模具加工電火花加工

模具加工電火花加工教學(xué)內(nèi)容與要求：知識(shí)點(diǎn)

要求4.1電火花加工的基礎(chǔ)知識(shí)識(shí)讀理解應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)電火花加工基本原理、條件、特點(diǎn)☆☆

☆電火花加工的微觀過程☆☆☆電火花加工常用術(shù)語和符號(hào)☆☆4.2電火花成形加工

電火花成形加工機(jī)床☆電火花成形加工控制參數(shù)和影響因素☆☆☆模具制造技術(shù)第2頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

知識(shí)點(diǎn)識(shí)讀理解應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)電火花成形加工工具電極的設(shè)計(jì)制造☆☆☆☆電火花成形時(shí)電極與工件的裝夾定位☆☆電火花成形加工的工藝過程及實(shí)例☆☆☆☆4.3數(shù)控電火花線切割加工☆☆電火花線切割加工原理特點(diǎn)應(yīng)用范圍☆☆電火花線切割加工機(jī)床☆☆數(shù)控電火花線切割控制系統(tǒng)編程方法☆☆☆☆數(shù)控線切割加工工藝及常用夾具、工件的正確裝夾方法☆☆工藝參數(shù)對(duì)數(shù)控線切割加工工藝影響☆☆模具制造技術(shù)第3頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)

電火花加工：（電蝕加工或放電加工）

原理是基于工具和工件（正、負(fù)極）之間脈沖性火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除多余金屬，以達(dá)到零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量要求。工藝方法分類：電火花成形加工、電火花線切割、電火花磨削、電火花展成加工、電火花表面強(qiáng)化和電火花刻字等

電火花線切割機(jī)床電火花成形機(jī)床第4頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月電火花加工原理

4.1電火花加工的基礎(chǔ)知識(shí)4.1.1電火花加工的基本原理及必要條件模具制造技術(shù)1）工具電極和工件電極之間在加工時(shí)必須保持一定的間隙，一般是幾個(gè)微米至數(shù)百微米。

2）火花放電必須在一定絕緣性能的介質(zhì)中，通常為煤油、去離子水等。工作液還有冷卻作用。。

3）放電點(diǎn)局部區(qū)域的功率密度足夠高（W=IV）

4）火花放電是瞬時(shí)的脈沖性放電，持續(xù)時(shí)間一般為1~1000μs。

5）在先后兩次脈沖放電之間，應(yīng)有足夠的停歇時(shí)間，排除電蝕產(chǎn)物，使電極間介質(zhì)充分消電離，恢復(fù)介電性能。第5頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.1.2電火花加工的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):

加工材料的去除是靠放電的熱作用實(shí)現(xiàn)的，而幾乎與其力學(xué)性能(硬度、強(qiáng)度)無關(guān)，因此適合于加工難以切削加工的材料。工具電極和工件不接觸，適宜加工低剛度及微細(xì)加工、復(fù)雜表面形狀工件的加工。直接用電能進(jìn)行加工，易于數(shù)字控制、智能控制。局限性：用于導(dǎo)電材料的加工加工速度較慢存在電極損耗。模具制造技術(shù)第6頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.1.3電火花加工的微觀過程

1.極間介質(zhì)的擊穿與放電模具制造技術(shù)第7頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.1.3電火花加工的微觀過程

1.極間介質(zhì)的擊穿與放電模具制造技術(shù)

由于工具電極和工件的微觀表面是凹凸不平的，極間距離又很小，因而極間電場(chǎng)強(qiáng)度是很不均勻的，兩極之間離得最近的突出點(diǎn)或尖端處的電場(chǎng)強(qiáng)度一般為最大。放電通道是由數(shù)量大體相等的帶正電（正離子）和帶負(fù)電粒子（電子）以及中性粒子（原子或分子）組成的等離子體。帶電粒子高速運(yùn)動(dòng)時(shí)相互碰撞，產(chǎn)生大量的熱，使通道溫度相當(dāng)高，但分布是不均勻的，從通道中心向邊緣逐漸降低，通道中心溫度可高達(dá)10000℃以上。在放電過程中，同時(shí)還伴隨著一系列派生現(xiàn)象，其中有熱效應(yīng)、電磁效應(yīng)、光效應(yīng)、聲效應(yīng)及頻率范圍很寬的電磁波輻射和爆炸沖擊波等。第8頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月2.能量的轉(zhuǎn)換、分布與傳遞極間介質(zhì)一旦被擊穿，脈沖電源就通過放電通道瞬時(shí)釋放能量，把電能轉(zhuǎn)換為熱能、動(dòng)能、磁能、光能、聲能及電磁波輻射能等(其中大部分轉(zhuǎn)換成熱能)，使兩極放電點(diǎn)和通道本身溫度劇增，該處即產(chǎn)生局部的熔化或汽化，通道中的介質(zhì)也汽化或熱裂分解。熱源產(chǎn)生了很高的溫度熔化和汽化了電極材料。模具制造技術(shù)電火花加工表面局部放大圖

第9頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月3.電極材料的拋出

（１）拋出條件（原因）：ａ.熱爆力ｂ.氣泡ｃ.材料低壓再沸騰（２）形狀ａ.表面張力

b.內(nèi)聚力（３）電蝕產(chǎn)物拋出聚集區(qū)模具制造技術(shù)第10頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.極間介質(zhì)的消電離模具制造技術(shù)

一次脈沖放電結(jié)束，此后還應(yīng)有一段間隔時(shí)間，使間隙介質(zhì)消電離，即放電通道中的帶電粒子復(fù)合為中性粒子，恢復(fù)本次放電通道處間隙介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度，以免總是重復(fù)在同一處發(fā)生放電而導(dǎo)致電弧放電，這樣可以保證按兩極相對(duì)最近處或電阻率最小處形成下一擊穿放電通道。作用：（１）有足夠的停歇時(shí)間消電離（２）排除電蝕產(chǎn)物（３）排除熱量第11頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.1.4電火花加工常用術(shù)語和符號(hào)模具制造技術(shù)第12頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)第13頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)第14頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

8）脈沖寬度ti（μs）電壓脈沖持續(xù)時(shí)間，粗加工時(shí)，用較大的脈寬，ti＞100μs；精加工時(shí)，只能用較小的脈寬，ti＜50μs。

9）脈沖間隔to（μs）兩個(gè)電壓脈沖之間的間隔時(shí)間。模具制造技術(shù)

脈沖參數(shù)與電火花加工時(shí)的5種放電狀態(tài)

