《電火花加工實(shí)訓(xùn)教程》課件第2章

第二章電火花加工實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)一電火花成形機(jī)床操作實(shí)訓(xùn)二電火花沖孔落料模工具電極設(shè)計(jì)

實(shí)訓(xùn)三電火花型腔模工具電極設(shè)計(jì)

實(shí)訓(xùn)四電火花工具電極找正

實(shí)訓(xùn)五電火花工件電極的裝夾與定位實(shí)訓(xùn)六電火花自動多步加工實(shí)訓(xùn)七去除斷在工件中的鉆頭和絲錐的電火花加工實(shí)訓(xùn)八內(nèi)六角套筒的電火花加工實(shí)訓(xùn)九自制表面粗糙度樣板的電火花加工實(shí)訓(xùn)十

工件套料的電火花加工

實(shí)訓(xùn)一

電火花成形機(jī)床操作

一、實(shí)訓(xùn)目的掌握電火花成形機(jī)床的基本操作方法。二、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目(1)電火花成形機(jī)床的按鍵功能。(2)電火花成形機(jī)床的基本操作。三、實(shí)訓(xùn)器材電火花成形機(jī)床。

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容電火花成形機(jī)床的結(jié)構(gòu)分為三大部分，分別是主機(jī)、工作液循環(huán)系統(tǒng)和電器控制柜。主機(jī)由床身、工作臺、主軸及工具電極的夾具組成；工作液循環(huán)系統(tǒng)包括了工作液箱、控制泵、工作液液位控制閥和流量控制閥等；電器控制柜則由手操器、控制按鍵和顯示儀表等組成，如圖2-1所示。

圖2-1D7140型電火花成形機(jī)床

1．按鍵功能簡介

D7140型電火花成形機(jī)床的按鍵集中在手操器和電器控制柜上。

1)手操器按鍵功能手操器按鍵功能如圖2-2所示。

圖2-2D7140型電火花成形機(jī)床手操器

2)電器控制柜面板按鍵功能

圖2-3電器控制柜面板圖

(1)顯示功能區(qū)。圖2-4所示為電器控制柜面板的顯示功能區(qū)域及其功能。顯示功能區(qū)有兩種顯示情況：一種是在DISP狀態(tài)下，顯示X、Y和Z軸的坐標(biāo)位置；另一種是在EDM狀態(tài)下，顯示目標(biāo)加工深度、當(dāng)前加工深度和瞬時加工深度。

圖2-4電器控制柜面板之顯示功能區(qū)

(2)數(shù)字鍵盤區(qū)。圖2-5所示是電器控制柜面板的數(shù)字鍵盤區(qū)，各按鍵的功能如下：

ENTER——確定鍵。

X→(數(shù)字)→(ENTER)——在X軸顯示設(shè)置的數(shù)字，Y軸或Z軸的設(shè)置也如此。

——小數(shù)點(diǎn)設(shè)置。

——設(shè)置＋、－數(shù)字。

——顯示數(shù)字為原先數(shù)字的1/2。

——絕對坐標(biāo)清零。

——ABS為絕對坐標(biāo)，INC為相對坐標(biāo)。ABS為上擋鍵，紅燈亮；INC為下?lián)蹑I，紅燈滅。

——INCH為英寸，MM為毫米。INCH為上擋鍵，紅燈亮；MM為下?lián)蹑I，紅燈滅。

圖2-5電器控制柜面板之?dāng)?shù)字鍵盤區(qū)

(3)狀態(tài)功能區(qū)。電器控制柜的狀態(tài)功能區(qū)及其各按鍵功能如圖2-6所示。

圖2-6電器控制柜面板之狀態(tài)功能區(qū)

(4)加工功能區(qū)。電器控制柜的加工功能區(qū)及各按鍵功能如圖2-7所示。

圖2-7電器控制柜面板之加工功能區(qū)

(5)電規(guī)準(zhǔn)設(shè)置區(qū)。電器控制柜的電規(guī)準(zhǔn)設(shè)置區(qū)及各按鍵功能如圖2-8所示。

圖2-8電器控制柜面板之電規(guī)準(zhǔn)設(shè)置區(qū)

(6)電表顯示區(qū)。電器控制柜的電表顯示區(qū)及各按鍵功能如圖2-9所示。

圖2-9電器控制柜面板之電表顯示區(qū)

(7)緊急停止區(qū)。電器控制柜的緊急停止區(qū)及各按鍵功能如圖2-10所示。

圖2-10電器控制柜面板之緊急停止區(qū)

2．基本操作步驟(1)工具電極裝夾與找正；(2)工件裝夾與定位；(3)加工深度設(shè)定；(4)電規(guī)準(zhǔn)選擇；(5)工作液槽注油；(6)放電加工；(7)清潔機(jī)床。

五、實(shí)訓(xùn)思考題(1)電火花機(jī)床的結(jié)構(gòu)分為幾部分？各部分的功能是什么？(2)D7140電火花成形機(jī)床的基本操作步驟有哪些？

實(shí)訓(xùn)二

電火花沖孔落料模工具電極設(shè)計(jì)

