數(shù)控電火花線切割加工工藝及應(yīng)用

李明輝，1940年生，上海交通大學(xué)塑性成形工程系博士生導(dǎo)師、教授。1984年底負(fù)責(zé)上海模具技術(shù)研究所電加工研究室籌建，先后擔(dān)任電加工研究室主任和模具所總工程師，曾兼任中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)特種加工分會(huì)第七屆理事會(huì)副理事長(zhǎng)及數(shù)控線切割技術(shù)委員會(huì)主任，上海市模具技術(shù)協(xié)會(huì)榮譽(yù)理事長(zhǎng)上海市模具行業(yè)協(xié)會(huì)特種加工專業(yè)委員會(huì)主任。同時(shí)還兼任上海市人民政府采購(gòu)咨詢?cè)u(píng)審專家。

主要從事電加工理論和模具制造技術(shù)研究和教學(xué)工作。在研究電加工機(jī)理時(shí)，曾發(fā)現(xiàn)電極之間的膠體系統(tǒng)是放電加工過(guò)程十分活躍的因素，所總結(jié)的研究論文曾在英國(guó)召開的第22屆MTDR國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表，并獲得1979年上海市重大科技成果三等獎(jiǎng)；所主持的純鎢材料深小孔加工技術(shù)研究獲國(guó)家教委1987年科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；在負(fù)責(zé)國(guó)家經(jīng)委1985年-1987年度重大科技攻關(guān)項(xiàng)目“皮革塑料花紋輥制造技術(shù)”課題時(shí)，又創(chuàng)造性地開發(fā)了電火花滾花技術(shù)和照相反腐蝕工藝，獲得國(guó)家經(jīng)委優(yōu)秀成果獎(jiǎng)和上海市1989年科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；所承擔(dān)的模具電火花加工過(guò)程計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)研究，獲上海市2000年科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，2009年1月獲上海市模具行業(yè)協(xié)會(huì)杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。

代表作是國(guó)防工業(yè)出版社1989年出版的《電火花加工理論基礎(chǔ)》。已發(fā)表80余篇論文，并編寫了《特種加工》和《模具制造工藝》等高等學(xué)校教材。

目錄

數(shù)控電火花線切割加工工藝及應(yīng)用

第1章 概論……………………1

1.1 電火花加工的產(chǎn)生及分類……………………1

1.1.1 電火花加工的產(chǎn)生……………………1

1.1.2 電火花加工分類……………………1

1.1.3 電火花線切割加工常用專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)……………………3

1.2 電火花線切割加工原理……………………6

1.2.1 電火花線切割加工基本原理……………………6

1.2.2 電火花線切割加工物理過(guò)程……………………7

1.2.3 電極絲動(dòng)態(tài)特性……………………9

1.3 電火花線切割加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍……………………14

1.3.1 電火花線切割機(jī)加工特點(diǎn)……………………14

1.3.2 電火花線切割加工應(yīng)用范圍……………………14

1.4 電火花線切割機(jī)分類……………………15

1.4.1 按加工軌跡的控制方法分類……………………15

1.4.2 按電極絲移動(dòng)方式分類……………………16

1.5 電火花線切割加工技術(shù)發(fā)展歷程與趨勢(shì)……………………18

1.5.1 電火花線切割加工技術(shù)發(fā)展歷程……………………18

1.5.2 我國(guó)電火花線切割加工技術(shù)發(fā)展過(guò)程……………………19

1.5.3 電火花線切割加工技術(shù)研究現(xiàn)狀……………………21

1.5.4 我國(guó)電火花線切割技術(shù)的近期進(jìn)展……………………24

1.5.5 我國(guó)電火花線切割加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及主要任務(wù)……………………28