第15頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

10）放電時(shí)間（電流脈寬）te（μs）放電時(shí)間是工作液介質(zhì)擊穿后放電間隙中流過放電電流的時(shí)間，

11）擊穿延時(shí)td（μs）從間隙兩端加上脈沖電壓后，一經(jīng)過1小段的延續(xù)時(shí)間td，工作液介質(zhì)才能概率性地被擊穿放電，此時(shí)間稱為擊穿延時(shí)

12）脈沖周期tp（μs）一個(gè)電壓脈沖開始到下一個(gè)電壓脈沖開始之前的時(shí)間稱為脈沖周期，顯然tp=ti＋to

。精加工時(shí)小，粗加工時(shí)大；

13）開路電壓（空載電壓）或峰值電壓ui（V）模具制造技術(shù)

14)加工電流I（A）加工時(shí)電流表上指示的流過放電間隙的平均電流。精加工時(shí)小，粗加工時(shí)大；間隙偏開路時(shí)小，第16頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

15)峰值電流ie(A)

是間隙火花放電時(shí)脈沖電流的最大值（瞬時(shí)）。

16)正、負(fù)極性加工加工時(shí)以工件為準(zhǔn)，工件接脈沖電源正極（高電位端），稱為正極性加工；反之，工件接電源負(fù)極（低電位端），則稱為負(fù)極性加工。

17）放電狀態(tài)放電狀態(tài)是指電火花加工時(shí)放電間隙內(nèi)每一脈沖放電時(shí)的基本狀態(tài)，一般分為五種放電狀態(tài)。①開路：放電間隙沒有被擊穿②火花放電：模具制造技術(shù)第17頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

③短路：放電間隙直接短路連接。④電弧放電：由于排屑不良，放電點(diǎn)集中在某一局部而不分散，局部熱量積累，溫度升高，惡性循環(huán)，此時(shí)火花放電就成為電弧放電。⑤過渡電弧放電。

18）加工速度是單位時(shí)間內(nèi)(min)從工件上蝕除加工下來的金屬體積（）以質(zhì)量（g）計(jì)算時(shí)用Vm表示。

19）損耗速度VE（/min或g/min）單位時(shí)間內(nèi)(min)工具電極的損耗量。模具制造技術(shù)第18頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)正、負(fù)極加工第19頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.2電火花成形加工

模具制造技術(shù)第20頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.2電火花成形加工

1-床身；2-過濾器；3-工作臺(tái)；4-主軸頭；5-立柱；6-液壓泵；7-電源箱模具制造技術(shù)4.2.1電火花成形加工機(jī)床1.床身和立柱確保電極與工作臺(tái)、工件與工件之間的相互位置精度。2.工作臺(tái)支承與裝夾工件，容納工作液。第21頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月主軸頭的好壞直接影響加工的工藝指標(biāo)，要求：

1）有一定的軸向和側(cè)向剛度及精度；

2）有足夠的進(jìn)給和回升速度；

3）主軸運(yùn)動(dòng)的直線性和防扭轉(zhuǎn)性能好；

4）靈敏度要高，無爬行現(xiàn)象；

5）具備合理的承載電極質(zhì)量的能力。模具制造技術(shù)3.主軸頭主軸頭是電火花成形加工機(jī)床的一個(gè)關(guān)鍵部件，在結(jié)構(gòu)上由伺服進(jìn)給機(jī)構(gòu)（步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī)作進(jìn)給驅(qū)動(dòng)）、導(dǎo)向和防扭機(jī)構(gòu)、輔助機(jī)構(gòu)三部分組成。第22頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

模具制造技術(shù)

平動(dòng)頭是一個(gè)使裝在其上的電極能產(chǎn)生向外機(jī)械補(bǔ)償動(dòng)作的工藝附件。在采用單電極加工型腔時(shí)，可以補(bǔ)償上一個(gè)加工規(guī)準(zhǔn)和下一個(gè)加工規(guī)準(zhǔn)之間的放電間隙差。

平動(dòng)頭平動(dòng)頭包括兩部分：

1）是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的偏心機(jī)構(gòu)，

2）是平動(dòng)軌跡保持機(jī)構(gòu)。工作原理：平動(dòng)頭將伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成工具電極上每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在水平面內(nèi)圍繞其原始位置做平面圓周平移運(yùn)動(dòng)。平動(dòng)加工時(shí)電極的運(yùn)動(dòng)軌跡

第23頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

平動(dòng)頭加工的特點(diǎn)：用一個(gè)工具電極就能由粗至精直接加工出工件（由粗加工轉(zhuǎn)至精加工時(shí)，放電規(guī)準(zhǔn)、放電間隙要減?。?；平動(dòng)頭的結(jié)構(gòu)形式：停機(jī)手動(dòng)調(diào)偏心量平動(dòng)頭、不停機(jī)調(diào)偏心量平動(dòng)頭、數(shù)控平動(dòng)頭。模具制造技術(shù)平動(dòng)頭擴(kuò)大間隙原理圖第24頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.電火花加工機(jī)床的工作液和循環(huán)過濾系統(tǒng)

工作液的作用：

1）放電結(jié)束后恢復(fù)放電間隙的絕緣狀態(tài)（消電離），以便下一個(gè)脈沖電壓再次形成火花放電。

2）使電蝕產(chǎn)物較易從放電間隙中懸浮、排泄出去

3）冷卻工具電極和降低工件

4）工作液還可壓縮火花放電通道，增加通道中壓縮氣體、等離子體的膨脹及爆炸力，以拋出更多熔化和氣化了的金屬，增加蝕除量。工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)沖、抽油方式如圖4.2.3

模具制造技術(shù)第25頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)第26頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月5.電火花成型機(jī)床的脈沖電源

作用是把工頻交流電流轉(zhuǎn)換成一定頻率的單向脈沖電流，供給火花放電間隙所需要的能量來蝕除金屬。脈沖電源對(duì)電火花加工的生產(chǎn)率、表面質(zhì)量、加工速度、加工過程的穩(wěn)定性和工具電極損耗等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有很大的影響。6.電火花加工機(jī)床的伺服進(jìn)給

模具制造技術(shù)

為了使加工過程連續(xù)進(jìn)行，電極必須不斷、及時(shí)地調(diào)節(jié)進(jìn)給速度，以維持所需要的放電間隙，當(dāng)外來干擾使放電間隙發(fā)生變化，電極的進(jìn)給也應(yīng)隨之作相應(yīng)的變化。第27頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.2.2電火花成形加工的控制參數(shù)和主要影響因素模具制造技術(shù)1.電火花成形加工的控制參數(shù)第28頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)一些主要控制參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響程度

