或非金属材料，且专长于加工复杂、微细表面和低刚度的零件。金属材料，且专长于加工复杂、微细表面和低刚度的零件。金属材料，且专长于加工复杂、微细表面和低刚度的零件。金属材料，且专长于加工复杂、微细表面和低刚度的零件。目前，国际上对特种加工技术的研究主要表现在以下几目前，国际上对特种加工技术的研究主要表现在以下几目前，国际上对特种加工技术的研究主要表现在以下几目前，国际上对特种加工技术的研究主要表现在以下几个方面：个方面：个方面：个方面：(1

6、)(1)微细化。微细化。微细化。微细化。目前，国际上对微细电火花加工、微细超声波加目前，国际上对微细电火花加工、微细超声波加目前，国际上对微细电火花加工、微细超声波加目前，国际上对微细电火花加工、微细超声波加工、微细激光加工、微细电化学加工等的研究正方兴未艾，工、微细激光加工、微细电化学加工等的研究正方兴未艾，工、微细激光加工、微细电化学加工等的研究正方兴未艾，工、微细激光加工、微细电化学加工等的研究正方兴未艾，特种微细加工技术有望成为三维实体微细加工的主流技术。特种微细加工技术有望成为三维实体微细加工的主流技术。特种微细加工技术有望成为三维实体微细加工的主流技术。特种微细加工技术有望成为三维

7、实体微细加工的主流技术。(2)(2)特种加工的应用领域正在拓宽。特种加工的应用领域正在拓宽。特种加工的应用领域正在拓宽。特种加工的应用领域正在拓宽。例如，非导电材料的电火例如，非导电材料的电火例如，非导电材料的电火例如，非导电材料的电火花加工，电火花、激光、电子束表面改性等。花加工，电火花、激光、电子束表面改性等。花加工，电火花、激光、电子束表面改性等。花加工，电火花、激光、电子束表面改性等。1.1 特种加工的产生和发展特种加工的产生和发展(3)(3)广泛采用自动化技术。广泛采用自动化技术。充分利用计算机技术对特充分利用计算机技术对特种加工设备的控制系统、电源系统进行优化，建立综种加工设备的控

8、制系统、电源系统进行优化，建立综合参数自适应控制装置、数据库等，进而建立特种加合参数自适应控制装置、数据库等，进而建立特种加工的工的CAD/CAMCAD/CAM和和FMSFMS系统，这是当前特种加工技术系统，这是当前特种加工技术的主要发展趋势。用简单工具电极加工复杂的三维曲的主要发展趋势。用简单工具电极加工复杂的三维曲面是电解加工和电火花加工的发展方向。目前已实现面是电解加工和电火花加工的发展方向。目前已实现用四轴联动线切割机床切出扭曲变截面的叶片。随着用四轴联动线切割机床切出扭曲变截面的叶片。随着设备自动化程度的提高，实现特种加工柔性制造系统设备自动化程度的提高，实现特种加工柔性制造系统已成

9、为各工业国家追求的目标。已成为各工业国家追求的目标。1.1 特种加工的产生和发展特种加工的产生和发展特种加工技术在国际上被称特种加工技术在国际上被称为为2121世纪的技术世纪的技术1.2 特种加工的分类特种加工的分类第二节第二节第二节第二节第二节第二节 特种加工的分类特种加工的分类特种加工的分类特种加工的分类特种加工的分类特种加工的分类一般按能量形式和作用原理分类一般按能量形式和作用原理分类一般按能量形式和作用原理分类一般按能量形式和作用原理分类n n电能与热能作用方式电能与热能作用方式电能与热能作用方式电能与热能作用方式电火花电火花电火花电火花EDMEDM、线切割、线切割、线切割、线切割WE

10、DMWEDM、电子束、电子束、电子束、电子束EBMEBM、等离子、等离子、等离子、等离子PAMPAMn n电能与化学能作用方式电能与化学能作用方式电能与化学能作用方式电能与化学能作用方式电解电解电解电解ECMECM、电铸、电刷镀、电铸、电刷镀、电铸、电刷镀、电铸、电刷镀n n电化学能与机械能作用方式电化学能与机械能作用方式电化学能与机械能作用方式电化学能与机械能作用方式电解磨削电解磨削电解磨削电解磨削ECGECG、电解珩磨、电解珩磨、电解珩磨、电解珩磨ECHECHn n声能与机械作用能作用方式：声能与机械作用能作用方式：声能与机械作用能作用方式：声能与机械作用能作用方式：超声波加工超声波加工超