1.6 電火花線切割機(jī)床使用規(guī)則及安全技術(shù)規(guī)準(zhǔn)……………………30

1.6.1 電火花線切割機(jī)床使用規(guī)則及維護(hù)保養(yǎng)方法……………………30

1.6.2 電火花線切割加工的安全技術(shù)規(guī)程及實(shí)施方法……………………31

1.6.3 低速走絲電火花線切割機(jī)操作注意事項(xiàng)……………………33

第2章 數(shù)控電火花線切割加工設(shè)備與編程……………………35

2.1 概述……………………35

2.1.1 線切割設(shè)備基本組成部分……………………35

2.1.2 線切割機(jī)型號(hào)及主要參數(shù)……………………37

2.2 機(jī)床精度標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法……………………38

2.2.1 機(jī)床精度標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)工具……………………38

2.2.2 高速走絲線切割機(jī)床的精度檢驗(yàn)……………………38

2.2.3 低速走絲線切割機(jī)床的精度檢驗(yàn)……………………44

2.3 機(jī)床本體結(jié)構(gòu)……………………48

2.3.1 床身……………………48

2.3.2 坐標(biāo)工作臺(tái)……………………49

2.3.3 儲(chǔ)絲筒……………………49

2.3.4 錐度線架……………………51

2.3.5 導(dǎo)輪組件……………………52

2.3.6 工作液過(guò)濾及供應(yīng)系統(tǒng)……………………53

2.4 脈沖電源……………………55

2.4.1 脈沖電源的基本要求與組成……………………55

2.4.2 典型脈沖電源電路……………………59

2.4.3 自適應(yīng)控制脈沖電源……………………65

2.5 數(shù)控裝置與機(jī)床電氣……………………66

2.5.1 數(shù)控功能要求、結(jié)構(gòu)與分類……………………66

2.5.2 伺服進(jìn)給系統(tǒng)……………………67

2.5.3 機(jī)床電器……………………70

2.6 電火花線切割加工程序編制……………………72

2.6.1 程序編制的步驟與方法……………………72

2.6.2 ISO“G”代碼程序格式……………………74

2.6.3 分隔符固定順序“3B”指令格式……………………76

2.6.4 電火花線切割加工的程序編制……………………78

第3章 電火花線切割加工的基本規(guī)律……………………85

3.1 電火花線切割加工的工藝指標(biāo)及測(cè)試方法……………………85

3.1.1 主要工藝指標(biāo)……………………85

3.1.2 常用的測(cè)試方法……………………86

3.1.3 各工藝指標(biāo)之間的關(guān)系……………………90

3.2 影響切割速度的主要因素……………………91

3.2.1 脈沖參數(shù)對(duì)切割速度的影響……………………92

3.2.2 非電參數(shù)對(duì)切割速度的的影響……………………96

3.3 影響加工精度的主要因素……………………102

3.3.1 加工尺寸精度……………………102

3.3.2 加工形位精度……………………105

3.4 影響加工表面質(zhì)量的主要因素……………………108

3.4.1 影響加工表面粗糙度的主要因素……………………108

3.4.2 影響切割條紋的主要因素……………………109

3.4.3 影響加工表面組織變化層的主要因素……………………110

3.5 影響電極絲損耗的主要因素……………………112

3.5.1 脈沖參數(shù)……………………112

3.5.2 脈沖波形……………………113

3.5.3 電極絲材料及移動(dòng)速度……………………113

3.5.4 工作液……………………114

第4章 數(shù)控電火花線切割加工工藝……………………116

4.1 數(shù)控電火花線切割加工基本工藝路線及工藝分析……………………116

4.1.1 線切割加工基本工藝路線及應(yīng)用場(chǎng)合……………………116

4.1.2 零件圖樣工藝分析……………………116

4.1.3 影響正常加工的主要因素……………………119

4.1.4 加工工序安排……………………120

4.1.5 編程的工藝性……………………123

4.2 數(shù)控電火花線切割加工前的工藝準(zhǔn)備……………………127

4.2.1 工件備料……………………127

4.2.2 工件裝夾……………………131

4.2.3 數(shù)控電火花線切割機(jī)床的調(diào)整……………………137

4.2.4 加工參數(shù)設(shè)置與調(diào)整……………………144

4.3 電火花線切割加工多次切割工藝……………………151