一、實(shí)訓(xùn)目的掌握電火花沖孔落料模的電極設(shè)計(jì)方法。二、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目(1)工具電極高度尺寸設(shè)計(jì)。(2)工具電極水平尺寸設(shè)計(jì)。三、實(shí)訓(xùn)器材計(jì)算器。

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1．沖孔落料模工藝分析電火花沖孔落料模是生產(chǎn)上應(yīng)用較多的一種模具。由于形狀復(fù)雜和尺寸精度要求高，因此它的加工是生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，特別是凹模加工。通常的方法是用線切割加工凸模，再利用凸模作為工具電極在電火花成形機(jī)床上“反打”來加工凹模。

2．工具電極的高度尺寸設(shè)計(jì)工具電極的高度尺寸取決于沖孔落料模的結(jié)構(gòu)形式、模板厚度、電極材料、裝夾方式、電極使用次數(shù)和電極制造工藝等一些因素(見圖2-11)，可用如下公式表示：

L＝KH＋H1＋H2＋(0.4～0.8)(n－1)KH

式中：L——設(shè)計(jì)工具電極高度；

H——凹模需要加工的深度；

H1——當(dāng)模板后部挖空時，電極所需加長部分的深度；

H2一些小電極端部不宜開連結(jié)螺孔，而必須用夾具夾持電極尾部時，需要增加的夾持部分長度(約10～20mm)；

N一個電極使用的次數(shù)，一般情況下，多用一次電極需要比原有長度增加(0.4～0.8)倍；

K——與電極材料、加工方式、型腔復(fù)雜程度。有關(guān)的系數(shù)，對不同的電極材料，其取值不同，紫銅為2～2.5、黃銅為3～3.5、石墨為1.7～2、鑄鐵為2.5～3、鋼為3～3.5，若加工硬質(zhì)合金時，電極損耗會增大，因此，應(yīng)適當(dāng)增加電極長度。圖2-11電極長度計(jì)算說明圖

3．工具電極水平尺寸設(shè)計(jì)工具電極的水平尺寸應(yīng)比預(yù)定的沖孔截面尺寸均勻地縮小一個單面的放電間隙，即

d＝D－2S式中：d——工具電極的水平尺寸；D——加工后沖孔尺寸；S——單面的放電間隙。通常情況下，模具樣圖只標(biāo)注凸模的具體尺寸，而凹模樣圖只標(biāo)注與凸模的配合間隙，所以會存在如下情況：

(1)凸、凹模配合間隙等于放電間隙，此時電極尺寸與凸模完全相同；

(2)凸、凹模配合間隙小于放電間隙，此時電極尺寸應(yīng)等于凸模尺寸減去放電間隙與配合間隙的差值；

(3)凸、凹模配合間隙大于放電間隙，此時電極尺寸應(yīng)等于凸模尺寸加上放電間隙與配合間隙的差值。

4．設(shè)計(jì)實(shí)例加工一個“口”字形沖壓件，沖壓件尺寸為10mm×10mm，材料為硅鋼片，凹模加工深度為60mm，凹模與凸模的配合間隙為0.1mm，設(shè)計(jì)工具電極，如圖2-12所示。

圖2-12沖模電極設(shè)計(jì)

1)電極材料選擇根據(jù)加工的沖壓件大小，采取凸模加工凹模的方法，即鋼打鋼，工具電極材料為鋼。

2)工具電極高度尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)公式

L＝KH＋H1＋H2＋(0.4～0.8)(n－1)KH

＝3×60＋20＋20＋0.6×(2－1)×3×60

＝328mm確定工具電極長度取340mm。

3)工具電極水平尺寸設(shè)計(jì)設(shè)單面放電間隙為0.01mm，單面放電間隙等于凹模與凸模的配合間隙，因此工具電極尺寸按凸模計(jì)算。

d＝D－2S＝10－2×0.1＝9.8mm五、實(shí)訓(xùn)思考題(1)沖孔落料模的電火花加工工藝怎樣？(2)沖孔落料模的配合間隙如何考慮？(3)自行設(shè)計(jì)一個沖孔落料模的電極。

實(shí)訓(xùn)三

電火花型腔模工具電極設(shè)計(jì)

一、實(shí)訓(xùn)目的掌握電火花型腔模工具電極設(shè)計(jì)方法。二、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目(1)電火花型腔模工具電極的高度尺寸設(shè)計(jì)。(2)電火花型腔模工具電極的水平尺寸設(shè)計(jì)。三、實(shí)訓(xùn)器材計(jì)算器。

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1．型腔模工藝分析型腔模的電火花加工屬于盲孔加工，在加工過程中，應(yīng)注意電蝕物的排出和工作液氣體的排出。另外，型腔模形狀復(fù)雜，加工面積變化大，電規(guī)準(zhǔn)的選擇比較困難。這些都應(yīng)在加工過程中予以關(guān)注。在設(shè)計(jì)型腔模工具電極尺寸時，一方面要考慮模具型腔的尺寸、形狀和復(fù)雜程度，另一方面要考慮電極材料和電規(guī)準(zhǔn)的選擇。當(dāng)然，若采用單電極平動法加工側(cè)面，還需考慮平動量的大小。