11、声波加工超声波加工USMUSMn n光能与热能作用方式：光能与热能作用方式：光能与热能作用方式：光能与热能作用方式：激光加工激光加工激光加工激光加工LBMLBMn n电能与机械作用能作用方式：电能与机械作用能作用方式：电能与机械作用能作用方式：电能与机械作用能作用方式：离子束加工离子束加工离子束加工离子束加工IMIMn n液流能与机械作用能：液流能与机械作用能：液流能与机械作用能：液流能与机械作用能：挤压珩磨挤压珩磨挤压珩磨挤压珩磨AFHAFH、水射流、水射流、水射流、水射流WJCWJC1.3 特种加工对材料可加工性和结构工艺性特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响等的影响第三节第三节第三

12、节第三节第三节第三节 特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响 由于上述各种特种加工工艺的特点以及逐渐广泛由于上述各种特种加工工艺的特点以及逐渐广泛的应用，引起了机械制造工艺技术领域内的许多变革，的应用，引起了机械制造工艺技术领域内的许多变革，主要有以下几个方面：主要有以下几个方面：1.3 特种加工对材料可加工性和结构工艺性特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响等的影响（1 1）提

13、高了材料的可加工性）提高了材料的可加工性 1.3 特种加工对材料可加工性和结构工艺性特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响等的影响（2 2）改变了零件的典型工艺路线）改变了零件的典型工艺路线 1.3 特种加工对材料可加工性和结构工艺性特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响等的影响（3 3）改变了试制新产品的模式）改变了试制新产品的模式 1.3 特种加工对材料可加工性和结构工艺性特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响等的影响（4 4）特种加工对产品零件的结构设计带来很大的影响）特种加工对产品零件的结构设计带来很大的影响 1.3 特种加工对材料可加工性和结构工艺性特种加工对材料可加工性

14、和结构工艺性等的影响等的影响（5 5）对传统的结构工艺性的好与坏，需要重新衡量）对传统的结构工艺性的好与坏，需要重新衡量 1.3 特种加工对材料可加工性和结构工艺性特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响等的影响（6 6）特种加工已经成为微细加工和纳米加工的主要手段。）特种加工已经成为微细加工和纳米加工的主要手段。二、电火花加工苏州三光科技股份有限公司 包志书 电火花加工电火花加工n n利用浸在工作液中的两利用浸在工作液中的两利用浸在工作液中的两利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的极间脉冲放电时产生的极间脉冲放电时产生的极间脉冲放电时产生的电蚀作用电蚀作用电蚀作用电蚀作用蚀除导电材料蚀除

15、导电材料蚀除导电材料蚀除导电材料的特种加工方法，又称的特种加工方法，又称的特种加工方法，又称的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工放电加工或电蚀加工放电加工或电蚀加工放电加工或电蚀加工n n英文简称英文简称英文简称英文简称EDMEDMElectrical DischargeElectrical DischargeMachining Machining 电火花加工的机理电火花加工的机理1 1 极间介质的电离、击穿形成放电通道极间介质的电离、击穿形成放电通道极极间电压间电压升高或极升高或极间间距离减小距离减小极极间电场间电场强强度增大度增大101055V/mmV/mm即即100V/m100V/m左

16、右左右时时产产生生场场致致电电子子发发射射雪崩雪崩电电离离小小于于0.1s0.1s建立放建立放电电通道通道（电电流密度达流密度达101055101066A/cmA/cm22（101033101044A/mmA/mm22）2.2 电火花加工的机理电火花加工的机理2 2 介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀放放电电通道形成后通道形成后电电子、正离子运子、正离子运动动动动能能转热转热能能电电极表面高温极表面高温工作液气化、工作液气化、热热分解分解电电极材料熔化、气化极材料熔化、气化迅迅速速热热膨膨胀胀2.2 电火花加工的机理电火花加工的机理3 3 电极材料的抛出电

17、极材料的抛出热热热膨膨膨胀产胀产胀产生微爆炸生微爆炸生微爆炸电电电极材料抛出极材料抛出极材料抛出大部分抛入工大部分抛入工大部分抛入工作液中收作液中收作液中收缩缩缩成小成小成小颗颗颗粒，一小部分粒，一小部分粒，一小部分飞溅飞溅飞溅、镀镀镀覆、吸附覆、吸附覆、吸附在在在对对对面的面的面的电电电极表面上极表面上极表面上（这这这种互相种互相种互相飞溅飞溅飞溅、镀镀镀覆以及吸附的覆以及吸附的覆以及吸附的现现现象，象，象，在某些条件下可以用来减少或在某些条件下可以用来减少或在某些条件下可以用来减少或补偿补偿补偿工具工具工具电电电极在加工极在加工极在加工过过过程中的程中的程中的损损损耗耗耗 ）2.2 电火花