第29頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月2.影響工件加工速度、工具電極的損耗速度的主要因素模具制造技術(shù)

短脈沖加工：正極材料的蝕除速度大于負(fù)極材料的蝕除速度，采用正極性加工；長(zhǎng)脈沖加工：長(zhǎng)脈沖時(shí)負(fù)極的蝕除速度要比正極大，采用負(fù)極性加工。第30頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

（2）工具電極材料的影響

石墨電極銅電極模具制造技術(shù)第31頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

耐蝕性高的電極材料有：鎢、鉬、銅鎢合金、銀鎢合金、純銅及石墨電極等。

鎢、鉬、銅鎢合金、銀鎢合金、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都較高，損耗小，但其機(jī)械加工性能不好，價(jià)格又貴，僅在少數(shù)的超精密電火花加工中采用。

銅的導(dǎo)熱性好，會(huì)使電極表面保持較低溫度從而減少電極損耗，純銅不易產(chǎn)生電弧，在較困難的條件下也能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加工；精加工時(shí)比石墨電極損耗小，易于加工成精密、微細(xì)的花紋，采用精微加工能達(dá)到Ra1.25μm的表面粗糙度；但純銅的機(jī)械加工性能不如石墨好。模具制造技術(shù)第32頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

石墨電極的優(yōu)點(diǎn)：

機(jī)械加工成形容易(但不易做成精密、微細(xì)的花紋)；電火花加工的性能也很好，在長(zhǎng)脈沖粗加工時(shí)能吸附游離的碳來補(bǔ)償電極的損耗。石墨電極的缺點(diǎn)：

石墨電極容易產(chǎn)生電弧燒傷現(xiàn)象，精加工時(shí)電極損耗較大，加工表面只能達(dá)到成Ra2.5μm。

對(duì)石墨電極材料的要求是顆粒小、組織細(xì)密、強(qiáng)度高和導(dǎo)電性好。模具制造技術(shù)第33頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月（3）電參數(shù)的影響

蝕除速度與單個(gè)脈沖能量、脈沖頻率成正比，某一段時(shí)間內(nèi)的總蝕除量等于這段時(shí)間內(nèi)各單個(gè)脈沖蝕除量的總和。提高電蝕量和生產(chǎn)率的途徑：

1）減小脈沖間隔，提高脈沖頻率；

2）增加放電電流及脈沖寬度，增加單個(gè)脈沖能量。

模具制造技術(shù)第34頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月3.影響工件加工精度的主要因素（1）放電間隙

模具制造技術(shù)（1）電加工時(shí)，工具電極的凹角與尖角很難精確復(fù)制在工件上，因?yàn)樵诶饨遣课浑妶?chǎng)分布不均，間隙越大，這種現(xiàn)象越嚴(yán)重。為了減小加工誤差，應(yīng)縮小放電間隙，精加工的放電間隙0.01~0.03mm，粗加工放電間隙0.5mm。二次放電造成的側(cè)面加工斜度第35頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月（2）工具電極的損耗

加工深度方向上產(chǎn)生斜度，棱角R；原因：工具電極下端由于加工時(shí)間長(zhǎng)在型腔入口處由于電蝕產(chǎn)物的存在而容易產(chǎn)生二次放電模具制造技術(shù)第36頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.影響工件表面質(zhì)量的主要因素

模具制造技術(shù)第37頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.2.3電火花成形加工工具電極的設(shè)計(jì)與制造

1.對(duì)電極的技術(shù)要求

1）電極的幾何形狀要和模具型孔或型腔的幾何形狀完全相同，其尺寸大小根據(jù)模具型孔或型腔的尺寸及公差、放電間隙的大小、凸模與凹模配合間隙來決定；

2）電極的尺寸精度不低于IT7級(jí)精度；

3）電極的表面粗糙度應(yīng)在Ra0.63～1.25μm以上，如果采用鑄鐵或鑄銅時(shí)，表面不能有砂眼；

4）各表面的平行度，100mm長(zhǎng)度內(nèi)不能大于0.01～0.02mm；

5）電極加工成形后變形小，具有一定強(qiáng)度。模具制造技術(shù)第38頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

2.電極材料要求：損耗小、加工過程穩(wěn)定、生產(chǎn)率高、易于制造加工及成本低廉的材料。常用的電極材料有：鑄鐵、鋼、純銅、黃銅、銅鎢合金、銀鎢合金、石墨等。

模具制造技術(shù)第39頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)

電火花成形加工常用電極及其性能第40頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)（1）鑄鐵電極的電極損耗和加工穩(wěn)定性均較一般，容易起弧，生產(chǎn)率不及銅電極。但是價(jià)格低廉、并且機(jī)械加工性能好。因此，鑄鐵是一種較常用的電極材料多用于穿孔加工。（2）鋼電極的加工穩(wěn)定性較差、電極損耗較大、生產(chǎn)率也較低、但是價(jià)格便宜、具有良好的機(jī)械加工性能。鋼電極還有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，即把加長(zhǎng)的部分就用作電極。電火花加工后，把損耗部分切除掉，余下部分可做凸模使用。鋼為常用的電極材料之一，多用于一般的穿孔加工。第41頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)（3）純銅電極在加工過程中穩(wěn)定性好、生產(chǎn)率高、但損耗較大、來源少、價(jià)格較貴。由于其韌性大，機(jī)械加工性能差、磨削加工困難，其加工精度較低。純銅電極適用小型腔及高精度型腔的加工。（4）黃銅電極在加工過程中穩(wěn)定性好、生產(chǎn)率高、與純銅電極相比價(jià)格較低、機(jī)械加工性能尚好，但其磨削性能不如鋼和鑄鐵。而黃銅電極的損耗最大。因此，黃銅電極一般用在表面粗糙度較低，尺寸、形狀精度要求較高及形狀復(fù)雜的小孔穿孔加工。第42頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月（5）石墨電極的電極損耗小、加工穩(wěn)定性尚好、易于加工、生產(chǎn)率最高、其價(jià)格與銅大體相同，但機(jī)械強(qiáng)度較差，尖角處易崩裂。石墨是電火花型腔加工的常用電極材料，適用于大、中、小型腔。由于石墨的熱脹系數(shù)小，適于大電極的穿孔加工。第43頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月（6）銅鎢合金和銀鎢合金的加工穩(wěn)定性均很好，電極損耗也均很小，它們的電加工性能優(yōu)越，而機(jī)械加工性能尚好，其磨削性比銅好。但其價(jià)格較高，比銅的價(jià)格高40倍。主要用于模具中高精度的深孔、直壁孔等的穿孔加工和加工面積小且高精度的型腔加工，以及硬質(zhì)合金模具的加工。銀鎢合金的價(jià)格更高，約為銅的100倍，所以它的使用受到限制，只用于硬質(zhì)合金模具的加工。第44頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月3電極的結(jié)構(gòu)形式（1）整體電極整體電極就是用一整塊電極材料加工出的完整電極，這是型孔或型腔加工中最常用的電極結(jié)構(gòu)形式。