2．型腔模工具電極高度設(shè)計(jì)由圖2-13可見，工具電極高度應(yīng)按如下公式計(jì)算：

H≥l＋L

式中：H——除裝夾外的電極高度；

l——高度方向上的有效高度，應(yīng)等于型腔深度減去端面的放電間隙和電極的端面損耗；

L——電極重復(fù)使用所需高度。圖2-13電極總高度確定說明圖

3．型腔模工具電極水平尺寸設(shè)計(jì)型腔模工具電極水平截面尺寸縮放示意圖如圖2-14所示。設(shè)計(jì)時，應(yīng)將放電間隙和平動量計(jì)算在內(nèi)。即：

a＝±Kb式中：±——分別表示電極的“縮和放”，工具電極內(nèi)凹，設(shè)計(jì)尺寸增加，取“＋”號，工具電極外凸，則設(shè)計(jì)尺寸減少，取“—”號；

a——工具電極的水平尺寸；

A——型腔圖樣水平尺寸；

K——與型腔有關(guān)的尺寸(雙邊時K＝2，單邊時K＝1)；

b——電極的單邊縮放量。單邊縮放量的計(jì)算公式為

b＝S＋Ra1＋Ra2＋z

其中：S——單邊放電間隙，一般放電間隙在0.1mm左右；Ra1——前一電規(guī)準(zhǔn)時的表面粗糙度；Ra2——本次電規(guī)準(zhǔn)時的表面粗糙度；z——平動量，一般在0.1～0.5mm左右。

圖2-14電極水平截面尺寸縮放示意圖

4．設(shè)計(jì)實(shí)例如圖2-15所示，該型腔模的深度為20mm，端面放電間隙為0.1mm，單邊的放電間隙0.1mm，試設(shè)計(jì)工具電極。

圖2-15某型腔模示意圖

1)工具電極材料選擇工具電極材料為紫銅。2)工具電極高度尺寸設(shè)計(jì)

H≥l＋L＝20－0.1＋10=29.9mm圖2-16某型腔模工具電極水平尺寸計(jì)算

3)工具電極水平尺寸設(shè)計(jì)

4)工具電極平動量確定工具電極的平動量為0.1mm。

五、實(shí)訓(xùn)思考題(1)敘述型腔模電火花加工工藝。(2)如何設(shè)計(jì)型腔模的工具電極？(3)自行設(shè)計(jì)一個型腔模工具電極。

實(shí)訓(xùn)四

電火花工具電極找正

一、實(shí)訓(xùn)目的掌握電火花工具電極的找正方法。二、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目電火花工具電極的找正。三、實(shí)訓(xùn)器材電火花成形機(jī)床、工具電極、精密刀口角尺、百分表。

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1．工藝分析電火花加工中，工具電極的裝夾尤其重要。裝夾方法可用鉆夾頭裝夾，也可用專用夾具裝夾，還可用瑞典3R夾具裝夾。工具電極的找正就是要確保工具電極與工件的垂直。找正的方法主要有用精密刀口角尺找正、用百分表找正、用電火花放電找正和用工件模板找正。

2．工具電極的裝夾

1)用鉆夾頭裝夾工具電極先用內(nèi)六角扳手將裝在主軸夾具上的內(nèi)六角螺釘旋松，然后將裝夾工具電極的鉆夾頭固定在主軸夾具上。主軸夾具的裝夾部分為90°靠山的結(jié)構(gòu)，可將鉆夾頭穩(wěn)固地貼在靠山上，最后再用內(nèi)六角扳手將主軸夾具上的內(nèi)六角螺釘旋緊，完成工具電極的裝夾，如圖2-17所示。

圖2-17用鉆夾頭裝夾工具電極

2)用專用夾具裝夾工具電極還可以采用電火花線切割加工出電極扁夾，作為專用的夾具來裝夾工具電極。電極扁夾用于裝夾某些尺寸比較小的扁狀電極。

3)用瑞典3R夾具裝夾工具電極采用瑞典3R夾具裝夾工具電極時，3R夾具與工具電極固定在一起，在數(shù)控機(jī)床上加工，加工后再一同裝夾到主軸上。這樣的方法解決了工具電極拆裝后的重復(fù)定位問題。

3．工具電極的找正

1)用精密刀口角尺找正工具電極工具電極裝夾完畢后，必須對工具電極進(jìn)行找正，確保電極的軸線與工件保持垂直。圖2-18所示為用精密刀口角尺找正工具電極。

圖2-18用精密刀口角尺找正工具電極

具體校準(zhǔn)方法如下：

(1)按下手操器上的“下降”按鈕，將工具電極緩緩放下，使工具電極慢慢靠近工件，再與工件之間保持一段間隙后，停止下降工具電極。

(2)沿X軸方向工具電極找正。沿X軸方向?qū)⒕艿犊诮浅叻胖迷诠ぜ?凹模)上，使精密刀口角尺的刀口輕輕與工具電極接觸，移動照明燈置于精密刀口角尺的后方，通過觀察透光情況來判斷工具電極是否垂直。若不垂直，可調(diào)節(jié)處于主軸夾頭球形面上方的X軸方向的調(diào)節(jié)螺釘。