4.3.1 電火花線切割加工的工藝類型……………………151

4.3.2 高速走絲線切割機(jī)多次切割的必要性與條件……………………154

4.3.3 電極絲的空間形位變化……………………155

4.3.4 多次切割工藝及其效果……………………158

4.4 大厚度工件電火花線切割加工……………………161

4.4.1 切縫中工作液的流動(dòng)狀態(tài)……………………161

4.4.2 實(shí)現(xiàn)大厚度工件穩(wěn)定切割的幾種途徑……………………164

4.4.3 大厚度工件線切割加工工藝……………………165

4.4.4 大厚度工件線切割實(shí)例……………………167

4.5 電火花線切割加工工作液與電極絲……………………168

4.5.1 工作液的作用及其對(duì)工藝效果的影響……………………168

4.5.2 幾種常用乳化液及其配制使用方法……………………170

4.5.3 水溶性線切割工作液……………………171

4.5.4 電極絲的材料特性與種類……………………174

第5章 數(shù)控電火花線切割加工應(yīng)用實(shí)例……………………178

5.1 沖裁模線切割加工……………………178

5.1.1 沖裁工藝及沖裁模簡(jiǎn)介……………………178

5.1.2 沖裁模制造工藝路線及線切割加工順序……………………181

5.1.3 幾種典型沖裁模電火花線切割加工……………………182

5.1.4 一次同時(shí)加工出凸模和凹?！?87

5.2 超行程大型工件線切割加工……………………189

5.2.1 移位校正加工法……………………190

5.2.2 同心旋轉(zhuǎn)定位法……………………191

5.2.3 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系法……………………191

5.2.4 超行程工件加工實(shí)例……………………193

5.3 錐度零件線切割加工……………………194

5.3.1 錐度切割的基本原理……………………195

5.3.2 帶錐度典型模具線切割加工實(shí)例……………………199

5.3.3 直齒錐齒輪線切割加工……………………204

5.4 上下異形復(fù)雜零件線切割加工……………………206

5.4.1 上下異形加工原理……………………206

5.4.2 工件上下面軌跡線性化處理……………………208

5.4.3 上下線架投影軌跡計(jì)算……………………210

5.4.4 回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)編程簡(jiǎn)要算法……………………213

5.4.5 典型上下異形零件線切割編程……………………220

5.4.6 成型刀具線切割加工……………………224

5.5 典型零件線切割加工……………………231

5.5.1 成型工具電極線切割加工……………………231

5.5.2 微細(xì)小型零件線切割加工……………………231

5.5.3 異形噴絲板線切割加工……………………231

5.5.4 回轉(zhuǎn)端面曲線型面線切割加工……………………232

5.5.5 彈性零件線切割加工……………………233

5.5.6 360°等分開放性風(fēng)葉輪線切割加工……………………233

5.6 特種材料線切割加工……………………236

5.6.1 工件材料的可加工性……………………236

5.6.2 幾種典型特殊材料線切割加工……………………239

第6章 線切割加工過(guò)程中人們關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題……………………244

6.1 線切割加工的表面條紋……………………244

6.1.1 高速走絲機(jī)的切割條紋比較明顯……………………244

6.1.2 高速走絲機(jī)黑白條紋產(chǎn)生原因……………………244

6.1.3 限制黑白切割條紋的方法及效果……………………245

6.1.4 超短行程往返走絲線切割技術(shù)……………………246

6.2 電火花線切割加工質(zhì)量問(wèn)題……………………248

6.2.1 幾個(gè)常見的加工質(zhì)量問(wèn)題……………………249

6.2.2 改善線切割加工精度的幾種工藝方法……………………250

6.2.3 改善線切割加工表面質(zhì)量的工藝方法……………………253

6.3 電火花線切割加工故障與處理……………………255

6.3.1 電火花線切割加工故障診斷……………………255

6.3.2 電火花線切割加工斷絲現(xiàn)象及其排除方法……………………258

6.3.3 電火花線切割加工的異?，F(xiàn)象及處理方法……………………259

6.4 電火花線切割加工計(jì)算機(jī)仿真……………………261

6.4.1 電火花線切割加工計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)概述……………………261