第45頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

階梯式整體電極在原有的電極上適當(dāng)增長(zhǎng)，而增長(zhǎng)部分的截面尺寸適當(dāng)均勻減?。╢=0.1~0.3mm），呈階梯形。

a)無固定板式;b)有固定板式圖4.9整體電極結(jié)構(gòu)形式圖4.10階梯式整體電極1-沖油孔;2-石墨電極；3-電極固定板第46頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月第47頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

（2）組合電極

把多個(gè)電極組合裝夾在一起。采用組合電極加工，生產(chǎn)率高，各型孔間的位置精度也較為準(zhǔn)確，但必須保證組合電極各電極間的定位精度。

圖4.11組合電極

第48頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

1）分解式電極當(dāng)工件形狀比較復(fù)雜，則可將電極分解成簡(jiǎn)單的幾何形狀。2）鑲拼式電極對(duì)形狀復(fù)雜而制造困難的電極，可分解成幾塊形狀簡(jiǎn)單的電極來加工，加工后鑲拼成整體的電極。

圖4.12分解式電極圖4.13鑲拼式電極第49頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.電極尺寸的確定（1）電極橫截面尺寸的確定電極橫截面尺寸是根據(jù)凹模（或凸模）的尺寸及公差，凸模、凹模配合間隙和放電間隙的大小確定的。

1）按凹模尺寸和公差確定電極橫截面尺寸

凹模尺寸及公差標(biāo)注凸模尺寸及公差標(biāo)注圖4.14第50頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

式中：S——單面放電間隙；

δ——電極制造公差，通常取模具公差Δ的1/2～2/3，并按“入體原則”標(biāo)注。第51頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月2）按凸模尺寸和公差確定電極橫截面尺寸

①凸模、凹模單邊配合間隙等于放電間隙（S=Z/2）a）圖電極橫截面尺寸和凸模截面尺寸完全相同，電極公差取凸模制造公差的1/2~3/2。②凸模、凹模單邊配合間隙小于放電間隙（S＜Z/2）b）圖：

電極應(yīng)按凸模四周每邊均勻縮小一個(gè)值（S－Z/2），第52頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月電極橫截面尺寸計(jì)算公式如下：

第53頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月③凸模、凹模配合間隙大于放電間隙（Z/2＞S），電極應(yīng)按凸模四周每邊均勻放大一個(gè)值（Z/2－S），電極橫截面尺寸計(jì)算公式如下：

式中S——單面放電間隙；

Z/2——凸模、凹模單邊間隙；

δ——電極制造公差,取模具公差Δ的1/2～2/3。第54頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月式中：L——電極總長(zhǎng)度；L1—精加工用的電極長(zhǎng)度；L2—粗中加工用的電極長(zhǎng)度；t—電極長(zhǎng)度損耗（用鑄鐵電極，加工鋼模具,t=0.9T1；加工硬質(zhì)合金模具,t=1.7T1。用鋼電極，加工鋼模具,t=1.1T1；加工硬質(zhì)合金模具,t=2.1T1）；T1—凹模有效刃口厚度；T2—凹模中有較大斜度的漏料部分厚度；βT—粗中加工的電極端面損耗比。（2）電極長(zhǎng)度的確定

1)穿孔加工電極長(zhǎng)度的確定圖4.16所示為穿孔加工用電極長(zhǎng)度。電極長(zhǎng)度按下式計(jì)算：第55頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

2）型腔加工電極縱截面尺寸的確定圖4.17

式中：S為單面放電間隙；H、R1、R2、B為型腔要求尺寸；H′、R1′、R2′、B′為電極尺寸。

圖4.17加工型腔電極縱截面尺寸第56頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月5.電極的制造（1）機(jī)械加工方法對(duì)于純銅、黃銅一類的電極，由于不能用成形磨削加工，一般可用仿形刨床加工而成，并經(jīng)鉗工銼削進(jìn)行最后修整。（2）電極與凸模聯(lián)合成形磨削這種方法的電極材料大多選用鑄鐵和鋼。當(dāng)電極材料為鑄鐵時(shí)，電極與凸模常用環(huán)氧樹脂等膠合在一起，如圖4.18所示。第57頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

當(dāng)凸、凹模的配合間隙大于放電間隙時(shí)，電極的輪廓尺寸應(yīng)大于凸模的輪廓尺寸，則需用電鍍法將電極擴(kuò)大到設(shè)計(jì)尺寸。當(dāng)凸、凹模的配合間隙小于放電間隙時(shí)，電極的輪廓尺寸應(yīng)小于凸模的輪廓尺寸則可用化學(xué)腐蝕法將電極尺寸縮小至設(shè)計(jì)尺寸。第58頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月（3）電極制造常用工藝

電極制造常用工藝一般可按下述工序進(jìn)行：

1）刨（或銑）：按圖樣要求刨或銑所要求的形狀的電極毛坯（若是圓形可車削），按最大外形尺寸留1mm左右精加工余量。

2）平磨：在平面磨床上磨兩端面及相鄰兩側(cè)面（對(duì)銅及石墨電極應(yīng)在小臺(tái)鉗上，用刮研的方法刮平或磨平）。

3）劃線：按圖樣要求在劃線平臺(tái)上劃線。

4）刨(或銑):按劃線輪廓，在刨床或銑床上加工成形，并留有0.2～0.4mm的精加工余量。形狀復(fù)雜的可適當(dāng)加大，但不超過0.8mm。第59頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

5）鉗工：鉆、攻電極裝夾螺孔。

6）熱處理：指采用鋼電極時(shí)，按圖樣要求淬火。

7）精加工電極：對(duì)于鑄鐵或鋼電極，在有條件的情況下，可用成形磨削加工成形；而對(duì)于銅電極，可在仿形刨床上進(jìn)行仿刨成形。

8）化學(xué)腐蝕或電鍍：指電極與凸模聯(lián)合加工（或階梯電極）時(shí)，對(duì)小間隙模具采用化學(xué)腐蝕，對(duì)大間隙模具采用電鍍。