18、加工的机理电火花加工的机理4 4 极间介质的消电离极间介质的消电离随着脉冲电压的结束，脉冲电流也迅速降为零，标志着一次脉冲放电结束。但此随着脉冲电压的结束，脉冲电流也迅速降为零，标志着一次脉冲放电结束。但此后仍应有一段间隔时间，使间隙介质消电离，即放电通道中的带电粒子复合为中后仍应有一段间隔时间，使间隙介质消电离，即放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复本次放电通道处间隙介质的绝缘强度，以免总是重复在同一处发生性粒子，恢复本次放电通道处间隙介质的绝缘强度，以免总是重复在同一处发生放电而导致电弧放电，这样可以保证按两极相对最近处或电阻率最小处形成下一放电而导致电弧放电，这样可以保证按两极相对最

19、近处或电阻率最小处形成下一击穿放电通道（放电点转移原则）。另外，在加工过程中形成的电蚀产物以及热击穿放电通道（放电点转移原则）。另外，在加工过程中形成的电蚀产物以及热量等都需要在此阶段排出。由此，为了保证电火花加工过程正常地进行，在两次量等都需要在此阶段排出。由此，为了保证电火花加工过程正常地进行，在两次脉冲放电之间一般都应有足够的脉冲间隔时间脉冲放电之间一般都应有足够的脉冲间隔时间tt00。工艺特点n n加工适应性强加工适应性强加工适应性强加工适应性强n n无论硬、脆、软、耐热材料，只要导电就行无论硬、脆、软、耐热材料，只要导电就行无论硬、脆、软、耐热材料，只要导电就行无论硬、脆、软、耐热材

20、料，只要导电就行n n小孔、薄壁、窄槽、复杂截面小孔、薄壁、窄槽、复杂截面小孔、薄壁、窄槽、复杂截面小孔、薄壁、窄槽、复杂截面n n同一台电火花机床上，只需要修改参数即可完成粗、同一台电火花机床上，只需要修改参数即可完成粗、同一台电火花机床上，只需要修改参数即可完成粗、同一台电火花机床上，只需要修改参数即可完成粗、半精、精加工半精、精加工半精、精加工半精、精加工n n可用于可用于可用于可用于n n电火花穿孔电火花穿孔电火花穿孔电火花穿孔n n电火花型腔加工电火花型腔加工电火花型腔加工电火花型腔加工n n磨削、铣制、镗制、表面强化等磨削、铣制、镗制、表面强化等磨削、铣制、镗制、表面强化等磨削、铣

21、制、镗制、表面强化等n n电火花线切割电火花线切割电火花线切割电火花线切割电火花穿孔电火花型腔加工工件工件进给方向进给方向进给方向进给方向工作液工作液工具电极工具电极工件工件工具电极工具电极工件工件其他电火花加工其他电火花加工其他电火花加工其他电火花加工简单电极多轴联动铣削加工电火花铣削外形电火花铣削内形电火花铣削螺旋槽工具电极的制造方法铜电极铣削加工石墨电极铣削加工数控电火花成型加工机床 电火花线切割加工电火花线切割加工(Wire Cut EDM，简称WEDM)是在电火花加工基础上于20世纪50年代末最早在前苏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

22、为电火花线切割，有时简称线切割。电电火火花花线线切切割割加加工工的的基基本本原原理理是是利利用用移移动动的的细细金金属属导导线线(铜铜丝丝或或钼钼丝丝)作作电电极极，对工件进行脉冲火花放电、切割成形。对工件进行脉冲火花放电、切割成形。根据电极丝的运行方向和速度，电火根据电极丝的运行方向和速度，电火根据电极丝的运行方向和速度，电火根据电极丝的运行方向和速度，电火花线切割机床通常分为两大类花线切割机床通常分为两大类花线切割机床通常分为两大类花线切割机床通常分为两大类:一类是往复高速走丝一类是往复高速走丝一类是往复高速走丝一类是往复高速走丝(或称快走丝或称快走丝或称快走丝或称快走丝)电火电火电火电火

