《特种加工技术》教案4.doc

《特种加工技术》教案 2016 学年第 2 学期 课程类型： 理实一体化 授课班级： 15级数控技术 授课教师： 蔡文华 2016年 9月 21 日 一体化教案 课题名称 小批量零件的线切割加工 理论课时 2 课题目标 1．掌握电火花线切割加工的原理、特点及应用； 2．了解电火花线切割加工的基本工艺规律； 3．熟悉电火花线切割加工机床的组成及各部分 的功用。 实训课时 2 合计课时 4 授课日期 2016.10.15 教 具 多媒体、实物、挂图等 教学重点 电火花线切割加工设备。 教学难点 线切割控制系统。 教学回顾 说明 教 学 过 程 一、组织教学。（5分钟） 1、点名并登记好出勤情况。 2、讲解注意事项、检查学生自身安全隐患并排除。 3、让学生合编成几个小组、以小组组长为每组负责人。 二、导入新课。（5分钟） 电火花线切割加工(Wire Cut EDM，简称WCEDM)自20世纪50年代末诞生以来，获得了极其迅速的发展，已逐步成为一种高精度和高自动化的电加工方法。在模具制造、成形刀具加工、难加工材料和精密复杂零件的制造等方面获得了广泛应用。目前电火花线切割机床已占电加工机床的60％以上。 电火花线切割加工是一种用线状电极做工具的电火花加工，又称线电极电火花加工。其特点是电极丝作双向高速的走丝运动，工件相对电极作X、Y方向的任意轨迹运动，直接利用电能、热能进行尺寸加工的一种工艺方法。 三、理论新授。 （一）电火花线切割加工设备（35分钟）（重点讲解） 1、机床本体 床身：一般为铸件，是坐标工作台、绕丝机构及丝架的支承和固定基础。通常采用箱式结构，应有足够的强度和刚度。机床内部安置电源和工作液箱。 坐标工作台：电火花线切割机床最终都是通过坐标工作台与电极丝的相对运动来完成对零件加工的。 走丝机构：走丝系统使电极以一定的速度运动并保持一定的张力。 锥度加工装置：为了切割有落料角的冲模和某些有锥度（斜度）的内外表面，大部分线切割机床具有锥度切割功能。 走丝机构：储丝筒 、导轮、副导轮、断丝保护、进电块、张紧装置、锥度加工装置 2、锥度切割装置（结合实物讲解） (1) 导轮偏移式丝架　这种丝架主要用在高速走丝线切割机床上实现锥度切割。 (2) 导轮摆动式丝架　此法加工锥度不影响导轮磨损。 (3) 双坐标联动装置　在电极丝有恒张力控制的高速走丝和低速走丝线切割机床上广泛采用此类装置，它主要依靠上导向器作纵横两轴(称u、v轴)驱动，与工作台的x、y轴在一起构成四数控轴同时控制(图3-5) （二）线切割控制系统（20分钟）（难点，通过观看视频方法讲解） 1、轨迹控制原理 常见的工程图形都可分解为直线和圆弧或及其组合。 用数字控制技术来控制直线和圆弧轨迹的方法，有逐点比较法、数字积分法、矢量判别法和最小偏差法等。 高速走丝数控线切割大多采用简单易行的逐点比较法。此法的线切割数控系统，X、Y两个方向不能同时进给，只能按直线的锥度或圆弧的曲率来交替地一步一个微米地分步“插补”进给。 每次插补过程都要进行以下四个节拍，如图。 2、加工控制功能 (1)进给速度控制 根据加工轨迹自动调整伺服进给速度，保持某一平均放电间隙，使加工稳定，提高切割速度和加工精度。 (2) 短路回退　记忆路线，原路回退。 (3) 间隙补偿　人工编程补偿。自动补偿 (4) 图形的缩放、旋转和平移图形的切割 旋转功能：齿轮、电动机定转子等类零件的编程大大简化，只要编一个齿形的程序，就可切割出整个齿轮； 平移功能：跳步模具的编程。 (5) 适应控制　 在工件厚度有变化的场合，能自动改变预置进给速度或电参数(包括加工电流、脉冲宽度、间隔)，不用人工调节就能自动进行高效率，高精度的稳定加工。 (6) 自动找中心　 使孔中的电极丝自动找正后停止在孔中心处。 (7) 信息显示　 可动态显示程序号、计数长度等轨迹参数，较完善地采用计算机CRT屏幕显示，还可以显示电规准参数和切割轨迹图形以及加工时间、耗电量等。 （三）线切割数控编程（3B）（15分钟） 1、程序格式：Bx By Bj G Z B 分隔符 X，y 坐标（直线-终点；圆弧-起点） j 计数长度 G 计数方向（Gx或Gy） Z 加工指令 计数方向 无论直线还是圆弧均按终点的落点位置来确定 计数长度 直线：计数方向坐标轴上投影的绝对值 圆弧：在计数方向坐标轴上投影的绝对值的总合 2、直线的编程 1）把直线的起点作为坐标的原点。 2) 把直线的终点坐标值作为x、y，均取绝对值，单位为μm。 3）计数方向的选取原则:终点位置 3) 计数长度J：按计数方向所在轴上的投影值（μm） 4）加工指令：按象限 3、圆弧的编程