9）鉗工修整：指對(duì)銅電極的精修成形。第60頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

（4）由線切割加工電極

在特殊需要的場(chǎng)合下可用線切割加工電極，如異形截面和薄片電極。

（5）石墨電極的加工

采用傳統(tǒng)的機(jī)械加工，即車、銑、刨、磨、手工修磨，樣板檢驗(yàn)等方適用于單件或少量電極的加工。要批量生產(chǎn)石墨電極時(shí)，采用壓力振動(dòng)加工方法。

機(jī)械加工線切割加工a)石墨壓制時(shí)的施壓方向b)拼合不合理c)拼合合理第61頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.2.4電火花成形時(shí)電極與工件的裝夾與定位1.電極裝夾夾具（1）整體式電極裝夾夾具通用夾具直接裝夾在電火花機(jī)床主軸頭下端。

第62頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月（2）鑲拼式電極裝夾夾具第63頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

（3）多電極裝夾夾具

圖4.26多電極裝夾通用夾具1-電極；2-標(biāo)準(zhǔn)墊塊；3-夾具體第64頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

（3）多電極裝夾夾具

圖4.27多電極裝夾的專用夾具圖4.28轉(zhuǎn)子硅鋼片沖孔凹模的多電極裝夾專用夾具1-電極；2-夾具體1-襯圈；2-鑲塊；3-熱套圈；4-斜銷；5-電極第65頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

（3）多電極裝夾夾具

第66頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月（4）電極裝夾的調(diào)節(jié)裝置電極及其裝夾夾具安裝在電加工機(jī)床主軸頭上后，必須對(duì)電極進(jìn)行校正，使其軸心線平行于主軸頭的軸線（或垂直于機(jī)床的工作臺(tái)面）。有時(shí)還要調(diào)節(jié)沿電極軸線的回轉(zhuǎn)角，以使電極橫剖面的基準(zhǔn)與機(jī)床縱橫滑板平行。第67頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月2.電極與工件間的定位方法（1）電極校正第68頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月2.電極與工件間的定位方法（2）工件固定（3）工件校正第69頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月2.電極與工件間的定位方法

圖4-42量塊角尺法1-凹模；2-電極；3-量塊；4-角尺

圖4.33測(cè)定器法

1-凹模；2-電極；3-量塊；

4-測(cè)定器；5-千分表

圖4.34用角尺、千分表在工作臺(tái)上定位1-千分表；2-角尺；3-工作臺(tái)；4-凹模；5-電極第70頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月2.電極與工件間的定位方法

圖4.35用同心環(huán)（輪轂）定位的方法

圖4.37角尺測(cè)十字線的定位方法

1-凹模板；2-刀口角尺；3-電極固定板圖4.36套板和定位銷定位方法第71頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

電極相對(duì)于工件定位：是指將已安裝校正好的電極對(duì)準(zhǔn)工件上的加工位置，以保證加工的孔或型腔在凹模上的位置精度。目前生產(chǎn)的大多數(shù)電火花機(jī)床都有接觸感知功能，通過接觸感知功能能較精確地實(shí)現(xiàn)電極相對(duì)工件的定位。第72頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4.2.5電火花成形加工的工藝過程及實(shí)例1.沖壓模具電火花加工工藝過程及實(shí)例沖模采用電火花加工工藝有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）可以在工件淬火后進(jìn)行加工，避免了熱處理變形的影響；

2）沖模的配合間隙均勻，刃口耐磨，提高了模具質(zhì)量；

3）不受材料硬度的限制，可以加工硬質(zhì)合金等沖模，擴(kuò)大了模具材料的選用范圍。

4）對(duì)于中小型復(fù)雜凹模，可以不用鑲拼結(jié)構(gòu)，而采用整體式，可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。第73頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月1）“鋼打鋼”、“反打正用”直接配合法該方法是直接用加長(zhǎng)的鋼凸模（可用線切割或成型磨削加工出此凸模）作為電極直接加工凹模，。凸、凹模單邊間隙最小可達(dá)0.01~0.02mm

（1）沖模的電火花加工工藝方法第74頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月2）間接配合法間接配合法是將電火花性能良好的電極材料與沖頭材料粘結(jié)在一起，共同線切割或磨削成型。然后，用電極材料的一端作為加工端，將工件反置固定，用“反打正用”的方法實(shí)行。

1-電極夾頭；2-凸模刃口；3-凸模；4-凹模（工件）；5-電極；6-凹模刃口第75頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月3）階梯工具電極加工法

階梯工具電極加工法，其應(yīng)用有兩種：當(dāng)無預(yù)孔或加工余量較大時(shí)，可以將工具電極制作為階梯狀，將工具電極分為兩段，即縮小了尺寸的粗加工段和保持凸模尺寸的精加工段，如圖4.41a、b。

在加工小間隙、無間隙的冷沖壓模具時(shí)，可將凸模加長(zhǎng)后加工或腐蝕成階梯狀，使階梯的精加工段與凸模有均勻的尺寸差，通過電加工規(guī)準(zhǔn)對(duì)放電間隙尺寸控制，圖c)。圖4.41用階梯工具電極加工沖模a)b)c)1-精加工段；2-工具電極；3-粗加工段；4-工件；5-凸模第76頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

（2）電規(guī)準(zhǔn)的選擇及轉(zhuǎn)換所謂電規(guī)準(zhǔn)是指電火花加工過程中一組電參數(shù)，如電壓、電流、脈寬、脈間等。沖模加工中，常選擇粗、中、精三種規(guī)準(zhǔn)。精規(guī)準(zhǔn)用來最終保證模具所要求的配合間隙、表面粗糙度、刃口斜度等質(zhì)量指標(biāo)。故應(yīng)采用小電流、高的頻率、短的脈沖寬度。精規(guī)準(zhǔn)其生產(chǎn)率較低，電極損耗較大。第77頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月（3）沖模的電火花加工工藝實(shí)例工藝過程見表4.3為沖模的電火花加工工藝實(shí)例第78頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月2.型腔模電火花加工工藝過程及實(shí)例

（1）型腔模電火花加工方法

1）單工具電極直接成形法單工具電極直接成形法主要用于加工深度很淺的淺型腔模。如各種紀(jì)念章、證章的花紋模，以及工藝美術(shù)圖案、浮雕、文字；也可用于加工無直壁的型腔模具或成形表面。

2）單電極平動(dòng)、搖動(dòng)加工法單電極平動(dòng)法在型腔模電火加工中應(yīng)用最廣泛。它是采用一個(gè)電極完成型腔的粗、中、精加工。首先采用低損耗（＜1%）、高生產(chǎn)率的粗規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行加工，然后利用平動(dòng)頭作平面小圓運(yùn)動(dòng)，如圖4.42所示，第79頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