23、花线切割机床花线切割机床花线切割机床花线切割机床(WEDM-HS)(WEDM-HS)，一般走丝速度，一般走丝速度，一般走丝速度，一般走丝速度为为为为8 8l0m/sl0m/s，这是我国生产和使用的主要，这是我国生产和使用的主要，这是我国生产和使用的主要，这是我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工机种，也是我国独创的电火花线切割加工机种，也是我国独创的电火花线切割加工机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式模式模式模式;另一类是单向低速走丝另一类是单向低速走丝另一类是单向低速走丝另一类是单向低速走丝(或称慢走丝或称慢走丝或称慢走丝或称慢走丝)电电电电火花线切割机床火花线切割机床

24、火花线切割机床火花线切割机床(WEDM-LS)(WEDM-LS)，一般走丝速，一般走丝速，一般走丝速，一般走丝速度低于度低于度低于度低于0.2m/s0.2m/s，这是国外生产和使用的主，这是国外生产和使用的主，这是国外生产和使用的主，这是国外生产和使用的主要机种。要机种。要机种。要机种。线切割加工的工艺特点线切割加工的工艺特点（1 1）采用细金属丝作工具电极，不需要制造特定形）采用细金属丝作工具电极，不需要制造特定形）采用细金属丝作工具电极，不需要制造特定形）采用细金属丝作工具电极，不需要制造特定形状的电极。状的电极。状的电极。状的电极。（2 2）电极丝损耗对加工精度影响较小）电极丝损耗对加工

25、精度影响较小）电极丝损耗对加工精度影响较小）电极丝损耗对加工精度影响较小（3 3）自动化程度高，柔性大，且操作方便。）自动化程度高，柔性大，且操作方便。）自动化程度高，柔性大，且操作方便。）自动化程度高，柔性大，且操作方便。（4 4）切割缝隙小，故切割余料可以再利用。）切割缝隙小，故切割余料可以再利用。）切割缝隙小，故切割余料可以再利用。）切割缝隙小，故切割余料可以再利用。（5 5）加工表面粗糙度值小，但表面有硬化层。）加工表面粗糙度值小，但表面有硬化层。）加工表面粗糙度值小，但表面有硬化层。）加工表面粗糙度值小，但表面有硬化层。（6 6）热变形小。）热变形小。）热变形小。）热变形小。线切割机

26、床类型线切割机床类型经济性好，但运丝稳定性差，加工精度相对较低，经济性好，但运丝稳定性差，加工精度相对较低，经济性好，但运丝稳定性差，加工精度相对较低，经济性好，但运丝稳定性差，加工精度相对较低，表面较粗糙。表面较粗糙。表面较粗糙。表面较粗糙。这是我国生产和使用的主要机种，也是这是我国生产和使用的主要机种，也是这是我国生产和使用的主要机种，也是这是我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式。我国独创的电火花线切割加工模式。我国独创的电火花线切割加工模式。我国独创的电火花线切割加工模式。电极丝运丝速度一般为电极丝运丝速度一般为电极丝运丝速度一般为电极丝运丝速度一般为810m/s

27、810m/s，电极丝做往复电极丝做往复电极丝做往复电极丝做往复移动，一般采用钼丝做电极丝移动，一般采用钼丝做电极丝移动，一般采用钼丝做电极丝移动，一般采用钼丝做电极丝,加工液为乳化液加工液为乳化液加工液为乳化液加工液为乳化液。（1）高速走丝线切割机床）高速走丝线切割机床(WEDM-HS)（2 2）低速走丝线切割机床）低速走丝线切割机床(WEDM-LS)运丝稳定性好，加工精度高，表面质量好，但成本运丝稳定性好，加工精度高，表面质量好，但成本运丝稳定性好，加工精度高，表面质量好，但成本运丝稳定性好，加工精度高，表面质量好，但成本高。高。高。高。这是国外生产和使用的主要机种。这是国外生产和使用的主要

28、机种。这是国外生产和使用的主要机种。这是国外生产和使用的主要机种。走丝速度慢，一般小于走丝速度慢，一般小于走丝速度慢，一般小于走丝速度慢，一般小于0.2m/s0.2m/s，电极丝做单向移动，电极丝做单向移动，电极丝做单向移动，电极丝做单向移动，一般采用铜丝做电极丝一般采用铜丝做电极丝一般采用铜丝做电极丝一般采用铜丝做电极丝，加工液为去离子水，加工液为去离子水，加工液为去离子水，加工液为去离子水。线切割数控编程要点线切割数控编程要点线切割数控编程要点线切割数控编程要点n n目目目目前前前前生生生生产产产产的的的的线线线线切切切切割割割割加加加加工工工工机机机机床床床床都都都都有有有有计计计计算算

