模具特种加工

安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工电火花成形加工:在一定的介质中，通过工具电极和工件之间的脉冲放电产生电腐蚀作用，对工件进行加工的一种方法。是利用工具电极对工件进行的仿形电加工。安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工工具电极3和工件1相对置于具有绝缘性能的工作液体介质中，并分别与脉冲电源的两极相连接。机床1-工件2-脉冲发生器3-工具电极4-工作液5-工作台6-过滤器7-泵基本构成：1）电极：铜、钢、石墨2）待加工工件3）工作液：煤油、水基工作液4）脉冲电源5）进给机构一、基本原理安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工3．电火花加工方法的分类按工具电极与工件相对运动的方式和用途不同，电火花加工方法大致可以分为：电火花穿孔成形加工电火花线切割电火花磨削和镗削电火花高速小孔加工电火花表面强度与刻字安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工五、电火花穿孔、型腔加工利用火花放电腐蚀金属的原理，用工具电极对工件进行复制加工的方法。（一）模具电火花穿孔加工用电火花加工通孔的方法称为电火花穿孔加工。加工特点：能加工型孔复杂的整体式凹模；可直接利用其斜度加工凹模的斜度；加工的冲裁模间隙均匀，刃口平直耐磨，寿命长。但对小的棱边及尖角处的加工比较困难。安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工1．电火花加工工艺方法（1）直接加工法（2）间接加工法（修配凸模法）（3）混合加工法（4）二次电极法安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工（2）电极的结构形式整体式电极镶拼式电极组合式电极安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工1.工艺特点（1）优点：提高模具加工精度，简化模具结构，增强耐用度，缩短模具制造周期，减少手工操作及劳动强度，降低模具成本。加工出的型腔Ra可达3.6~0.8μm。（2）缺点：型腔是盲孔，排气、排屑、工作液循环等条件差；工具电极损耗后无法靠加长电极及进给补偿。型腔形状复杂时，使电极损耗不均匀。电火花加工模具型腔要比加工通孔困难得多。（二）模具型腔电火花加工安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工第二节模具电火花线切割加工电火花线切割加工也是利用电极和工件之间的脉冲放电的电腐蚀作用，对工件进行加工的一种工艺方法。加工原理与电火花成型加工相同，但加工中利用的电极是金属丝（钼丝或铜丝）。安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工一、工作原理和特点工件接脉冲电源的正极，电极丝接负极。工件相对电极丝按预定的要求运动（称为走丝运动），从而使电极丝沿着所要求的切割线路进行电腐蚀，实现切割加工。线切割机床a）切割图形b）机床加工示意图1-工作台2-夹具3-工件4-脉冲电源5-电极丝6-导轮7-丝架8-工作液箱9-储丝筒安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工2、3B格式程序编制线切割程序格式有3B、4B、5B、ISO和EIA等。目前高速走丝线切割机床一般采用3B格式，慢走丝多采用4B格式、ISO和EIA格式，本节将主要介绍3B格式的编程方法。采用BXBYBJGZ的程序格式(无间隙补偿)BXBYBJGZ分隔符号X坐标值Y坐标值计数长度计数方向加工指令安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工（1）分隔符号B用来将X、Y、J的数码分开，利于控制机识别。（2）坐标值X、Y即X、Y坐标的绝对值，单位µm坐标原点为线段起点，X、Y分别取线段在对应方向上的增量。若X或Y为零时，X、Y值均可不写，但分隔符号保留。例：B2000B0B2000GxL1可写为BBB2000GxL1。坐标原点为圆心，X、Y取圆弧起点坐标绝对值。圆弧直线安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工（3）计数方向GGX—取X方向进给总长度计数GY—取Y方向进给总长度计数选取原则：根据终点坐标进行选取。安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工用线段的终点坐标的绝对值进行比较，哪个方向数值大，就取该方向作为计数方向。即：|Y||X|时，取GY；|Y||X|时，取Gx；|Y|=|X|时，取Gx或GY，有些机床对此专门规定直线安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工根据终点坐标的绝对值，哪个方向数值小，就取该方向为计数方向。与直线相反。即：|Y||X|时，取GY；|Y||X|时，取Gx；|Y|=|X|时，取Gx或GY，有些机床对此专门规定。圆弧安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工（4）计数长度J计数方向取GX时，计数长度J=|X|计数方向取GY时，计数长度J=|Y|根据计数方向，选取各段圆弧在该方向上的投影长度的总和（绝对值），单位µm直线圆弧安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工弧EF：取GXJ=350×3=1050µm直线AB：取GYJ=3000µm安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工弧AB1)由终点坐标B（2，-9）判断，|Y||X|，计数方向取Gx；安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工（5）加工指令Z根据被加工图形的形状，所在象限和走向等确定。