同時(shí)，依次加大電極的平動(dòng)量，以補(bǔ)償前后兩個(gè)加工規(guī)準(zhǔn)之間型腔側(cè)面放電間隙差和表面微觀不平度差，實(shí)現(xiàn)型腔側(cè)面仿型修光。

圖4.42平動(dòng)頭擴(kuò)大間隙原理圖圖4.43平動(dòng)加工的優(yōu)點(diǎn)第80頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

搖動(dòng)加工法：

圖4.44幾種典型的搖動(dòng)式加工實(shí)例R1-起始半徑；R2-終止半徑；R-球面半徑第81頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月3）多工具電極更換法在沒有平動(dòng)或搖動(dòng)加工的條件時(shí)，可采用多工具電極更換法，它是采用多個(gè)工具電極依次更換加工同一型腔，每個(gè)電極加工時(shí)必須把上一規(guī)準(zhǔn)的放電痕跡去掉。一般用兩個(gè)電極進(jìn)行粗、精加工就可滿足要求。但要求多個(gè)電極的一致性好、制造精度高；更換電極時(shí)要求定位、裝夾精度高。第82頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月4）分解工具電極法

分解工具電極法是單工具電極平動(dòng)法和多工具電極更換法的綜合應(yīng)用。它工藝靈活性強(qiáng),仿形精度高，適用于尖角窄縫、沉孔、深槽多的復(fù)雜型腔模具加工。根據(jù)型腔的幾何形狀，把工具電極分解為主型腔工具電極和副型腔工具電極分別制造，分別使用。主型腔工具電極一般完成去除量大、形狀簡(jiǎn)單的主型腔；形狀復(fù)雜（如尖角、窄槽、花紋等）的副型腔加工用副型腔工具電極。第83頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月（2）電火花加工型腔時(shí)電規(guī)準(zhǔn)的選擇、轉(zhuǎn)換和平動(dòng)量的分配粗加工時(shí)，要求高生產(chǎn)率和低電極損耗，這時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮采用較寬的脈沖寬度（例如在400μs以上）然后選擇合適的脈沖峰值電流，并應(yīng)注意加工面積和加工電流之間的配合關(guān)系。。中規(guī)準(zhǔn)與粗規(guī)準(zhǔn)之間并沒有明顯的界限，應(yīng)按具體加工對(duì)象劃分。一般選用脈沖寬度為20~400μs、電流峰值為10~25A，進(jìn)行中規(guī)準(zhǔn)加工。精規(guī)準(zhǔn)加工時(shí)，一般都選用窄脈寬（ti=2~20μm）、小峰值電流（＜10A）進(jìn)行加工。因此，電極損耗率較大，一般為10%～20%。第84頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

加工規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的檔數(shù)應(yīng)根據(jù)所加工型腔的精度，形狀復(fù)雜程度和尺寸大小等具體條件確定。每次規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換后的進(jìn)給深度，應(yīng)等于或稍大于上檔規(guī)準(zhǔn)形成的Rmax表面粗糙度值的一半，或當(dāng)加工表面剛好達(dá)到本檔規(guī)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的表面粗糙度時(shí)，就應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)換規(guī)準(zhǔn)。第85頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月平動(dòng)量的分配取決于被加工表面由粗變細(xì)的修光量，和電極損耗，與平動(dòng)頭原始偏心量、主軸進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的精度等有關(guān)。中規(guī)準(zhǔn)加工平動(dòng)量為總平動(dòng)量的75%～80%；精規(guī)準(zhǔn)（修光）平動(dòng)量為總平動(dòng)量15%～25%。原則上每次平動(dòng)或搖動(dòng)的擴(kuò)大量，應(yīng)等于或稍小于上次加工后遺留下來的最大表面粗糙度（不平度）值Rmax（μm），至少應(yīng)修去上次留下Rmax（μm）的1/2。本次平動(dòng)(搖動(dòng))修光后，又殘留下一個(gè)新的不平度Rmax，有待于下次平動(dòng)(搖動(dòng))修去其1/2~1/3。第86頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月

（3）型腔電火花加工工藝實(shí)例實(shí)例1：表4.4為洗衣機(jī)調(diào)節(jié)螺母注塑模型腔電火花加工工藝實(shí)例。實(shí)例2：表4.5為塑料葉輪注塑模型腔電火花加工工藝實(shí)例。第87頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)4.3數(shù)控電火花線切割加工第88頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)

電火花線切割加工（WireCutEDM，簡(jiǎn)稱WEDM）簡(jiǎn)稱線切割，是用線狀電極（鉬絲或銅絲）靠火花放電對(duì)工件進(jìn)行切割。第89頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)4.3.1電火花線切割加工原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍1.線切割加工的原理是利用移動(dòng)的細(xì)金屬導(dǎo)線（銅絲或鉬絲）作電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電切割成形。

第90頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)分類

第91頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)2.線切割加工的特點(diǎn)

（1）不需要制造復(fù)雜電極；（2）工件材料被蝕除量很少，加工速度高，切割余料可再利用；（3）能加工出各種復(fù)雜的精密零件及各種微槽和窄縫；（4）電極絲在加工中是移動(dòng)的，電極絲單位長(zhǎng)度上損耗小，對(duì)加工精度影響小（慢走絲電極絲是一次性使用）；（5）電火花線切割采用精規(guī)準(zhǔn)一次加工成形，屬正極性加工，工件常接電源正極。3.線切割加工的應(yīng)用范圍（1）加工模具（2）加工電火花成形用的電極（3）加工產(chǎn)品的零件第92頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)4.3.2電火花線切割加工機(jī)床

高速走絲線切割加工設(shè)備組成圖4.47圖4.47高速走絲線切割加工設(shè)備組成1-立柱；2-卷絲筒；3-走絲拖板；4-上絲架；5-下絲架；6-照明燈；7-X拖板；8-Y拖板；9-床身；10電源、控制柜第93頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)4.3.2電火花線切割加工機(jī)床

低速走絲線切割加工設(shè)備示意圖

圖4.48低速走絲線切割加工設(shè)備組成1-y軸電機(jī)；2-伺服電器；3-控制電器；4-x軸電機(jī)；5-新絲放絲卷筒；6-制動(dòng)器；7-銅絲；8、13-導(dǎo)向器；9-泵；10-去離子水；11-脈沖電源；12-工件；14-卷繞滾子；15-廢絲卷筒第94頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)（1）.床身部分

床身一般為鑄件、是坐標(biāo)工作臺(tái)、繞絲機(jī)構(gòu)及絲架的支承和固定基礎(chǔ)。床身內(nèi)部安置電源和工作液箱，有些機(jī)床將電源和工作液箱移出床身外另行安放。（2）坐標(biāo)工作臺(tái)部分

