第二版 電加工分冊 1

1、第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控電加工概述數(shù)控電加工概述第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控電加工機床數(shù)控電加工機床第三節(jié)第三節(jié) 電加工機床工件裝夾電加工機床工件裝夾第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控編程基礎(chǔ)數(shù)控編程基礎(chǔ)第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控電加工概述數(shù)控電加工概述一、一、電加工技術(shù)的發(fā)展電加工技術(shù)的發(fā)展 20世紀50年代，拉扎連科發(fā)明了電火花加工技術(shù)。我國對電火花線切割加工技術(shù)的研究始于20世紀50年代后期。 20世紀70年代末至80年代初，高頻分組脈沖電源、線切割機床計算機控制系統(tǒng)和專用系列編程系統(tǒng)、超厚線切割加工裝置與技術(shù)廣泛應(yīng)用于電加工機床中。 20世紀80年代后期，大型高速線切割機床和四軸聯(lián)動

2、線切割機床研制成功。 20世紀80年代到90年代，國外慢走絲線切割技術(shù)有了長足的進步。 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)二、數(shù)控電加工基本原理及特點二、數(shù)控電加工基本原理及特點 電火花加工的原理是利用工具和工件（正負電極）之間的脈沖性火花放電的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬，從而對工件進行加工。電火花加工原理圖電火花鏡面加工 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)它是以一根移動的金屬絲（電極絲）作為工具電極，與工件之間產(chǎn)生火花放電，對工件進行切割， 故稱為線切割加工。 在正常的線切割加工過程中，電極絲與工件保持較小的間隙，彼此不接觸；在電極絲上施加一定的電壓使其與工件之間產(chǎn)生局部的擊

3、穿放電，放電產(chǎn)生的瞬時高溫使工件局部熔化甚至汽化而被蝕除；同時，電極絲不斷進給直至加工出理想工件形狀。 1電火花線切割加工原理電火花線切割加工原理 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ) 1儲絲筒 2電極絲 3導(dǎo)向輪 4支架 5工件 6脈沖電源 7絕緣底板線切割工藝示意裝置結(jié)構(gòu)線切割工藝及裝置示意圖第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)（1）加工能力強 。 （2）加工精度高。 （3）加工參數(shù)調(diào)整方便。（4）工具電極制作簡單。（5）可實現(xiàn)計算機控制加工。1）對材料的加工適應(yīng)性強 2）可加工形狀復(fù)雜的工件 3）可加工細微結(jié)構(gòu)的工件第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)2電火花線切割加工

4、的特點及應(yīng)用范圍電火花線切割加工的特點及應(yīng)用范圍形狀復(fù)雜的工件細微結(jié)構(gòu)的零件第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)3 3電火花成形加工原理電火花成形加工原理1脈沖電源 2伺服進給機構(gòu) 3工具電極 4工件 5工作液6工作臺 7火花放電 8被蝕除的金屬微粒（1）保持合適的放電間隙。 （2）采用脈沖性放電加工工件。 （3）工作液應(yīng)具有一定的絕緣性。 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)有效實現(xiàn)電火花成形加工，一般應(yīng)滿足以下要求：（1）可以加工高硬度導(dǎo)電材料。 （2）可以加工特殊及復(fù)雜形狀的工件，尤其適合型腔類模具的加工。 （3）加工范圍較寬，工藝靈

5、活。 （4）可以獲得較好的表面質(zhì)量。第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)用由加工中心制作的石墨電極加工輪胎模具 4電火花成形加工特點及應(yīng)用范圍電火花成形加工特點及應(yīng)用范圍第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控電加工機床數(shù)控電加工機床 （1）按機床的控制方式分類：靠模仿形、光電跟蹤、光電與微機混合控制、數(shù)字程序控制或微機控制等。（2）按機床配用的脈沖電源類型分類：RC電源、晶體管電源、分組脈沖電源、自適應(yīng)控制電源等 。（3）按機床工作臺尺寸與行程分類：大型、中型、小型。（4）按走絲速度分類：快走、慢走、混合式。（5）按加工精度的高低分類：普通精度型、高精度精密型。1 1電火花線切割機床分類電火花線切割機床分類