29、算算机机机机自自自自动动动动编编编编程程程程功功功功能能能能，即即即即可可可可以以以以将将将将线线线线切切切切割割割割加加加加工工工工的的的的轨轨轨轨迹迹迹迹图图图图形形形形自自自自动动动动生成机床能够识别的程序。生成机床能够识别的程序。生成机床能够识别的程序。生成机床能够识别的程序。n n高速走丝线切割机床一般采用高速走丝线切割机床一般采用高速走丝线切割机床一般采用高速走丝线切割机床一般采用3B(3B(个别扩充为个别扩充为个别扩充为个别扩充为4B4B或或或或5B)5B)格式，而低速走丝线切割机床通常格式，而低速走丝线切割机床通常格式，而低速走丝线切割机床通常格式，而低速走丝线切割机床通常采用

30、国际上通用的采用国际上通用的采用国际上通用的采用国际上通用的ISO(ISO(国际标准化组织国际标准化组织国际标准化组织国际标准化组织)或或或或EIA(EIA(美国电子工业协会美国电子工业协会美国电子工业协会美国电子工业协会)格式。为了便于国际格式。为了便于国际格式。为了便于国际格式。为了便于国际交流和标准化，特种加工学会和特种加工行业交流和标准化，特种加工学会和特种加工行业交流和标准化，特种加工学会和特种加工行业交流和标准化，特种加工学会和特种加工行业协会建议我国生产的线切割控制系统逐步采用协会建议我国生产的线切割控制系统逐步采用协会建议我国生产的线切割控制系统逐步采用协会建议我国生产的线切割

31、控制系统逐步采用ISOISO代码。代码。代码。代码。1 1、线切割、线切割、线切割、线切割3B3B代码编程代码编程代码编程代码编程 常见的图形都是由直线和圆弧组成的，任何复杂常见的图形都是由直线和圆弧组成的，任何复杂常见的图形都是由直线和圆弧组成的，任何复杂常见的图形都是由直线和圆弧组成的，任何复杂的图形，只要分解为直线和圆弧就可依次分别编程。的图形，只要分解为直线和圆弧就可依次分别编程。的图形，只要分解为直线和圆弧就可依次分别编程。的图形，只要分解为直线和圆弧就可依次分别编程。编程时需用的参数有五个；编程时需用的参数有五个；编程时需用的参数有五个；编程时需用的参数有五个；切割的起点或终点坐标

32、切割的起点或终点坐标切割的起点或终点坐标切割的起点或终点坐标x,yx,y值；值；值；值；切割时的计数长度切割时的计数长度切割时的计数长度切割时的计数长度J(J(切割长度在切割长度在切割长度在切割长度在x x轴或轴或轴或轴或y y轴上的投影轴上的投影轴上的投影轴上的投影长度长度长度长度););计数方向计数方向计数方向计数方向G G；切割轨迹的类型，称为加工指令切割轨迹的类型，称为加工指令切割轨迹的类型，称为加工指令切割轨迹的类型，称为加工指令Z Z。程序格式程序格式程序格式程序格式 我国数控快走丝线切割机床采用统一的五我国数控快走丝线切割机床采用统一的五我国数控快走丝线切割机床采用统一的五我国数

33、控快走丝线切割机床采用统一的五指令指令指令指令3B3B程序格式，为：程序格式，为：程序格式，为：程序格式，为：其中其中B分隔符，用它来区分、隔离分隔符，用它来区分、隔离x,y和和J等数码，等数码，B后的数字如为后的数字如为0，则此，则此0可以不写。可以不写。x,y直线的终点或圆弧起点的坐标值，编程时均直线的终点或圆弧起点的坐标值，编程时均取绝对值，以取绝对值，以m为单位，最多为为单位，最多为6位数。位数。J J计数长度，亦以计数长度，亦以计数长度，亦以计数长度，亦以mm为单位，最多为为单位，最多为为单位，最多为为单位，最多为6 6位数。位数。位数。位数。GG计数方向，分计数方向，分计数方向，分

