内花键扳手零件的电火花线切割加工_毕业论文.doc

绪论 本次毕业设计是根据我们数控专业学生所掌握的知识及技术而编写的，它突出拉数控特种加工的特点，零件在加工过程的工艺性特点。全面的培养我们数控加工能力，并合理的数控加工工艺制订。能够边学习边解决新问题，并利用CAXA线切割XP软件的编程，处理加工过程中异常情况，使自己的理论知识与实践的相结合。 1零件图工艺分析 结合零件图1-1所示分析：该零件的加工表面主要是内花键和外形轮廓。该扳手零件中内花键为渐开线式，压力角30度，用于较宽的转矩范围的联接固定的工具，受力较大。该零件表面粗糙度为6.3Ra，尺寸精度要求不高，但内外两个型面都要加工，有一定的位置要求。 图1-1内花键扳手图形 2数控线切割加工方案的确定 在试制新产品时，用线切割在坯料上直接切割出零件而无需要另行制造模具，可大大编程制造周期，降低成本，又由于加工凹角的R≥L=d/2+￡即0.12≥L==0.18/2+0.01=0.1，对表面粗糙度要求不高，加工精度一般为0.01mm～0.04mm左右，符合线切割加工的工艺条件。 内花键扳手加工方案：铣上下夹持面→铣侧面工艺基准→钻穿丝孔→线切割加工内花键→加工外形轮廓。 3机床的选择 结合零件图分析和我院机床的实际。采用加工中心和DK7725线切割机床,DK7725线切割机床纵横坐标最大行程250mm×320mm，能加工最大工件厚度为290mm，所需要的电源电压380V，频率50Hz，整机总耗量2KVA，熔断器额定电流8A。 4工艺准备 工艺准备主要包括线电极的准备、工件准备和工作液的准备。 4.1线电极准备 （1）线电极材料的选择： 目前线电极材料的种类很多，主要有纯铜丝、黄铜丝、专用黄铜丝、钼丝、钨丝、各种合金丝及镀层金属丝等。常用线电极丝的特点见表4-1 。 表4-1 各种电极丝的特点 材料 线径 特点 纯铜 0.1～0.25 适于切割速度要求不高或精加工时用，丝不易卷曲，抗拉强度低，容易断丝。 黄铜 0.1～0.3 适于高速加工，加工面蚀屑附着少，表面粗糙度和加工面的平直度较好 专用黄铜 0.05～0.35 适于高速、高精度和理想的表面粗糙度加工及自动穿丝，但价格高 钼 0.06～0.25 由于它的抗拉强度高，一般用于快速走丝，在进行微细、窄缝加工时，也可用慢速走丝。 钨 0.03～0.01 由于抗拉强度高，可用各种窄缝的微细加工，但价格华贵。 总上所述，选择钼丝做快速走丝机床的线电极。由于钨丝或其他贵重金属丝成本高而少用，其他线材抗拉强度低，在快走丝机床上不能使用。 （2）线电极直径的选择： 线电极直径d应根据工件加工的切缝宽窄、工件厚度及拐角尺寸大小等选择。由图4-1可知，线电极直径与拐角半径的关系为d2(R-￡)，即本零件的为d2(0.24－0.1).所以选择标准18丝直径的钼丝。 图4-1 线电极直径与拐角半径的关系 4.2工件准备 （1）工件材料的选定和处理：Q235普通碳素结构刚具有一定的机械性能，常用作要求不高。不需作热处理的机械零件和结构件，并且价格便宜，所以选用Q235。加工前对工件材料进行表面氧化皮和锈斑处理。 （2）工件加工基准的选择：为了便于线切割加工，根据工件外形和加工要求，并且校正基准和加工基准应尽量与图样的设计基准一样，采用外形为校正基准，内孔为加工基准。选用侧面作为工件的上下平面的保持垂直的校正基准，此时以内孔作为加工标准。 （3）穿丝孔的确定。该零件属于孔类零件。此时可将穿丝孔位置选在待切割内花键孔内部。穿丝孔位置选在已知坐标尺寸的交点外侧有利于尺寸推算，选在型孔中心可使编程操作容易。所以穿丝孔位置选在内花键孔的中心。穿丝孔孔径太小，不但钻孔难度增大，而且易于穿丝。但是，若穿丝孔太大，则增加钳工工艺上的难度。所以采用数铣直径8mm中心钻个直径8的穿丝孔。 （4）切割路径的确定。线切割加工工艺中，切割其始点和切割路线的确定合理与否将影响工件变化的大小，从而影响加工精度，一般情况下，最好将工件与夹持部分分割的线段安排在切割线路的末端，切割路线是先切割内花键然后再切割外形轮廓，如图4-2和图4-3所示。 图4-2外轮廓加工路线 图4-3内花键加工路线 4.3工作液的准备 数控线切割加工中，工作液是脉冲放电的介质，对加工工艺指标的影响很大，对切割速度、表面粗糙度和加工精度也很影响，根据所选的线切割机床的类型和加工对象，选择常用浓度为10%左右的专用乳化液，此时可达到较高的切割速度。适当添加某些导电液有利于提高切割速度，一般使用电阻率为2×104??.cm左右的工作液。 5工件的装夹和位置校正 5.1对工件的基本要求 （1）工件的装夹基准面应清洁无毛刺。 （2）夹具精度要求高，工件至少两个侧面固定在夹具或工作台上。 （3）装夹工件的位置有利于工件的找正，并满足加工行程的需要，工作台移