6、 一、一、電加工機床分類電加工機床分類 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ) （1）單立柱式電火花成形機床2電火花成形機床分類電火花成形機床分類第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)十字工作臺型固定工作臺型第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)移動主軸頭型十字工作臺型 （2）雙立柱式電火花成形機床通用機床型號中，字母及數(shù)字的含義如下：二、二、電加工機床型號的編制方法電加工機床型號的編制方法 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)1機床類別代號機床類別代號類別車床鉆床鏜床磨 床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床刨插床拉床電加工機床切斷機床其他機床代號CZTM2M3MYSXBLDGQ讀

7、音車 鉆 鏜 磨2磨3磨 牙絲銑 刨 拉電割其第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)2 2電加工機床組、型代號電加工機床組、型代號 組別型別67電火花磨削機床電火花加工機床超聲波及電加工機床D0 1 2 34 5 6 7 89 012 3 4 56 789電火花小孔內(nèi)圓磨床電火花噴油嘴錐孔磨床電火花小孔機床電火花成形機床電火花內(nèi)螺紋加工機床電火花線切割機床電火花噴油嘴穿孔機床第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)3 3機床特性代號機床特性代號通用特性代號通用特性代號高精度G自動換刀H精密M仿形F自動Z萬能W半自動B輕型Q數(shù)字程序控制K簡式J第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)4機

8、床主參數(shù)機床主參數(shù)機床主參數(shù)代表機床規(guī)格的大小，用折算值（主參數(shù)乘以折算系數(shù)）表示。 例如：DK7725型機床 表示工作臺橫向行程為250mm的數(shù)控電火花線切割機床。第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)常見的線切割加工設(shè)備第三節(jié)第三節(jié) 電加工機床工件裝電加工機床工件裝夾夾 1 1壓板夾具壓板夾具一、一、電加工機床常用夾具電加工機床常用夾具 壓板夾具主要用于固定平板類工件。當工件尺寸較大時，則應(yīng)成對使用。第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)懸臂支撐方式兩端支撐方式分度夾具主要用于加工電動機定子、轉(zhuǎn)子等多型孔的旋轉(zhuǎn)形工件，可保證較高的分度精度。

9、2分度夾具分度夾具 分度夾具結(jié)構(gòu)示意圖 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)3磁性夾具磁性夾具對于一些微小或極薄的片狀工件，采用磁力工作臺或磁性表座等磁性夾具吸牢工件進行加工。 當磁鐵旋轉(zhuǎn)90時，磁靴分別于S、N極接觸，可將工件吸牢；再將永久磁鐵旋轉(zhuǎn)90時,如所示，則磁鐵松開工件。松開工件 吸牢工件第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)（1）工件符合生產(chǎn)要求。（2）保證夾具的精度與位置。（3）保證夾具作用力均勻。（4）必要時采用專用夾具和輔助夾具。（5）防止產(chǎn)生干涉。二、二、電加工機床裝夾要求電加工機床裝夾要求 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)三、三、線切割加工常用的裝夾方

10、式線切割加工常用的裝夾方式 a）懸臂支撐方式 b）兩端支撐方式 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)a）橋式支撐方式 c）復(fù)式支撐方式 b）板式支撐方式 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)專用特殊裝夾方式：專用特殊裝夾方式： （1）小夾持余量工件的專用夾具 1電極絲 2工件 3夾具塊 4夾具體 5工作臺第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)（2）用細圓棒坯料切割微小零件的專用夾具 1固定用內(nèi)六角螺釘 2夾具 3圓棒坯料 4夾板 5電極絲 6工作臺第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ) （3）加工多個復(fù)雜工件的夾具 1矩形板 2下板 3上板 4工作臺第一章第一章 數(shù)控電加工

11、基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)（4）工件毛坯以外圓柱表面定位裝夾 1V形架 2工件 3壓板 4工作臺第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)（5）工件毛坯以內(nèi)孔表面定位裝夾 1定位心軸 2夾具體底板 3壓板 4工作臺 5工件 6壓緊螺母 7墊片第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)四、電火花成形加工常用裝夾方式四、電火花成形加工常用裝夾方式電火花成形加工工件的裝夾與普通機加工類似，但由于電火花成形加工中的作用力很小，因此工件更容易裝夾。壓板裝夾工件 磁性吸盤第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)1劃線找正。2按已加工部位找正。3按工件外形找正。按照工件切割精度的高低，可采用不同的找正方法。五、工