34、计数方向，分GXGX或或或或GYGY，即可以按，即可以按，即可以按，即可以按x x方向或方向或方向或方向或y y方向计数，方向计数，方向计数，方向计数，工作台在该方向每走工作台在该方向每走工作台在该方向每走工作台在该方向每走1m1m即计数累减即计数累减即计数累减即计数累减1 1，当累减到计，当累减到计，当累减到计，当累减到计数长度数长度数长度数长度J=0J=0时，这段程序即加工完毕。时，这段程序即加工完毕。时，这段程序即加工完毕。时，这段程序即加工完毕。ZZ加工指令，分为直线加工指令，分为直线加工指令，分为直线加工指令，分为直线L L与圆弧与圆弧与圆弧与圆弧R R两大类。直线又按走向两大类。直

35、线又按走向两大类。直线又按走向两大类。直线又按走向和终点所在象限而分为和终点所在象限而分为和终点所在象限而分为和终点所在象限而分为L1L1、L2L2、L3L3、L4L4四种四种四种四种;圆弧又圆弧又圆弧又圆弧又按第一步进入的象限及走向的顺、逆圆而分为按第一步进入的象限及走向的顺、逆圆而分为按第一步进入的象限及走向的顺、逆圆而分为按第一步进入的象限及走向的顺、逆圆而分为SR1SR1、SR2SR2、SR3SR3、SR4SR4及及及及NR1NR1、NR2NR2、NR3NR3、NR4NR4八种，八种，八种，八种，如图所示。如图所示。如图所示。如图所示。2 2、ISOISO代码编程代码编程代码编程代码编

36、程 ISO ISO编程方式是一种通用的编程方法编程方式是一种通用的编程方法编程方式是一种通用的编程方法编程方式是一种通用的编程方法,这种编程方法这种编程方法这种编程方法这种编程方法与数控铣编程有点类似与数控铣编程有点类似与数控铣编程有点类似与数控铣编程有点类似,使用标准的使用标准的使用标准的使用标准的G G指令、指令、指令、指令、MM指令等指令等指令等指令等代码。它适用于大部分高速走丝线切割机床和低速走代码。它适用于大部分高速走丝线切割机床和低速走代码。它适用于大部分高速走丝线切割机床和低速走代码。它适用于大部分高速走丝线切割机床和低速走丝线切割机床。其控制功能更为强大，使用更为广泛，丝线切割

37、机床。其控制功能更为强大，使用更为广泛，丝线切割机床。其控制功能更为强大，使用更为广泛，丝线切割机床。其控制功能更为强大，使用更为广泛，将是以后线切割机床的发展方向。将是以后线切割机床的发展方向。将是以后线切割机床的发展方向。将是以后线切割机床的发展方向。常用常用ISO编程代码编程代码常用常用ISO编程代码编程代码常用常用ISO编程代码编程代码n n3 3、自动编程、自动编程、自动编程、自动编程 n n 数控编程可分为人工编程和自动编程两类。人数控编程可分为人工编程和自动编程两类。人数控编程可分为人工编程和自动编程两类。人数控编程可分为人工编程和自动编程两类。人工编程通常是根据图样把图形分解成

38、直线段和圆工编程通常是根据图样把图形分解成直线段和圆工编程通常是根据图样把图形分解成直线段和圆工编程通常是根据图样把图形分解成直线段和圆弧段，并且把每段的起点、终点，中心线的交点、弧段，并且把每段的起点、终点，中心线的交点、弧段，并且把每段的起点、终点，中心线的交点、弧段，并且把每段的起点、终点，中心线的交点、切点的坐标一一定出，按这些直线的起点、终点，切点的坐标一一定出，按这些直线的起点、终点，切点的坐标一一定出，按这些直线的起点、终点，切点的坐标一一定出，按这些直线的起点、终点，圆弧的中心、半径、起点、终点坐标进行编程。圆弧的中心、半径、起点、终点坐标进行编程。圆弧的中心、半径、起点、终点

39、坐标进行编程。圆弧的中心、半径、起点、终点坐标进行编程。当零件的形状复杂或具有非圆曲线时，人工编程当零件的形状复杂或具有非圆曲线时，人工编程当零件的形状复杂或具有非圆曲线时，人工编程当零件的形状复杂或具有非圆曲线时，人工编程的工作量大，容易出错。的工作量大，容易出错。的工作量大，容易出错。的工作量大，容易出错。n n 为了简化编程工作，利用计算机进行自动编程为了简化编程工作，利用计算机进行自动编程为了简化编程工作，利用计算机进行自动编程为了简化编程工作，利用计算机进行自动编程是必然趋势。自动编程使用专用的数控语言及各是必然趋势。自动编程使用专用的数控语言及各是必然趋势。自动编程使用专用的数控语