控制台根据这些指令，进行偏差计算，控制进给方向。安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工直线当直线处于第I象限时，加工指令记作L1；当直线处于第Ⅱ象限时，加工指令记作L2；加工指令L3和L4依此类推。安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工顺时针加工：SR1、SR2、SR3、SR4。当圆弧起点在第I象限时，加工指令记作SR1；当圆弧起点在第Ⅱ象限时，加工指令记作SR2；加工指令SR3、SR4依次类推。圆弧看走向，看起点象限安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工逆时针加工：NR1、NR2、NR3、NR4。当圆弧起点在第I象限时，加工指令记作NR1；当圆弧起点在第Ⅱ象限时，加工指令记作NR2；加工指令NR3、NR4依此类推。安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工B2000B3000B3000GyL2B13500B0B13500GxL3，或BBB13500GxL3例1：BXBYBJGZ安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工c）B17000B5000B17000GXL1；d）BBB21500GYL2；e）B3926B6800B6800GYL4；BXBYBJGZ安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工例2：a）半圆弧的程序为：B5000BB10000GYSR3；b）圆弧的程序为：B5707B5707B11414GxNR1；BXBYBJGZ安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工例3：弧AB1)由终点坐标B（2，-9）判断，|Y||X|，计数方向取Gx；2）圆弧半径：计数长度：3)加工指令ZSR34)程序B9000B2000B25880GxSR3安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工B3000B4000B17000GySR3弧CD：取GY安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工5、编程实例例5-1：编制图中零件的落料模加工程序，已知钼丝直径φ=0.13mm，Z/2=0.01mm，δ=0.01mm。安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工（1）建立坐标系，确定穿丝孔位置O点是穿丝孔位置。（2）确定自动补偿量因该模具是落料模，冲下零件的尺寸由凹模决定，模具配合间隙在凸模上扣除，故凹模的间隙补偿量为：f凹=r+δ=0.13/2十0.01=0.075mm电极丝中心轨迹安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工（3）计算交点坐标①圆心O1的坐标为（0，7）；②虚线交点a的坐标为：Xa=3－f凹=3－0.075=2.925mmYa=7－=2.079mm故a（2.925，2.079）③根据对称原理可得其余各点对O点的坐标如下：O2（0，-7）b（-2.925，2.079）c（-2.925,-2.079）d（2.925,-2.079）22075.08.5aX安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工（4）确定加工的切割路线O→a→b→c→d→a→O安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工（5）编写程序安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工序号程序线路BXBYBJGZ1oaB2925B2079B2925GXL12abB2925B4921B17050GXNR43bcBBB4158GYL44cdB2925B4921B17050GXNR25daBBB4158GYL26aoB2925B2079B2925GXL3安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工例5-2：编制图示凸凹模（图中尺寸为计算后的平均尺寸）的数控线切割程序。电极丝为钼丝Φ0.18mm，单边放电间隙为0.01mm。安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工1-工具电极（阴极）2-工件（阳极）3-电解液泵4-电解液5-直流电源一、模具电解加工利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理。工具接直流稳压电源的阴极，工件接阳极，工具与工件电极之间保持一定的间隙。电解液从两极的间隙高速流过。当两极间接通电源时，电流通过电解液流动，其电流量可高达1000～10000A，工件表面产生阳极溶解。安徽机电职业技术学院第五章模具的特种加工由于两极之间各点的距离不等，其电流密度也不相等。图b用细实线的疏密表示电流密度的大小，实线越密，电流密度越大，即两极间距离最近的地方，通过的电流密度最大，该处的溶解速度最快。随着工具电极间工件不断送进，工件表面不断被溶解，电解产物不断被电解液冲走，使电解间隙逐渐趋于均匀，工具电极的形状就被复制在工件上，如图c。