电加工工艺基础.

电加工工艺基础ISO代码FW程序举例FW工艺方法FW系统功能介绍自动编程上机操作维护保养目录放电加工的特点和本质电加工的规律性电加工工艺指标电加工工艺基础加工速度放电间隙电极损耗表面粗糙度覆盖效应极性效应电加工工艺基础电火花加工特点脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件，不受材料硬度及热处理状况的限制。材料如淬火钢、工具钢、硬质合金、钛合金等。形状如窄缝窄槽、深小孔等。加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小，工具电极不需要比加工材料硬，即可以柔克刚，故电极制造容易。d电源V0d电源V0E=V0--电源V00V电源放电加工的物理本质：电加工工艺基础一个放电加工的过程简述如下：处在绝缘的工作液介质中的两电极，两极加上无负荷直流电压V。，伺服电极向工件运动，极间距离逐渐缩小。当极间距离—放电间隙小到一定程度时，（一般为0.01mm左右）阴极逸出的电子，在电场作用下，高速向阳极运动，并在运动中撞击介质中的中性分子和原子，产生碰撞电离，形成带负电的粒子（主要是电子）和带正电的粒子（主要是正离子）。当电子到达阳极时，介质被击穿，放电通道形成。两极间的介质一旦被击穿，电源便通过放电通道释放能量。大部分能量转换成热能，这时通道中的电流密度高达104A/cm2以上，放电点附近的温度高达3000°C以上，使两极间放电点局部熔化。在热爆炸力，流体动力等综合因素的作用下，被熔化或气化的材料被抛出，产生一个小坑。脉冲放电结束，介质恢复绝缘。电加工工艺基础实现电火花加工的条件电极和工件之间加以60V—300V的脉冲电压，并维持合理的距离--放电间隙。两极之间必须充满介质。如火花液、去离子水或乳化液。放电必须是短时间的脉冲电源--高频电源。一个周期内放电时间一般为1µs--1ms。放电产生的电蚀产物能及时的从放电区域排出。电加工工艺基础电加工的规律性：极性效应电火花加工时，相同材料两电极的被腐蚀量不一致的现象就叫极性效应。如图分析：ON小——正极蚀除量大。ON大——负极蚀除量大。加工极性：电极接电源正极，工件接电源负极为正极性加工。反之为负极性加工。实际应用：成型机：材料去除量大，需要能量大，则ON大，适合采用正极性加工。线切割：材料去除量小，需要能量小，则ON小，适合采用负极性加工。+-+--+--++++----+-+--+-+--+电源ONOFFIm电加工工艺基础覆盖效应电加工过程中，一个电极的电蚀产物向另一个电极表面转移，形成一定厚度的覆盖层，这种现象叫覆盖效应。覆盖效应的作用：能减小电极的损耗。覆盖效应的生成条件要有够的温度。要有足够的电蚀产物——碳离子。要有足够的时间，即一个放电周期内放电时间要长。采用正极性加工。必须在油类介质中加工。增强覆盖效应的方法大电流、大脉宽、小脉间。铜打钢的电极对。油类介质、稳定的加工状态。电加工工艺基础电加工工艺指标常用指标：加工速度、表面粗糙度、电极损耗、放电间隙。加工速度成型机：Vw=V/t(mm3/min)。线切割：Vw=S/t(mm2/min)。加工速度作为衡量电加工机床性能优劣的工艺指标，其前提条件为：成型机：在规定的表面粗糙度（如Ra=2.5µ)，相对电极损耗(如1%)时，常叫三合一工艺指标。线切割：指的是在加工表面粗糙一定的情况下（如Ra=2.5µ)，也叫二合一工艺指标。电加工工艺基础影响加工速度的因素电参数：电流、脉宽和脉间。电加工工艺基础3001006001000601004001000100010011000100101脉间与加工速度的关系脉宽与加工速度的关系峰值电流与加工速度的关系Tk=50Tk=200Tk=1000IM=30AIm=80AIm=150ATk=1200VwVwToTkImVw非电参数抬刀：作用是排屑和保证加工的稳定。