(3)沿Y軸方向工具電極找正。沿Y軸方向?qū)⒕艿犊诮浅咻p輕與工具電極接觸，找正方法同(2)。

(4)工具電極的旋轉(zhuǎn)找正。工具電極裝夾完成后，工具電極形狀與工件的型腔之間常常存在著不完全對準(zhǔn)的情況，此時需要對工具電極進(jìn)行旋轉(zhuǎn)找正。找正方法是輕輕旋動主軸夾頭上的調(diào)節(jié)電極旋轉(zhuǎn)的螺釘，確保工具電極與工件型腔對準(zhǔn)。

2)用百分表找正工具電極由于精密刀口角尺的精度仍不是最高，因此在用角尺校準(zhǔn)完畢后，還應(yīng)用百分表進(jìn)行找正。圖2-19所示為用百分表找正工具電極。找正步驟如下：

(1)將磁性表座吸附在機(jī)床的工作臺上，然后把百分表裝夾在表座的杠桿上。

圖2-19用百分表找正工具電極

(1)將磁性表座吸附在機(jī)床的工作臺上，然后把百分表裝夾在表座的杠桿上。

(2)沿X軸方向工具電極找正。首先將百分表的測量桿沿X軸方向上輕輕接觸工具電極，并使百分表有一定的讀數(shù)，然后用手操器使主軸(Z軸)上下移動，觀察百分表的指針變化。根據(jù)指針變化就可判斷出工具電極沿X軸方向上的傾斜狀況，再用內(nèi)六角扳手調(diào)節(jié)主軸機(jī)頭上X軸方向上的兩個調(diào)節(jié)螺釘，使工具電極沿X軸方向保持與工件垂直。

(3)沿Y軸方向工具電極找正。將百分表的測量桿沿Y軸方向上輕輕接觸工具電極，并使百分表有一定的讀數(shù)。找正步驟同(2)。

3)用火花放電找正工具電極操作時，先按手操器上的“下降”鍵，使主軸緩緩下降，當(dāng)快要接觸工件時，松開手操器的“下降”鍵。再按電器控制柜上的“自動對刀鍵”，主軸會繼續(xù)下降，直到與工件接觸，機(jī)床的蜂鳴器叫。按電器控制柜上的“Z軸清零”鍵，將Z軸數(shù)值清零。設(shè)定加工深度為999，加工電流為1A，然后按手操器的“加工”鍵，工具電極與工件將產(chǎn)生放電火花。通過觀察電極四周的火花放電情況，來調(diào)整主軸上的X軸和Y軸方向的垂直調(diào)節(jié)螺釘，使放電火花均勻。同時也可觀察工件表面的放電痕，來判斷工具電極的放電情況，以便找正工具電極。

4)用工件模板找正工具電極操作時，將工件模板放置在工件電極上，工件模板上的孔與加工型腔對齊，用工具電極來找正工件模板上的孔位。一般工件模板上的孔采用線切割加工。這種方法常在生產(chǎn)中采用，可快速對工具電極的加工位置進(jìn)行找正。

五、實(shí)訓(xùn)思考題(1)如何裝夾工具電極？各種裝夾方法有哪些特點(diǎn)？(2)如何找正工具電極？各種找正方法有哪些特點(diǎn)？

實(shí)訓(xùn)五

電火花工件電極的裝夾與定位

一、實(shí)訓(xùn)目的掌握工件電極裝夾方法和工件電極的定位方法。

二、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

(1)工件電極裝夾。

(2)工件電極定位。三、實(shí)訓(xùn)器材電火花成形機(jī)床、精密刀口角尺、百分表、磁性吸盤、塊規(guī)、工件電極、工具電極。

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1．工藝分析工件電極的裝夾和定位是電火花加工中的重要環(huán)節(jié)，裝夾和定位的誤差將直接影響加工精度。工件電極的裝夾通常采用壓板固定或磁性吸盤吸附方法。工件電極的定位則是要確定其中心位置或任意加工位置。

2．工件電極的裝夾

1)使用壓板裝夾工件將工件放置在工作臺上，將壓板螺釘頭部穿入工作臺的T形槽中，把壓板穿入壓板螺釘中，壓板的一端壓在工件上，另一端壓在三角墊鐵上，使壓板保持水平或壓板靠近三角墊鐵處稍高些，旋動螺母壓緊工件。將百分表的磁性表座吸附在主軸夾具上，再把百分表的測量桿靠住工件的X軸方向的基準(zhǔn)面上，使百分表有一定的讀數(shù)，然后轉(zhuǎn)動X軸方向的手輪，觀察百分表的指針變化。輕輕敲擊工件，調(diào)整百分表指針變化，應(yīng)使百分表指針在整個行程上微微抖動，再把壓板螺母旋緊，工件得以固定。

2)使用磁性吸盤裝夾工件在電火花成形機(jī)床的工作臺上安裝磁性吸盤，并對磁性吸盤進(jìn)行校準(zhǔn)；在磁性吸盤上放置兩個相互垂直的塊規(guī)和一把精密的刀口角尺(如圖2-20所示)，一塊沿X軸方向放置，另一塊沿Y軸方向放置，塊規(guī)的一端靠在工件電極上，另一端靠在精密刀口角尺上，這樣工件電極得以校準(zhǔn)；再用內(nèi)六角扳手旋動磁性吸盤上的內(nèi)六角螺母，使磁性吸盤帶上磁性，工件電極會牢牢地吸附在工件上。