6.4.2 電火花線切割加工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型……………………265

6.4.3 高速走絲電火花線切割加工工藝效果預(yù)測(cè)及參數(shù)優(yōu)化……………………269

6.4.4 大厚度工件切割仿真系統(tǒng)……………………273

6.5 電火花線切割加工CAD/CAM系統(tǒng)……………………276

6.5.1 概述……………………276

6.5.2 高速走絲線切割加工CAD/CAM系統(tǒng)……………………277

6.5.3 工藝數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的建立……………………282

附錄 高速走絲電火花線切割加工工藝數(shù)據(jù)表……………………286

參考文獻(xiàn)……………………291

出版社: 國(guó)防工業(yè)出版社; 第1版 (2010年8月1日)

叢書名: 制造工藝叢書

正文語(yǔ)種: 簡(jiǎn)體中文

ISBN: 9787118068894, 7118068896

條形碼: 9787118068894

尺寸: 25.8 x 18.2 x 1.6 cm

重量: 458 g

《數(shù)控電火花線切割加工工藝及應(yīng)用》系統(tǒng)而全面地論述了數(shù)控電火花線切割加工工藝及應(yīng)用方面的理論及相關(guān)知識(shí)，主要包括數(shù)控電火花線切割加工原理、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍及發(fā)展情況；數(shù)控線切割加工設(shè)備及編程；電火花線切割加工的基本規(guī)律；線切割加工工藝應(yīng)用及實(shí)例；人們所關(guān)心的線切割加工表面條紋、加工質(zhì)量、故障與處理方法、工藝效果預(yù)測(cè)及工藝參數(shù)優(yōu)化技術(shù)等。

本書主要內(nèi)容包括數(shù)控銑床簡(jiǎn)介、數(shù)控銑削加工工藝、數(shù)控銑床的合理使用與日常維護(hù)、數(shù)控銑床編程、Pro/ENGINEER wildfire 5．0簡(jiǎn)介、數(shù)控銑削加工常用知識(shí)、常用銑削方法及應(yīng)用，特殊銑削方法及應(yīng)用，后置處理技術(shù)及應(yīng)用、數(shù)控銑削綜合實(shí)例。并且本書附有一張光盤，存放了書中所有實(shí)例源文件和實(shí)例結(jié)果文件。

第1章　數(shù)控銑床簡(jiǎn)介

1.1　數(shù)控機(jī)床概述

1.1.1　數(shù)控機(jī)床的基本概念

1.1.2　數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和用途

1.2　數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成

1.3　數(shù)控機(jī)床的分類

第2章　數(shù)控銑削加工工藝

2.1　數(shù)控銑削加工的工藝特點(diǎn)

2.2　數(shù)控銑削加工工藝性分析

2.2.1　數(shù)控銑削加工的內(nèi)容

2.2.2　零件圖樣的工藝性分析

2.2.3　零件毛坯的工藝性分析

2.3　數(shù)控銑削加工方法的合理選擇

2.4　工件的定位與裝夾方式的合理選擇

2.4.1　工件的定位

2.4.2　裝夾方式的合理選擇

2.5　數(shù)控銑削常用刀具及合理選用

2.5.1　銑刀的分類

2.5.2　銑刀的合理選用

2.6　數(shù)控銑削加工切削用量的合理選用

2.7　切削液的合理選用

第3章　數(shù)控銑床的合理使用與日常維護(hù)

3.1　數(shù)控銑床的合理使用

3.2　數(shù)控銑床的精度檢驗(yàn)

3.2.1　數(shù)控銑床的幾何精度檢驗(yàn)

3.2.2　數(shù)控銑床的定位精度檢驗(yàn)

3.2.3　數(shù)控銑床的工作精度檢驗(yàn)