合理的抬刀选择有利于加工效率的提高，过快的抬刀会降低加工效率。冲抽油：一般情况下会提高加工效率，大面积、深型腔、深孔加工为提高加工效率要采用冲抽油加工。工作液：高压水煤油+机油煤油酒精水溶液。电极材料：石墨电极在中脉宽段、正极性加工时速度优于铜。铜电极在窄脉宽和大脉宽段加工速度优于石墨。工件材料：工件材料的溶点、沸点、比热、溶化潜热、汽化潜热大则加工速度慢。硬质合金的加工速度小于钢的一半，同类材料的加工速度也很慢。加工的稳定性：加工过程中的拉弧、回退等不稳定现象会大大的降低加工速度。因此机床的刚性、灵敏性、工件的前工序、电极的优劣、参数的选择都会影响加工速度。电加工工艺基础表面粗糙度Ra（µm）Ra：轮廓算术平均偏差，单位为µm。Rz：微观不平度十点高度，单位为µm。Ry：轮廓最大高度，指取样长度内，断面峰值点线和断面谷值点线之间的距离。单位为µm。一般用Ra作为衡量电加工机床加工表面质量的工艺指标，从使用角度讲，同等Ra的电加工表面质量要优于机加工表面一个等级。影响表面粗糙度的因素：电参数：峰值电流、脉宽、脉间。峰值电流、脉宽愈大则表面粗糙度愈大，且影响较为明显。脉间愈小加工效率愈大，而表面粗糙增大不多。非电参数：电极材料和表面质量：电加工是反拷贝加工。工艺组合：合理的工艺留量、负极性精修。工件材料及厚度：硬度大、密度大的材料加工表面好，快走丝工件厚度大则表面好。加工面积：成型机加工电极面积愈大则最终加工表面愈差。电加工工艺基础电极损耗分绝对损耗和相对损耗绝对损耗：单位时间内电极的体积损耗Ve或长度损耗Veh，单位（mm3/min）。相对损耗：电极绝对损耗与工件加工速度的百分比。相对损耗是衡量电加工机床性能好坏的重要指标。其测量方法是称重或测量长度。影响相对损耗的因素：电极的极性：中粗加工正极性损耗小，精加工负极性损耗小。如左图示。脉冲宽度：在峰值电流一定的情况下，脉宽越大损耗越小，体现在二个方面，极性效应和覆盖效应，如左图2示。平均加工电流一般情况下，加工电流越大损耗就越大，但对石墨打钢，窄脉宽小电流并不一定能收到低损耗的效果。平均加工电流的选择因素脉宽、管数、脉间、间隙电压。电流与损耗的关系如图3示。图26001000TkTµ图12010J(%)5030正极性加工负极性加工kJ(%)电加工工艺基础图4图3108652102030405060ImTk=50usTk=200usTk=1000usJ(%)Tk=1200usToJ(%)0.80.60.40.2100200300400500脉冲间隔：脉间越大损耗就越大，这是由于“覆盖效应”的影响所致，脉间与损耗的关系如图4示。电流密度：电流密度是影响损耗的最主要因素，经验认为，在兼顾效率和损耗的情况下，电流密度的选择值为：铜—钢小于4A/cm2、石墨—钢小于34A/cm2。冲抽油：冲抽油越大损耗越大，这是由于冲抽油会破坏“覆盖效应”，但对石墨打钢影响不大。一般只要能保证加工稳定，冲抽油压力小些好。电极材料：其对损耗的影响由小到大的排列顺序如下：银钨合金铜钨合金石墨（粗规准）紫铜钢铸铁黄铜铝。工件材料：高熔点合金损耗低熔点合金损耗。放电间隙：精加工时适当增大放电间隙可降低电极损耗。工作液：石油产物用于成型机的覆盖效应，水或乳化液用于线切割的镀覆现象会降低损耗。电极形状：角部棱边面。因此有清角要求的零件需采用换电极加工。电加工工艺基础放电间隙放电加工中两极的间距，即工件尺寸的单边扩大量。放电间隙如左图1示。a为出口间隙、b为入口间隙、c为最大侧隙。abc。放电间隙的影响因素电参数：空载电压越高，放电间隙越大。脉宽越大，放电间隙越大。峰值电流越大，放电间隙越大。如左图2示。非电参数：电极的制造精度。二次放电。电极的应力变形，机床刚性差引起的振动。工件材料。