圖2-20塊規(guī)角尺定位法

3．工件電極的定位按下電器控制柜上的“DISP”鍵，電器控制柜上的X、Y、Z的數(shù)碼管將顯示電火花機(jī)床工作臺的坐標(biāo)位置。

1)工件電極中心定位

(1)轉(zhuǎn)動X軸方向的手輪，將工具電極移動到工件電極的外部，按下手操器上的“下降”鍵，使工具電極緩緩下降，下降至工具電極稍低于工件的上表面。

(2)按下手操器上的“手動對刀”鍵，轉(zhuǎn)動X軸方向上的手輪，使工具電極與工件側(cè)面輕輕接觸，此時蜂鳴器叫，按下電器控制柜上的“X方向清零”鍵，X數(shù)值為零。然后，按手操器上的“上升”鍵，使工具電極緩緩上抬離開工件，再次轉(zhuǎn)動X軸方向上的手輪，移動工具電極至工件的另一側(cè)，按下手操器上的“下降”鍵，使工具電極緩緩下降，下降至工具電極稍低于工件的上表面，蜂鳴器叫，依次按下電器控制柜上的“X”鍵和“1/2”鍵，X數(shù)碼管上將顯示X軸方向數(shù)值的一半。按下手操器上的“上升”鍵，使工具電極緩緩上抬離開工件，再次反方向轉(zhuǎn)動X軸方向的手輪，使X軸方向的數(shù)值歸零(注意此時為增量操作模式)。再依次按“X”鍵和“ABS-0”鍵，按“ABS/INC”鍵，紅燈亮(此時為絕對操作模式)，X數(shù)值也為零。此時，工件X軸方向的中心位置將是唯一確定的。

絕對操作模式和增量操作模式的切換只需按“ABS/INC”鍵，按此鍵后，紅燈亮為絕對操作模式，紅燈滅則為增量操作模式。在增量操作模式下，工作臺移動到任何位置上均可進(jìn)行清零操作；在絕對操作模式下，工作臺的零點(diǎn)位置是唯一固定的，“X清零”鍵將無法使用。機(jī)床開機(jī)時，默認(rèn)的是增量操作模式。

(3)Y軸方向中心位置的確定方法同(2)。

2)工件電極任意已知位置定位對于任意已知位置，可參照實(shí)訓(xùn)課題六(自動多步加工)方法定位。

五、實(shí)訓(xùn)思考題(1)如何裝夾工件電極？裝夾工件電極的方法有哪些？(2)工件電極的定位方法有哪些？各有什么特點(diǎn)？

實(shí)訓(xùn)六

電火花自動多步加工

一、實(shí)訓(xùn)目的掌握電火花自動多步加工方法。二、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

(1)多孔加工的定位方法。

(2)電火花自動多步加工設(shè)定方法。三、實(shí)訓(xùn)器材電火花成形機(jī)床、精密刀口角尺、百分表、工具電極、工件電極。

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1．工藝分析多孔加工的定位主要是采取了絕對定位(ABS)方式，先根據(jù)加工工件的要求，確定工件的基準(zhǔn)孔，然后按工件各孔之間的間距完成其余各孔的電火花加工。電火花自動多步加工是編制電規(guī)準(zhǔn)程序，實(shí)現(xiàn)自動完成從粗加工到精加工的全過程。

2．多孔加工的定位方法

1)工具電極的裝夾與找正將工具電極裝夾在主軸上，找正方法同實(shí)訓(xùn)課題四。工具電極采用邊長為10mm的方形電極。

2)工件電極的裝夾與定位工件電極的外形尺寸是長為100mm，寬為70mm，厚為5mm。工件電極上需要加工9個孔，孔的尺寸為10mm×10mm，每個孔的加工深度為4mm，加工工件如圖2-21所示。

圖2-21多孔加工工件

(1)工件電極的裝夾同實(shí)訓(xùn)課題五。

(2)工件上需要加工9個孔，左下角的孔為定位孔，絕對坐標(biāo)的原點(diǎn)在工件的左下角。

(3)按下手操器的“手動對刀”鍵，轉(zhuǎn)動X軸方向手輪將工具電極移至工件左側(cè)端面外，然后按手操器的“下降”鍵，將工具電極緩緩下降，使工具電極稍低于工件的上表面。再轉(zhuǎn)動X軸方向的手輪，使工具電極輕輕接觸工件的端面，此時蜂鳴器叫，按電器控制柜上“X歸零”鍵，X數(shù)字顯示為零，再按下“X”和“ABS-0”鍵，此時在X軸方向上ABS方式(絕對方式)和INC方式(增量方式)的數(shù)值均為零。