3.3　數(shù)控銑床通電前的檢查

3.4　數(shù)控銑床通電后的檢查

3.5　數(shù)控銑床的日常維護(hù)保養(yǎng)

3.6　數(shù)控銑床常見故障診斷及排除

3.6.1　機(jī)械故障

3.6.2　電氣故障

第4章　數(shù)控銑床編程

4.1　數(shù)控銑床編程概述

4.1.1　數(shù)控編程的定義

4.1.2　數(shù)控編程的步驟

4.1.3　數(shù)控編程的方法

4.2　數(shù)控銑床的坐標(biāo)系

4.3　數(shù)控加工程序的格式與組成

4.3.1　程序的組成

4.3.2　程序段格式

4.4　常用編程指令

4.4.1　準(zhǔn)備功能

4.4.2　輔助功能

4.5　常用CAD/CAM軟件簡(jiǎn)介

4.5.1　Pro/ENGINEER軟件

4.5.2　UG軟件

4.5.3　Master Cam軟件

4.5.4　Cimatron軟件

4.5.5　CAXA制造工程師

第5章　Pro/ENGINEER Wildfire 5.0簡(jiǎn)介

5.1　Pro/ENGINEER Wildfire 5.0概述

5.2　Pro/ENGINEER Wildfire 5.0的工作界面

5.3　Pro/ENGINEER Wildfire 5.0的文件管理

5.3.1　重命名文件

5.3.2　拭除內(nèi)存中的文件

5.3.3　刪除文件

5.3.4　打開舊版本文件

5.4　Pro/ENGINEER wildfire 5.0的基本操作

5.4.1　設(shè)置工作目錄

5.4.2　設(shè)置單位

5.4.3　設(shè)置精度

5.4.4　對(duì)象的選取

5.5　Pro/ENGINEER Wildfire 5.0常用模塊簡(jiǎn)介

5.5.1　零件設(shè)計(jì)模塊

5.5.2　鈑金件設(shè)計(jì)模塊

5.5.3　組件設(shè)計(jì)模塊

5.5.4　制造模塊

5.5.5　模具設(shè)計(jì)模塊

5.5.6　繪圖模塊

第6章　數(shù)控銑削加工常用知識(shí)

6.1　數(shù)控銑削加工概述

6.1.1　數(shù)控銑削加工的基本概念

6.1.2　數(shù)控銑削加工操作流程

6.2　制造模型

6.2.1　以裝配方式創(chuàng)建制造模型

6.2.2　以創(chuàng)建方式創(chuàng)建制造模型

6.2.3　實(shí)戰(zhàn)演練

6.3　制造設(shè)置

6.3.1　操作設(shè)置

6.3.2　機(jī)床設(shè)置

6.3.3　刀具設(shè)置

6.3.4　夾具設(shè)置

6.3.5　加工零點(diǎn)設(shè)置

6.3.6　退刀平面設(shè)置

6.3.7　實(shí)戰(zhàn)演練

6.4　加工范圍設(shè)置

6.4.1　銑削窗口

6.4.2　銑削曲面

6.4.3　銑削體積塊

6.4.4　鉆孔組

6.5　加工設(shè)置

6.5.1　加工序列

6.5.2　加工參數(shù)