加工斜度：二次放电、损耗、介质的纯净度、冲抽油方式的不同、机床精度、加工稳定性等对间隙的影响会形成加工斜度。棱角损耗：不能清角影响成型精度。abc图10.50.20.10.050.020.0124812203050801202003005008001200Tk放电间隙200A100A50A27A16A4.3A2.2Ammus铜打钢图2电加工工艺基础FW工艺方法•基本概念•常用材料及热处理和其切割性能•工件的装夹、找正•加工条件的选用•影响加工精度的因素•加工经验及加工中注意事项FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法FW工艺方法ISO代码G00快速移动，定位指令G01直线插补，加工指令G02顺时针圆弧插补指令G03逆时针圆弧插补指令G04暂停指令G05X镜像G06Y镜像G08X-Y交换G09取消镜像和X-Y交换G30取消过切G31加入过切G40取消电极补偿G41电极左补偿G42电极右补偿G50取消锥度G51左锥度G52右锥度G54选择工作坐标系1G55选择工作坐标系2G56选择工作坐标系3G57选择工作坐标系4G58选择工作坐标系5G59选择工作坐标系6G60上下异形OFFG61上下异形ONG80移动轴直到接触感知G81移动到机床的极限G82移到原点与现位置的一半处G90绝对坐标指令G91增量坐标指令G92指定坐标原点M00暂停M02程序结束M05忽略接触感知M98子程序调用M99子程序结束T84启动液泵T85关闭液泵T86启动运丝机构T87关闭运丝机构L***子程序重复执行次数P****指定调用子程序号N****程序号H***补偿码C***加工条件代码ISO代码ISO代码ISO代码ISO代码ISO代码ISO代码ISO代码ISO代码ISO代码FW程序举例程序的一般结构用户练习圆弧加工程序有偏移量有锥度程序有偏移量无锥度程序无偏移量无锥度程序直线圆弧加工程序过切指令程序上下异形程序部分锥长程序圆周旋转分布程序子程序嵌套程序FW程序举例•程序的一般结构按左下图1示图形编制一个加工程序。编程前先根据编程和装夹需要确定座标系和加工起点。本例编程座标系和加工起点确定如图2示。程序如下：H000=0H001=110;H005=0;T84T86;G54G90G92X15.Y-3.U0V0;C005;G42H000;(G51A000;)G01X15.Y0;G42H001;(G51A1000;)G01X30.Y0;Y15.;X20.;G03X10.Y15.I-5.J0;G01X0Y15.;Y0;X15.;G40H000(G50A000)G01X15.Y-3.;T85T87M02;上述程序注释见下页R51530XY3图1图2FW程序举例程序注释如下H000=0H001=110;（给变量赋值，H001代表偏移量。）T84T86;（开水泵，开丝筒。）G54G90G92X15.Y-3.U0V0;（选工作座标系、绝对座标、设加工起点座标。）C005;（选加工条件。）G42H000;（设置偏移模态，右偏，表示要从零开始加偏移。）(G51A000;)（此指令只有切锥度时才使用，表示右锥。）G01X15.Y0;（进刀线。）G42H001;（程序执行到此表示偏移已加上，其后的运动都是以带偏移的方式来加工。）(G51A1000;)（以左锥的方式加工1度锥，此例加工后上小下大。）G01X30.Y0;（加工直线。）Y15.;（加工直线，模态、座标不变时可省略。）X20.;G03X10.Y15.I-5.J0;（加工圆弧，逆时针，终点座标为（10，15），圆心相对于起点的座标为（-5，0））G01X0Y15.;（加工直线。）Y0;X15.;G40H000(G50A000)G01X15.Y-3.;（在退刀线上去消偏移（和锥度），退到起点。）T85T87M02（关水泵