一般都采用“十”字滑板滾動(dòng)導(dǎo)軌和絲桿傳動(dòng)副將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)楣ぷ髋_(tái)的直線運(yùn)動(dòng)。通過兩個(gè)坐標(biāo)方向各自的進(jìn)給移動(dòng)，可合成獲得各種平面圖形曲線軌跡。第95頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)

（3）走絲機(jī)構(gòu)

走絲系統(tǒng)使電極絲以一定的速度運(yùn)動(dòng)并保持一定的張力。2.脈沖電源

脈沖電源又稱高頻電源，其作用是把普通的50Hz交流電轉(zhuǎn)換成高頻率的單向脈沖電壓。線切割加工脈沖電源的脈寬較窄（2~60μs），單個(gè)脈沖能量、平均電流（1~5A）一般較小。加工時(shí)，總是采用正極性加工。

圖4.49高速走絲系統(tǒng)圖4.50低速走絲系統(tǒng)第96頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)

3.控制裝置加工控制包括進(jìn)給控制、短路回退、間隙補(bǔ)償、圖形縮放、旋轉(zhuǎn)和平移、自動(dòng)找中心、信息顯示、自診斷功能等?？熳呓z線切割，其控制精度為土0.001mm，加工精度為土0.01mm。4.工作液循環(huán)系統(tǒng)工作液循環(huán)系統(tǒng)由工作液、工作液箱、工作液泵和循環(huán)導(dǎo)管組成。高速走絲線切割機(jī)床使用的工作液是專用乳化液，通常采用澆注式供液方式；低速走絲線切割機(jī)床大多采用去離子水作工作液，只有在特殊精加工時(shí)，才采用絕緣性能較高的煤油。對(duì)低速走絲機(jī)床，近年來有些采用浸泡式供液方式。第97頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)4.3.3數(shù)控電火花線切割控制系統(tǒng)及編程方法

1.數(shù)控電火花線切割控制系統(tǒng)按加工要求自動(dòng)控制電極絲相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡；自動(dòng)控制伺服進(jìn)給速度來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的形狀和尺寸加工。

1）軌跡控制精確控制電極絲相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，以獲得所需的形狀和尺寸。

2）加工控制主要包括對(duì)伺服進(jìn)給速度、電源裝置、走絲機(jī)構(gòu)、工作液系統(tǒng)以及其他的機(jī)床操作控制。斷電記憶、故障報(bào)警、安全控制及自診斷功能也是控制重要的內(nèi)容。數(shù)字程序控制過程框圖

第98頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)圖4.3.6為數(shù)字程序控制過程框圖。圖4.3.6數(shù)字程序控制過程框圖第99頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)2.軌跡控制原理（逐點(diǎn)比較法）高速走絲數(shù)控線切割大多采用簡(jiǎn)單易行的逐點(diǎn)比較法。此法在X、Y兩個(gè)方向不能同時(shí)進(jìn)給，只能按直線的斜度或圓弧的曲率來交替地一步一個(gè)微米地分步“插補(bǔ)”進(jìn)給。采用逐點(diǎn)比較法時(shí)，X或Y每進(jìn)給一步，每次插補(bǔ)過程都要進(jìn)行以下四個(gè)工作節(jié)拍（圖4.52）1）偏差判別判別加工坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)規(guī)定幾何軌跡的偏離位置，以決定拖板的走向。用F代表偏差值，F(xiàn)=0，表示加工點(diǎn)恰好在線（軌跡）上。F>0，加工點(diǎn)在線的上方或左方，F(xiàn)<0，加工點(diǎn)在線的下方或右方，以此來決定第二拍進(jìn)給的軸向和方向。第100頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)2）進(jìn)給

根據(jù)F值控制坐標(biāo)工作臺(tái)沿+X或-X向；+Y或-Y向進(jìn)給。3）偏差計(jì)算

由機(jī)床數(shù)控裝置根據(jù)數(shù)控程序計(jì)算出新的加工點(diǎn)與規(guī)定圖形軌跡之間的偏差，作為下一步判別走向的依據(jù)。圖4.52插補(bǔ)過程的工作節(jié)拍4）終點(diǎn)判斷

根據(jù)計(jì)數(shù)長(zhǎng)度判斷是否到達(dá)程序規(guī)定的加工終點(diǎn)。

第101頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)3.數(shù)控電火花線切割編程方法（1）3B格式程序編制（表4.6）第102頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)編程方法1）平面坐標(biāo)系和坐標(biāo)值x、y的確定工作臺(tái)平面為坐標(biāo)平面；左右方向?yàn)閤軸，且向左為正；前后方向?yàn)閥軸，且向前為正。坐標(biāo)系的原點(diǎn)隨程序段的不同而變化；加工直線時(shí)，以該直線的起點(diǎn)為坐標(biāo)系的原點(diǎn)，把直線終點(diǎn)的坐標(biāo)值作為x、y，均取絕對(duì)值，單位為μm；加工圓弧時(shí)，以該圓弧的圓心為坐標(biāo)系的原點(diǎn)，圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值作為x、y，均取絕對(duì)值，單位為μm。第103頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)

2）計(jì)數(shù)方向G的確定加工直線時(shí)，計(jì)數(shù)方向取與直線終點(diǎn)投影較長(zhǎng)的那個(gè)坐標(biāo)軸（圖4.54）

；加工圓弧時(shí)，計(jì)數(shù)方向取與該圓弧終點(diǎn)時(shí)走向較平行的軸向作為計(jì)數(shù)方向，或取終點(diǎn)坐標(biāo)中絕對(duì)值較小的軸向作為計(jì)數(shù)方向（與直線相反）圖4.54。

圖4.53直線計(jì)數(shù)方向確定圖4.54圓弧計(jì)數(shù)方向確定第104頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)3）計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J的確定計(jì)數(shù)長(zhǎng)度是在計(jì)數(shù)方向的基礎(chǔ)上確定，是被加工的直線或圓弧在計(jì)數(shù)方向的坐標(biāo)軸上投影的絕對(duì)值總和，單位為μm，圖4.55

。

a)取GX為計(jì)數(shù)方向，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為J=JX1+JX2

b）取GY為計(jì)數(shù)方向，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為J=JY1+JY2+JY3圖4.55計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)算第105頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)4）加工指令