6.5.3　實(shí)戰(zhàn)演練

6.6　模擬刀具路徑

6.7　CL數(shù)據(jù)設(shè)置

6.7.1　CL數(shù)據(jù)環(huán)境

6.7.2　CL數(shù)據(jù)

6.8　后置處理

6.8.1　生成后置處理文件

6.8.2　查看后置處理文件

6.8.3　實(shí)戰(zhàn)演練

第7章　常用銑削方法及應(yīng)用

7.1　體積塊粗加工銑削

7.1.1　創(chuàng)建NC序列

7.1.2　參數(shù)設(shè)置

7.1.3　實(shí)戰(zhàn)演練

7.2　局部銑削

7.2.1　創(chuàng)建NC序列

7.2.2　參數(shù)設(shè)置

7.2.3　實(shí)戰(zhàn)演練

7.3　曲面銑削

7.3.1　創(chuàng)建NC序列

7.3.2　參數(shù)設(shè)置

7.3.3　切削方式

7.3.4　實(shí)戰(zhàn)演練

7.4　平面銑削

7.4.1　創(chuàng)建NC序列

7.4.2　參數(shù)設(shè)置

7.4.3　實(shí)戰(zhàn)演練

7.5　輪廓銑削

7.5.1　創(chuàng)建NC序列

7.5.2　參數(shù)設(shè)置

7.5.3　實(shí)戰(zhàn)演練

7.6　孔加工

7.6.1　鉆孔

7.6.2　鏜孔

7.6.3　鉸孔

第8章　特殊銑削方法及應(yīng)用

8.1　螺紋加工

8.1.1創(chuàng)建：NC序列

8.1.2　參數(shù)設(shè)置

8.1.3　實(shí)戰(zhàn)演練

8.2　腔槽加工

8.2.1　創(chuàng)建：NC序列

8.2.2　參數(shù)設(shè)置

8.2.3　實(shí)戰(zhàn)演練

8.3　雕刻加工

8.3.1　創(chuàng)建NC序列

8.3.2　參數(shù)設(shè)置

8.3.3　實(shí)戰(zhàn)演練

8.4　鉆削式粗加工

8.4.1　創(chuàng)建NC序列

8.4.2　參數(shù)設(shè)置

8.4.3　實(shí)戰(zhàn)演練

8.5　軌跡銑削

8.5.1　創(chuàng)建NC序列

8.5.2　參數(shù)設(shè)置

8.5.3　實(shí)戰(zhàn)演練

第9章　后置處理技術(shù)及應(yīng)用

9.1　后置處理概述

9.2　后置處理器

9.2.1　主菜單介紹

9.2.2　查看后置處理器

9.2.3　創(chuàng)建后置處理器

9.2.4　實(shí)戰(zhàn)演練

9.3　數(shù)控代碼的生成

9.3.1　同時(shí)生成CL文件和MCD文件

9.3.2　由現(xiàn)有的CL文件生成MCD文件

第10章　數(shù)控銑削綜合實(shí)例

10.1　筆筒凸模銑削實(shí)例

10.1.1　加工流程

10.1.2　具體步驟

10.2　頂蓋凹模銑削實(shí)例

10.2.1　加工流程

10.2.2　具體步驟

參考文獻(xiàn)

本書針對(duì)發(fā)展和應(yīng)用新一代PC數(shù)控系統(tǒng)的需求，從理論與實(shí)踐相結(jié)合的角度，全面系統(tǒng)闡述PC數(shù)控的有關(guān)原理、控制方法、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和多方位應(yīng)用。全書內(nèi)容分三個(gè)部分：第1部分PC數(shù)控原理(第1～5章)，介紹Pc數(shù)控的工作原理、軌跡插補(bǔ)原理與方法、軌跡控制原理與方法，以及新發(fā)展起來(lái)的高級(jí)控制方法；第2部分Pc數(shù)控系統(tǒng)(第6～12章)，介紹Pc數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、零傳動(dòng)系統(tǒng)、開關(guān)量控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)；第3部分Pc數(shù)控技術(shù)應(yīng)用(第13～15章)，介紹Pc數(shù)控系統(tǒng)在車床、銑床、加工中心等設(shè)備上的典型應(yīng)用，以及在機(jī)器人、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、實(shí)物映射加工系統(tǒng)等方面的特殊應(yīng)用，并以基于Pc數(shù)控的網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)為例，介紹Pc數(shù)控技術(shù)的綜合應(yīng)用。.

本書適合于數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化、工業(yè)自動(dòng)控制、現(xiàn)代制造系統(tǒng)等領(lǐng)域的研究人員和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)使用，并可作為高等院校機(jī)電、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)控制與應(yīng)用等專業(yè)師生的學(xué)習(xí)參考書。 ...