40、言及各是必然趋势。自动编程使用专用的数控语言及各种输入手段，向计算机输入必要的形状和尺寸数种输入手段，向计算机输入必要的形状和尺寸数种输入手段，向计算机输入必要的形状和尺寸数种输入手段，向计算机输入必要的形状和尺寸数据，利用专门的应用软件即可求得各交、切点坐据，利用专门的应用软件即可求得各交、切点坐据，利用专门的应用软件即可求得各交、切点坐据，利用专门的应用软件即可求得各交、切点坐标及编写数控加工程序所需的数据，编写出数控标及编写数控加工程序所需的数据，编写出数控标及编写数控加工程序所需的数据，编写出数控标及编写数控加工程序所需的数据，编写出数控加工程序传输给线切割机床进行加工。加工程序传输给

41、线切割机床进行加工。加工程序传输给线切割机床进行加工。加工程序传输给线切割机床进行加工。CAXA线切割软件的应用步骤图形绘制图形绘制图形轮廓要求修改成图形轮廓要求修改成一笔画一笔画一笔画一笔画的的封闭封闭封闭封闭轮廓线。轮廓线。轨迹生成轨迹生成图形最终生成可以用来翻译代码的轨迹。图形最终生成可以用来翻译代码的轨迹。生成代码（生成代码（G代码或代码或3B代码）代码）对代码文件起名并保存。对代码文件起名并保存。线切割加工的应用线切割加工的应用（1）主要适合直纹面零件加工。（2）用于高硬度、高熔点等难加工金属材料。（3）模具制造、电极制造和复杂零件加工以下为哈尔滨工业大学特种加工及机电控制研究所利用

42、数控分度转台附件以下为哈尔滨工业大学特种加工及机电控制研究所利用数控分度转台附件线切割加工出的一些多维复杂曲面样件。线切割加工出的一些多维复杂曲面样件。线切割平面零件线切割立体零件线切割异型零件三、电化学加工 电化学加工电化学加工(Electrochemical Machining，简称，简称ECM)包括从工件上去除金属的电解加工和向工件上沉积金属的电镀、涂覆、电铸加工两大类。虽然有关的基本理论在19世纪末已经建立，但真正在工业上得到大规模应用，还是20世纪50年代以后的事。目前，电化学加工已经成为我国民用和国防工业中的一个不可或缺的加工手段。基于电化学原理的微细制造技术已成为国际特种加工领域

43、的研究热点。三、电化学加工n n历史历史历史历史n n18341834年：法拉第发现电化学作用原理年：法拉第发现电化学作用原理n n2020世纪世纪5050年代才开展大规模应用年代才开展大规模应用n n关键：法拉第定律关键：法拉第定律关键：法拉第定律关键：法拉第定律n n第一定律第一定律在镀液进行电镀时在镀液进行电镀时(电解电解)阴极上所阴极上所“附附积积”的金属重量的金属重量(或阳极所溶蚀者或阳极所溶蚀者)与所通过的电量成与所通过的电量成正比。正比。n n第二定律第二定律在不同镀液中以相同的电量进行电镀时，在不同镀液中以相同的电量进行电镀时，其各自附积出来的重量与其化学当量成正比。其各自附积

44、出来的重量与其化学当量成正比。n n上述第一定律中的上述第一定律中的“电量电量”，即为电流强度与时间的，即为电流强度与时间的乘积，理论单位是库伦。乘积，理论单位是库伦。电化学加工应用n n利用阳极溶解n n电解：电解：电解：电解：通过电化学反应从工件表面去除通过电化学反应从工件表面去除金属金属n n利用阴极上的沉积作用n n电镀：电镀：电镀：电镀：在工件表面沉积金属：材料表面在工件表面沉积金属：材料表面装饰保护装饰保护n n电铸：电铸：电铸：电铸：在阴极上沉积实现附着加工在阴极上沉积实现附着加工n n复合加工1、电解加工n n原理原理原理原理n n阳极溶解：溶解速度与电流密度有关阳极溶解：溶解

45、速度与电流密度有关阳极溶解：溶解速度与电流密度有关阳极溶解：溶解速度与电流密度有关n n工作液高速冲走电解腐蚀物工作液高速冲走电解腐蚀物工作液高速冲走电解腐蚀物工作液高速冲走电解腐蚀物工件接阳极，工具接阴极，两极间加直流电压624V,极间保持0.11mm间隙。在间隙处通以 660m/s高速流动的电解液，形成极间导电通路，工件表面材料不断溶解，其溶解物及时被电解液冲走。工具阴极不断进给，保持极间间隙。三种常用电解液三种常用电解液 电解液可分为中性盐溶液、酸性电解液可分为中性盐溶液、酸性溶液与碱性溶液三大类。中性盐溶液溶液与碱性溶液三大类。中性盐溶液的腐蚀性小，使用时较安全，故应用的腐蚀性小，使用