直線（包括與坐標(biāo)軸重合的直線）的加工指令有4種，圖4.56。

圓弧的加工指令有8種，包括順時(shí)針切割（順圓）SR1~SR4，逆時(shí)針切割（逆圓）NR1~NR4，如圖4.57。

圖4.56直線加工指令圖4.57圓弧的加工指令第106頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)5）切割軌跡偏移距離f

數(shù)控線切割加工時(shí)，控制系統(tǒng)所控制程序軌跡實(shí)際是電極絲中心移動(dòng)的軌跡，如圖4.58中虛線所示。加工凸模時(shí)，電極絲中心軌跡應(yīng)在所加工圖形的外側(cè)；加工凹模時(shí)，電極絲中心軌跡應(yīng)在所加工圖形的內(nèi)側(cè)。

圖4.58電極絲中心軌跡第107頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)

偏移距離有正偏移和負(fù)偏移。切割軌跡偏移距離的正負(fù)可根據(jù)在電極絲中心軌跡圖形中圓弧半徑及直線段法線長(zhǎng)度的變化情況來確定（圖4.59）。

圖4.59間隙補(bǔ)償量的符號(hào)判別第108頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)6）偏移距離f的計(jì)算

加工沖模的凸、凹模，應(yīng)該考慮電極絲半徑r絲、電極絲和工件之間的單面放電間隙δ電及凸模和凹模間的單面配合間隙δ配。當(dāng)加工沖孔模時(shí)（要求保證工件孔的尺寸），凸模尺寸由孔的尺寸確定。故：凸模的偏移距離f凸=r絲+δ電，凹模的偏移距離f凹=r絲+δ電+δ配。當(dāng)加工落料模時(shí)（要求保證工件外形尺寸），此時(shí)凹模由工件外形尺寸確定。故：凹模的偏移距離f凹=r絲+δ電，凸模的偏移距離f凸=r絲＋δ電－δ配。第109頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)（2）ISO代碼數(shù)控線切割程序編制1）ISO代碼編程時(shí)常用的地址字符第110頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)2）ISO代碼程序段的格式線切割加工時(shí)，采用ISO代碼程序段的格式為：N

G

X

Y

第111頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)3）ISO代碼及其編程表4.7電火花線切割數(shù)控機(jī)床常用1SO代碼

第112頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)（3）編程實(shí)例

圖4.68為一落料凹模的線切割加工軌跡圖，若電極絲直徑為0.16mm，單邊放電間隙為0.01mm，試用ISO代碼和3B代碼編制其加工程序。

1）建立坐標(biāo)系并按圖樣尺寸計(jì)算輪廓交、切點(diǎn)坐標(biāo)、圓心坐標(biāo)；并確定其偏移距離。

D點(diǎn)坐標(biāo)（AD弧與直線CD的切點(diǎn)）計(jì)算為：（8.456，3.526）；偏移距離為：

f凹=r+δ=0.16/2+0.01=0.09mm；選O點(diǎn)為加工起點(diǎn)(穿絲孔在該處)，其加工順序?yàn)椋篛→A→B→C→D→A→O。圖4.68凹模切割加工軌跡圖

第113頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)ISO代碼編程加工程序：

W01程序名

G92X0Y0定起點(diǎn)

G41D90確定偏移，應(yīng)放于切入線之前

G01X0Y-25000O→AG01X60000Y-25000A→BG01X60000Y5000B→CG01X8456Y23526C→DG03X0Y-25000I8456J23526D→AG40：放于退出線之前

G01X0Y0回到起切點(diǎn)M02程序結(jié)束第114頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)3B代碼編程加工程序第115頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)4.3.3數(shù)控線切割加工工藝及常用夾具、工件的正確裝夾方法1．?dāng)?shù)控線切割加工工藝（1）電火花線切割加工的步驟及要求

1）對(duì)圖樣進(jìn)行分析排除不能或不宜用電火花線切割加工①表面粗糙度和尺寸精度超出機(jī)床加工精度的工件，合理的加工精度為IT6，表面粗糙度Ra0.4μm；②小于電極絲直徑加放電間隙窄縫；③非導(dǎo)電材料；④長(zhǎng)度、寬度和厚度超過機(jī)床加工范圍。第116頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)2）編程①合理選擇穿絲孔位置和切割點(diǎn)位置。②根據(jù)工件表面粗糙度和尺寸精度選擇切割次數(shù)。③選用合理的加工電參數(shù)。④計(jì)算和編寫正確的加工用程序。⑤校對(duì)程序并試加工。第117頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)3）加工時(shí)的調(diào)整①調(diào)整電極絲垂直度；②根據(jù)技術(shù)要求裝夾加工坯料；③調(diào)整脈沖電源的電參數(shù)；電參數(shù)與加工工件技術(shù)工藝指標(biāo)的關(guān)系是：脈沖寬度增加，脈沖間隔減小，脈沖電壓幅值增大(電源電壓升高)，峰值電流增大(功放管增多)都會(huì)使切割速度提高，但加工工件的表面粗糙度和精度則會(huì)下降。反之則可改善表面粗糙度，提高加工精度。④調(diào)整電參數(shù)。第118頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)4）檢驗(yàn)

檢驗(yàn)內(nèi)容如下①模具的尺寸精度和配合間隙根據(jù)不同精度的模具及零件,可選用下列檢驗(yàn)工具：千分尺、游標(biāo)卡尺、塞規(guī)、投影儀、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等。②零件表面粗糙度在現(xiàn)場(chǎng)可采用電火花加工表面粗糙度等級(jí)比較樣板目測(cè)或手感；在實(shí)驗(yàn)室中采用輪廓儀檢測(cè)。③工件的垂直度可采用平板、90°角尺、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等。④檢查級(jí)進(jìn)模步距尺寸精度游標(biāo)卡尺、投影儀、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等。第119頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)（2）常用夾具及工件的正確裝夾方法

1）線切割常用的夾具磁性?shī)A具、分度夾具、壓板或?qū)Ｓ脢A具等。

第120頁(yè),共133頁(yè)，星期六，2024年，5月模具制造技術(shù)

2）工件裝夾時(shí)一般要求①工件的基準(zhǔn)面應(yīng)清潔無毛刺。要清除熱處理殘余物及氧化皮。②夾具應(yīng)具有必要的精度，擰緊螺栓時(shí)用力要均勻。③工件裝夾的位置應(yīng)有利于工件找正。④對(duì)工件的夾緊力要均勻，不得使工件變形或翹起。⑤大批零件加工時(shí)最好采用專用夾具，以提高生產(chǎn)效率。⑥細(xì)小、精密、薄壁工件應(yīng)固定在不易變形的輔助夾具上。3）工件的正確裝夾方法

①安裝用的夾具對(duì)編程的影