(4)重復(fù)(3)的操作，可使工件在Y軸方向下端面上ABS方式和INC方式的數(shù)值均為零，這樣，絕對坐標(biāo)的位置將為工件的左下角。

(5)轉(zhuǎn)動X軸和Y軸方向手輪，觀察電器控制柜面板上的X、Y的數(shù)值，使其為第一孔的坐標(biāo)值。

(6)其他各孔的位置可按圖紙要求，以第一孔位置為基準(zhǔn)，分別計(jì)算出各孔距第一孔位置的絕對坐標(biāo)值，以后只要轉(zhuǎn)動X、Y軸方向的手輪，觀察機(jī)床面板上的X、Y的數(shù)值，使其為各孔的坐標(biāo)值即可。

3．自動多步加工

(1)在電器控制柜上按下“STEP”(多步加工)鍵，該鍵下的數(shù)碼管數(shù)字閃爍，再按“CLEARSTEP”(多步加工清除)鍵，將先前設(shè)置的電規(guī)準(zhǔn)全部清除。電火花成形機(jī)床可連續(xù)設(shè)置10步加工程序，步序分別為0～9。

(2)根據(jù)一般的電火花加工的需求，常設(shè)置粗加工、中加工和精加工三個工步。

(3)粗加工：按下“STEP”(多步加工)鍵，該鍵上方的數(shù)碼管數(shù)字閃爍，在數(shù)字鍵盤區(qū)輸入“0”后按“ENTER”(確定)鍵；再按下“CURRENT”(加工電流)鍵，加工電流數(shù)字閃爍，數(shù)字鍵盤輸入電流值8A后，按“ENTER”(確定)鍵；最后按“DEPTHSET”(加工深度設(shè)定)鍵，電器控制柜上的Z軸數(shù)值閃動，在數(shù)字鍵盤區(qū)輸入加工深度值3.2mm后，按“ENTER”鍵，深度設(shè)定完成。在EDM狀態(tài)下，設(shè)定的加工深度值在X數(shù)碼管上顯示。

(4)中加工：操作步驟同(3)，設(shè)置“STEP”(多步加工)鍵上方的數(shù)碼管數(shù)字為“1”，加工電流值3A，加工深度為3.7mm。

(5)精加工：操作步驟同(3)，設(shè)置“STEP”(多步加工)鍵上方的數(shù)碼管數(shù)字為“2”，加工電流值1A，加工深度為4mm。

(6)按下“STEP”(多步加工)鍵，該鍵上方的數(shù)碼管數(shù)字閃爍，在數(shù)字鍵盤區(qū)輸入“0”后按“ENTER”鍵。此時加工狀態(tài)回到了粗加工狀態(tài)的設(shè)定參數(shù)，再按“AUTOSTEP”(自動多步加工)鍵，該鍵上的紅燈亮，表明設(shè)定完畢。

4．放電加工

(1)轉(zhuǎn)動X、Y軸方向上的手輪，將機(jī)床的主軸移動至基準(zhǔn)孔位置。

(2)按下手操器的“手動對刀”鍵，電器控制柜上相應(yīng)按鍵上紅燈亮，再按住手操器的“下降”鍵，使Z軸緩緩下降，在工具電極即將碰到工件表面之前，應(yīng)采用點(diǎn)動方式按手操器的“下降”鍵，直到工具電極與工件接觸，機(jī)床蜂鳴器叫。此時，按下電器控制柜上的“Z軸歸零”鍵，使Z軸數(shù)值歸零，再按遙控器的主軸“上升”鍵，將主軸稍向上抬。抑或采用自動對刀，方法是按電器控制柜上的“AUTO”(自動對刀)鍵，主軸會自動下降至工件表面，蜂鳴器叫，再按“Z軸歸零”鍵，使Z軸數(shù)值歸零，再將Z軸上抬至某個高度。

(3)按手操器上的油泵鍵，開啟油泵，油管噴油，調(diào)節(jié)油管位置，使油噴向工件加工的部位。也可采用浸沒式加工方法，將工件全部浸沒在工作液槽中。

(4)按下電器控制柜上的“防火安全”鍵和“深度到達(dá)后機(jī)頭自動上抬”鍵，兩個鍵上的紅燈亮。

(5)按手操器上的“放電加工”鍵，機(jī)床的脈沖電源啟動，Z軸會有節(jié)奏地升降，進(jìn)行放電加工。當(dāng)加工深度達(dá)到粗加工的深度后，機(jī)床將會自動改變電規(guī)準(zhǔn)，進(jìn)入中加工階段進(jìn)行放電加工。中加工的深度加工完成也會自動切換到精加工階段，直到完成全部的加工深度后，主軸(Z軸)會自動上抬，同時切斷電源，蜂鳴器也會鳴叫數(shù)秒。

(6)按下手操器上或電器控制柜上的“油泵”鍵，關(guān)閉油泵。

(7)第一孔加工完成后，轉(zhuǎn)動X軸方向或Y軸方向手輪至第二孔加工位置，再進(jìn)行放電加工。

(8)重復(fù)步驟(2)～(6)，完成其他各孔的加工。

(9)9個孔全部加工完成后，拆除工具電極和工件，清理工作臺，并涂上機(jī)油。

五、實(shí)訓(xùn)思考題(1)如何采用INC方式和ABS方式進(jìn)行工件的定位？(2)如何實(shí)現(xiàn)自動多步加工？(3)如何分配粗加工、中加工和精加工時的電規(guī)準(zhǔn)？