12、件找正五、工件找正第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控編程基礎(chǔ)數(shù)控編程基礎(chǔ) 一、常用編程數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識一、常用編程數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識1坐標系坐標系1）直角坐標系 （1）兩種坐標系 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)相互垂直的X軸和Y軸的交點O，稱為坐標原點。X軸由點O和向右為正，向左為負；Y軸由點O向上為正，向下為負。X、Y軸將平面劃分為象限。 2）極坐標系 在平面內(nèi)取一個定點O，稱為極點；引一條射線OX，稱為極軸；再選定一個長度單位和角度的正方向（通常取逆時針方向）。對平面內(nèi)任一點M，用表示線段OM的長度，表示OX到OM的角度，稱為點M的極徑，叫做點M的極角，有序數(shù)對

13、（，）就叫做點M的極坐標，這樣建立的坐標系叫做極坐標系。 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)極坐標系和直角坐標系的關(guān)系 （2）極坐標系和直角坐標系的關(guān)系點M的位置在極坐標系中由和確定，而在直角坐標系中由x、y確定。cos=xsin=y222yx +=第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)（3）坐標變換直角坐標平移byyaxx+=+=byyaxx-=或或第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)1）坐標軸平移。坐標原點由O移至O時，M點對O的坐標（x，y）與M點對O的坐標（x，y）之間的變換關(guān)系為：直角坐標旋轉(zhuǎn) 2）坐標軸旋轉(zhuǎn)。直角坐標系XOY的坐標軸繞O點旋轉(zhuǎn)角，成為XOY坐標系，

14、此時M點的坐標（x，y）與（x,y）的關(guān)系為：y=xsin+ycosx=xcos-ysin因此x=ysin+xcosy=ycos-xsin式中以X軸的正向作為度量基準，逆時針旋轉(zhuǎn)時取正，順時針旋轉(zhuǎn)時。 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)點的旋轉(zhuǎn) 3）點的旋轉(zhuǎn)。在圖中，點M（xm，ym）旋轉(zhuǎn)角至點N（xn，yn），N點坐標與M點坐標的關(guān)系可由下式計算：os-insin-coscysxyyxxMMNMMN=式中角逆時針旋轉(zhuǎn)時取正，順時針旋轉(zhuǎn)時角取負。第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)2編程常用三角函數(shù)公式編程常用三角函數(shù)公式（1）求圓上某點的公式 x=Rcosy=Rsin求圓上某點

15、的坐標 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)1）某直線與圓相切與A點，且與X軸正向的夾角為，則式中逆時針方向為正，順時針方向為負，如圖所示。=90第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)2）過定點P（a，b）的直線與圓相切（如圖所示），則過定點P的直線與圓相切 22arccosarctanbaRba+=第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)（2）兩圓相切，圓心連線與X軸正向夾角（如圖所示）的計算公式為：01020102-arctanxxyy=圓心連線與X軸夾角的計算式中（x01，y01）、（x02，y02）分別為兩已知圓心的坐標。第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)（3）兩圓

16、公切線切點和圓心連線與X軸正向夾角為（如圖所示）則兩圓公切線切點的圓心連線與X軸正向夾角的計算2221arccosarctanbaRRba+=a）外公切線 b）內(nèi)公切線第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)（4）兩圓相交時，交點和主圓心連線與X軸正向夾角為（如圖所示），則有：abTRRRTarctan2-arccos122212+=式中T為兩圓圓心連線（O1，O2）。當T=R1+R2，即兩圓相切時 abarctan =第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ)二、數(shù)控機床的坐標軸和坐標系二、數(shù)控機床的坐標軸和坐標系1機床坐標軸機床坐標軸坐標軸就是機械裝備中具有位移（線位移或角位移）控制和速度控制功能的運動軸。它分為直線坐標軸和回轉(zhuǎn)坐標軸。右手笛卡爾坐標系 第一章第一章 數(shù)控電加工基礎(chǔ)數(shù)控電加工基礎(chǔ) （1）機械坐