46、时较安全，故应用最普遍。最常用的有最普遍。最常用的有NaCl、NaNO3、NaClO3三种电解液。三种电解液。工艺特点n n对工件材料的适应能力强对工件材料的适应能力强n n适应性强：只要导电，无论软、硬、脆适应性强：只要导电，无论软、硬、脆适应性强：只要导电，无论软、硬、脆适应性强：只要导电，无论软、硬、脆n n非接触加工，加工过程无机械作用力非接触加工，加工过程无机械作用力非接触加工，加工过程无机械作用力非接触加工，加工过程无机械作用力n n工具电极理论上无消耗（阴极）工具电极理论上无消耗（阴极）工具电极理论上无消耗（阴极）工具电极理论上无消耗（阴极）n n表面质量好于电火花加工表面质量好

47、于电火花加工表面质量好于电火花加工表面质量好于电火花加工n n加工效率高于电火花加工，约为电火花加工的加工效率高于电火花加工，约为电火花加工的加工效率高于电火花加工，约为电火花加工的加工效率高于电火花加工，约为电火花加工的510510倍倍倍倍n n加工精度较低加工精度较低加工精度较低加工精度较低n n电解液有腐蚀和污染作用，需要妥善处理电解液有腐蚀和污染作用，需要妥善处理电解液有腐蚀和污染作用，需要妥善处理电解液有腐蚀和污染作用，需要妥善处理电解加工工艺及其应用电解加工工艺及其应用 我国自我国自我国自我国自19581958年在膛线加工方面成功地采用年在膛线加工方面成功地采用年在膛线加工方面成功

48、地采用年在膛线加工方面成功地采用了电解加工工艺并正式投产以来，电解加工了电解加工工艺并正式投产以来，电解加工了电解加工工艺并正式投产以来，电解加工了电解加工工艺并正式投产以来，电解加工工艺的应用有了很大发展，逐渐在各种膛线、工艺的应用有了很大发展，逐渐在各种膛线、工艺的应用有了很大发展，逐渐在各种膛线、工艺的应用有了很大发展，逐渐在各种膛线、花键孔、深孔、内齿轮、链轮、叶片、异形花键孔、深孔、内齿轮、链轮、叶片、异形花键孔、深孔、内齿轮、链轮、叶片、异形花键孔、深孔、内齿轮、链轮、叶片、异形零件及模具等方面获得了广泛的应用。零件及模具等方面获得了广泛的应用。零件及模具等方面获得了广泛的应用。零

49、件及模具等方面获得了广泛的应用。电解加工实例：穿孔电电极极极极电电极极极极进给进给绝缘层绝缘层工件工件工件工件电电解液解液解液解液电电极极极极电电极极极极进给进给工件工件工件工件电电解液解液解液解液电解加工实例：切断电解加工实例：型腔电解加工实例：其它成品成品成品成品电电极极极极进给进给内内内内外外外外绝缘层绝缘层废废料料料料电电解液解液解液解液废废料料料料电电解液解液解液解液电电解套料解套料解套料解套料型面加工：电解加工整体叶轮型面加工：电解加工整体叶轮型面加工：电解加工整体叶轮型面加工：电解加工整体叶轮型面加工：电解加工整体叶轮型面加工：电解加工整体叶轮电解倒棱去毛刺电解倒棱去毛刺 电解刻

50、字电解刻字数控展成电解加工数控展成电解加工 电解磨削的基本原理和特点电解磨削的基本原理和特点 电解磨削属于电化学机械加工范畴。电解磨削是由电电解磨削属于电化学机械加工范畴。电解磨削是由电解作用和机械磨削作用相结合而进行加工的，比电解加工解作用和机械磨削作用相结合而进行加工的，比电解加工的加工精度高，表面粗糙度小，比机械磨削的生产率高。的加工精度高，表面粗糙度小，比机械磨削的生产率高。与电解磨削相近似的还有电解珩磨和电解研磨。与电解磨削相近似的还有电解珩磨和电解研磨。导电磨轮电解液电刷工作台工件绝缘板导电基体磨料阳极膜 电解磨削电解磨削电解磨削工艺特点加工范围广加工范围广加工范围广加工范围广各种