實(shí)訓(xùn)七

去除斷在工件中的鉆頭和絲錐的電火花加工

一、實(shí)訓(xùn)目的掌握去除斷在工件中的鉆頭的方法和絲錐的電火花加工的方法。二、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目(1)工具電極設(shè)計(jì)并制作。(2)電火花加工。

三、實(shí)訓(xùn)器材電火花成形機(jī)床、精密角尺、百分表、工具電極、工件電極。

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1．加工工藝分析鉆削小孔和用小絲錐攻絲時，由于刀具硬且脆，刀具的抗彎、抗扭強(qiáng)度較低，因而往往被折斷在加工孔中。為了避免工件報廢，可采取電火花加工方法去除斷在工件中的鉆頭和絲錐。為此，首先是選擇合適的電極材料，一般可選擇紫銅電極。這是因?yàn)樽香~電極的導(dǎo)電性能好，電極損耗小，機(jī)械加工也比較容易，電火花加工的穩(wěn)定性好。其次是設(shè)計(jì)電極，電極的尺寸應(yīng)根據(jù)鉆頭和絲錐的尺寸來確定。電極的直徑略小于去除鉆頭和絲錐的直徑。最后是確定電規(guī)準(zhǔn)。因?qū)庸ぞ群捅砻娲植诙鹊囊蟊容^低，所以可選擇加工速度快和電極損耗小的粗規(guī)準(zhǔn)一次加工完成。但加工小孔，電極的電流密度會比較大，所以加工電流將受到加工面積的限制，可選擇小電流和長脈寬加工。

2．工具電極的設(shè)計(jì)與制作

1)工具電極的設(shè)計(jì)工具電極的直徑可根據(jù)鉆頭和絲錐的直徑來設(shè)計(jì)。如鉆頭為M4，絲錐為?4，工具電極可設(shè)計(jì)成直徑為?2～?3。電極長度應(yīng)根據(jù)斷在小孔中的長度加上裝夾長度來定，并適當(dāng)?shù)亓舫鲆欢ǖ挠嗔俊?/p>

2)工具電極的制作工具電極為圓柱形，可在車床上一次加工成形。通常制作成階梯軸，裝夾大端，有利于提高工具電極的強(qiáng)度，如圖2-22所示。

圖2-22圓柱形電極

3．放電加工

1)工具電極的裝夾與找正工具電極可用鉆夾頭固定在主軸夾具上，先用精密角尺找正工具電極對工作臺X軸和Y軸方向的垂直，然后再用百分表再次找正。必要時，可用放電火花找正。另外，電極比較細(xì)，容易彎曲，可利用圓柱形臺階段性找正。

2)工件電極的裝夾與定位工件電極可用壓板固定在工作臺上，也可用磁性吸盤將工件電極吸附，用百分表對工件進(jìn)行找正。

3)選擇電規(guī)準(zhǔn)峰值電流為5～10A，脈沖寬度100～200μs，脈沖間隔為40～50μs。

4)放電加工開啟機(jī)床電源，先按下電器控制柜上的“自動對刀”鍵，使主軸緩慢下降完成工具電極的對刀，將工件的上表面設(shè)定為加工深度零點(diǎn)位置；再設(shè)定加工深度，加工深度值應(yīng)根據(jù)斷在工件中的鉆頭或絲錐長度來定；然后開啟工作液泵，向工作液槽內(nèi)加注工作液，加工液應(yīng)高出工件30～50mm，并保證工作液循環(huán)流動；最后，按下“放電加工”鍵，實(shí)現(xiàn)放電加工。待加工完成后，放掉工作液，取下工具電極和工件電極，清理機(jī)床工作臺，完成加工。

五、實(shí)訓(xùn)思考題

(1)分析去除斷在工件中的鉆頭和絲錐的加工工藝。

(2)若工件中有一根M8的斷絲錐，斷入工件的長度為10mm，試設(shè)計(jì)工具電極，并在電火花成形機(jī)床上進(jìn)行放電加工。

實(shí)訓(xùn)八

內(nèi)六角套筒的電火花加工

一、實(shí)訓(xùn)目的掌握內(nèi)六角套筒的電火花加工方法。二、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目內(nèi)六角套筒的電火花加工。三、實(shí)訓(xùn)器材電火花成形機(jī)床、精密刀口角尺、百分表、工具電極、內(nèi)六角套筒。

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1．工藝分析內(nèi)六角套筒的電火花加工屬于盲孔加工，加工過程中，由于存在著電蝕物排出和工作介質(zhì)產(chǎn)生的氣體排出問題，因此應(yīng)采取更改電規(guī)準(zhǔn)和增加抬刀次數(shù)的方法加以解決。若電極尺寸較大時，可在電極上加工出通氣孔或通油孔來解決。再者，因加工的內(nèi)六角套筒尺寸變化不大，無需考慮加工面積變化對電加工的影響，所以選擇了單電極平動方法加工。單電極平動法實(shí)現(xiàn)了一次裝夾，避免了多次更換電極帶來的重復(fù)定位的問題。在電規(guī)準(zhǔn)制訂上，應(yīng)選擇電極損耗小的規(guī)準(zhǔn)，同時為了能獲得較好的工件側(cè)面，可利用安裝在主軸上的平動頭對內(nèi)六角套筒內(nèi)壁側(cè)面進(jìn)行修光。平動量的分配采取粗加工和中加工占總量的3/4，精加工則少量平動。

