精密与特种加工实验指导书

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1、精密与特种加工实验指导书2006年7月刘伟香编28第一章实验报告要求实验报告应包括以下内容实验一电火花成型加工一、实验目的二、实验原理三、实验设备、仪器、工具或材料四、实验步骤五、电火花成型加工中应注意的一些问题六、实验数据、现象记录七、电火花成型机床参数八、思考题或讨论题1、电火花成型机床主要由哪几部分组成？2、简述“电规准”的选择依据。实验二电火花数控线切割一、实验目的二、实验原理三、实验设备、仪器、工具或材料四、实验步骤五、电火花线切割加工中应注意的一些问题六、实验数据、现象记录七、思考题或讨论题1、电火花线切割机床主要由

2、哪几部分组成？2、简述线切割机床上工件装夹方法。3、简述快走丝线切割与慢走丝线切割的区别。28第二章实验指导书《精密与特种加工》是一门专业选修课。其主要任务是使学生了解与初步掌握各种精密与特种加工方法的基本原理、基本规律、主要特点和应用，为应用精密与特种加工方法打下初步的基础。本课程的实践性很强，因此实验课是完成本课程教学的重要环节。目的是使学生初步掌握实验室现有精密与特种加工设备的结构，工作原理及不同工艺参数对加工精度的影响。预备知识一、本课程实验教学应达到的实验能力标准1、掌握电火花加工机床的基本组成和结构特点。2、了解电火

3、花加工原理及与机械加工的区别。3、了解电火花加工的基本规律。4、了解电火花加工方法的工艺特点和应用领域，掌握相关工艺参数的选择标准和选择方法。5、在指导教师的指导下，能编制出简单的加工程序实验报告应包含指定加工零件的程序编制、加工条件选择、加工方法等内容。二、电火花加工原理1、基本原理电火花加工（ElectricalDischargeMachining简称EDM）是把工具电极与工件浸在电介质溶液(工作液)中，并在其间施加脉冲电压，当电极与工件的距离很近时，极间介质被击穿，产生火花放电，在电火花放电时，火花通道中瞬时将产生大量的热

4、，足以使工件表面的金属局部熔化，甚至气化蒸发而被电蚀下来，这时工件的金属表面形成了微小的凹坑。局部气化和熔化的金属在爆炸力的作用下，将被抛入工作液中迅速冷却，并凝固成微小的金属颗粒，在工作液的冲刷下，金属颗粒会离开火花放电区。一次火花放电后，介质绝缘强度恢复，等待下一次放电。经过不断地火花放电，工件表面的金属将会不断地被蚀除，则在工件表面复制出工具电极的形状，从而达到成型加工的目的。图1为原理图。2、工作要素Ø电极材料——要求导电，损耗小，易加工；常用材料：紫铜、石墨、铸铁、钢、黄铜等，其中石墨最常用。Ø工作液——主要功能压缩放

5、电通道区域，提高放电能量密度，加速蚀物排出；常用工作液有煤油、机油、去离子水、乳化液等。Ø放电间隙——合理的间隙是保证火花放电的必要条件。为保持适当的放电间隙，在加工过程中，需采用自动调节器控制机床进给系统，并带动工具电极缓慢向工件进给。Ø脉冲宽度与间隔——影响加工速度、表面粗糙度、电极消耗和表面组织等。脉冲频率高、持续时间短，则每个脉冲去除金属量少，表面粗糙度值小，但加工速度低。通常放电持续时间在2μs至2ms范围内，各个脉冲的能量2mJ到20J（电流为400A时）之间。三、电火花加工的特点1）不受加工材料硬度限制，可加工任何

6、硬、脆、韧、软的导电材料和复杂形状工件；2）加工时无显著切削力，发热小，28所以在制作工具电极时不必考虑其受力特性，工具电极可以做得十分微细，能进行微细加工和复杂型面加工；3）脉冲参数调整方便，可一次装夹完成粗、精加工，不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷；4）工具电极材料无须比工件材料硬；5）直接使用电能加工，易于实现数控加工；6）加工后表面产生变质层，在某些应用中须进一步去除；7）工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。图1电火花成形加工原理四、电火花加工的局限性1)电火花加工生产效率低；2)被加工的工件只能是导体；3)存在电

7、极损耗，这就影响了成型精度；4)加工表面有变质层；5)加工过程必须在工作液中进行。电火花加工时放电部位必须在工作液中，否则将引起异常放电；6)切割加工有厚度极限。五、电火花加工的应用a可直接加工各种金属及其合金材料、特殊的热敏感材料、半导体和非导体材料。b可加工各种形状复杂的型孔和型腔工件，包括圆孔、方孔、多边形孔、异形孔、曲线孔、螺纹孔、微孔、深孔等型孔工件及各种型面的型腔工件。例如加工从数微米的孔、槽到数米的超大型模具和工件。c各种工件与材料的切割，包括材料的切断、特殊结构工件的切断，切割微细窄缝及微细窄缝组成的工件，如金属

8、栅网、慢波结构、异型孔喷丝板、激光器件等。d加工各种成型刀、样板、工具、量具、螺纹等成型零件。e磨削各种工件。如小孔、深孔、内圆、外圆、平面等磨削和成型磨削。28f刻字、打印铭牌和标记。g表面强化。如金属表面高速淬火、渗氮、渗碳、涂覆特殊材料及合金化等。h辅助用