放電加工前，一定要注意內(nèi)六角套筒工件的中心定位問題。若中心定位不準(zhǔn)，將會出現(xiàn)內(nèi)六角套筒壁厚不均勻的情況。工件裝夾的中心定位靠三爪卡盤保證，工具電極與工件的中心定位靠接觸感知。由于要使用平動，需將平動頭歸零后對中心。

2．平動頭使用方法

(1)將平動頭調(diào)節(jié)儀接電源，按下按鈕開關(guān)，平動頭上的百分表開始擺動，如圖2-23所示。

圖2-23安裝在主軸上的平動頭

(2)輕輕旋轉(zhuǎn)平動量調(diào)節(jié)旋鈕，并將調(diào)節(jié)儀上的調(diào)速旋鈕設(shè)置在中間位置，觀察主軸平動情況。平動量大，百分表指針擺動幅度大；平動量小，則百分表擺動幅度小。

(3)將平動量調(diào)節(jié)旋鈕緩慢地順時針轉(zhuǎn)動，此時百分表的擺動幅度逐步減小，當(dāng)擺動量逐步減小到±0.010范圍內(nèi)時，平動頭即已回零點(diǎn)。

(4)將百分表的刻度盤的零點(diǎn)與指針對準(zhǔn)，然后逐漸加大平動量至±0.25、±0.5、±1.0，觀察百分表指針擺動量的對稱情況是否在允差范圍內(nèi)。若在允差范圍內(nèi)且旋鈕手感、電機(jī)噪音等無異常情況，則平動頭調(diào)試完畢。

(5)平動量設(shè)置在單邊0.1mm，即百分表指針擺動的幅度為10格。

3．電火花內(nèi)六角套筒加工

1)內(nèi)六角套筒的加工內(nèi)六角套筒工件如圖2-24所示，材料為45鋼，在車床上加工出內(nèi)孔和外圓，內(nèi)孔加工尺寸為?19mm，應(yīng)為電火花加工留出加工余量。

圖2-24內(nèi)六角套筒工件圖

2)工具電極的設(shè)計(jì)與制作根據(jù)加工要求，工具電極的水平形狀為正六邊形，內(nèi)接圓直徑為￠20mm，高度尺寸為40mm。工具電極材料為紫銅。由于套筒內(nèi)六角需要松配合，因此應(yīng)適當(dāng)加大平動或加大電極尺寸。工具電極的制作可利用電火花線切割直接切割出工具電極。

3)工具電極的裝夾與找正由于工具電極為六邊形，直接裝夾存在問題，因此一般在工具電極的端面中心位置上鉆孔攻絲，加裝一個螺釘，做為吊桿，將制作好的工具電極固定在鉆夾頭上，再與主軸連接。工具電極的找正方法同實(shí)訓(xùn)課題四。

4)內(nèi)六角套筒工件的裝夾與定位因內(nèi)六角套筒工件為圓柱體，所以采用三爪卡盤進(jìn)行裝夾和中心定位，三爪卡盤則吸附在磁性吸盤上。

5)選擇電規(guī)準(zhǔn)和平動量電規(guī)準(zhǔn)和平動量的選擇如表2-1所示。

表2-1電規(guī)準(zhǔn)和平動量的選擇

6)放電加工

(1)開啟機(jī)床電源。

(2)對刀，設(shè)定工件加工深度零點(diǎn)。

(3)利用自動多步加工方式，設(shè)置電規(guī)準(zhǔn)。

(4)開啟工作液泵，向工作液槽內(nèi)加注工作液，加工液應(yīng)高出工件30～50mm，并保證工作液循環(huán)流動。

(5)放電加工。

(6)加工完成，取下工具電極和工件電極，清理機(jī)床工作臺。

五、實(shí)訓(xùn)思考題(1)什么是平動？如何設(shè)置平動量？平動頭如何使用？(2)如何實(shí)現(xiàn)電火花內(nèi)六角套筒工件加工？(3)如何設(shè)置加工電規(guī)準(zhǔn)？其原則是什么？

實(shí)訓(xùn)九

自制表面粗糙度樣板的電火花加工

一、實(shí)訓(xùn)目的掌握自制表面粗糙度樣板的電火花加工方法。二、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目自制表面粗糙度樣板的電火花加工。

三、實(shí)訓(xùn)器材電火花成形機(jī)床、精密刀口角尺、百分表、工具電極、加工工件。

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1．工藝分析電火花加工后的表面粗糙度檢驗(yàn)仍沿用機(jī)械加工后表面粗糙度的評定方法，自制電火花加工表面粗糙度樣板主要是供操作者目測比較加工工件的表面粗糙度情況。電火花加工表面粗糙度樣板上提供了6個表面粗糙度要求，如圖2-25所示。為了能看清楚各粗糙度狀況，一般加工深度比較淺。加工過程是先加工表面粗糙度值最小的，然后再依次加工表面粗糙度大的。

采用單電極完成整個表