1、目 录实验一 电火花成型加工实验 实验二 电火花数控线切割加工实验实验三 镗杆的自激振动及消振实验四 机械加工误差统计分析实验一 电火花成型加工实验（一）、实验目的1、了解电火花成型加工机床的结构和组成，建立对电火花成型加工的感性认识，。2、掌握电火花成型加工机床的基本操作，重点是伺服进给机构的调节。3、加深对电火花加工基本规律的认识，重点是极性效应，及电参数对工艺指标的影响规律。（二）、实验内容 1、试加工一次，熟悉机床操作，熟悉伺服进给机构的调节。2、选取合适的电参数，相同的电极材料（如黄铜加工黄铜），验证电火花放电腐蚀的极性效应。 3、利用紫铜加工钢材，选取合适的电参数，判断电参数（脉宽
2、，加工电流）取对加工效率，以及加工表面粗糙度Ra有何影响。（三）实验设备和材料本实验室提供下列设备和材料：D7140电火花成型机床（设备的使用见附录），电火花加工粗糙度量块，钢材（钢板），紫铜，（电极），黄铜（块），电子天平，其它工具若干。（四）、实验原理电火花加工的原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电腐性来蚀除掉工件多余的金属。电火花放电时火花通道中瞬时产生大量的热，达到很高的温度，足以使任何金属材料局部熔化、气化。当工具和工件有某种相对运动并保持这样的放电腐蚀时，随着工具电极不断地向工件进给，工具的表面形状便复制在工件上，从而加工出所需的零件。通过实验来认识电火花成型
3、加工的加工规律，一般是改变某一个因素，如电流，而别的因素，如脉宽，脉间，极性，材料，每次加工时间等条件不变，这样，测得每次电腐蚀加工速度（单位时间内的加工重量）和表面粗糙度，即可得出电流对电加工的大致影响。求取脉宽对电加工的影响规律，也是如此。（五）实验步骤和方案1、试加工一次，紫铜加工钢材，负极性，粗加工，脉宽取300，脉间取200，时间3分钟。，熟练操作，观察其电火花成型加工过程。2、极性效应：极性效应仅仅是极性不同，而正负两极的蚀除量不同。自行设计选取加工使用的材料，考虑蚀除量在不同脉宽上的差异，选取好脉宽，脉间，以及电流大小，加工时间，并设计好数据记录表格，记录每次加工条件和正负两极的
4、蚀除量，及加工表面粗糙度。（加工操作流程见附录）3、电参数对加工的影响规律：选取合适的材料，电参数，时间和步骤，分别确定脉宽Ton，电流IA对加工的影响。并设计好数据记录表格，记录每次加工条件和正负两极的蚀除量，及加工表面粗糙度。（加工操作流程见附录）（六）、实验要求和注意事项1、实验前，需要预习（本实验指导书，以及课本）和准备实验方案。2、电火花成型加工实验，按操作流程加工，脉冲参数选择要合理，谨防脉冲间隙过小造成拉弧。要注意安全事项，如不能两手同时触摸正负两极，煤油（工作液）应覆盖加工工件一定深度，以保证加工时隔绝空气。3、用电子天平称取重量时，要注意天平能够承受的极限重量（本实验室的天平
5、最大承受为200g）。否则会损坏电子天平。4、实验完后，将实验记录的实验数据，得出的实验结论，实验小结整理成实验报告。实验二 电火花线数控切割加工实验（一）、实验目的1、了解电火花数控线切割机床的结构和组成，建立电火花数控线切割加工的感性认识。2、掌握电火花数控线切割机床的基本操作，重点是本次实验所用机床所具有的图形自动编程。3、加深对电火花线切割加工基本规律的认识，特别是电参数（脉宽，电流）对工艺指标（加工效率和加工表面粗糙度Ra）的影响规律。4、通过电火花线切割加工，提高对机床精度的认识。（二）、实验内容1、先试操作一次，熟悉机床操作流程，熟悉本机床所具有的图形自动编程系统，以及从图形到代
6、码的转换过程。2、通过切割钢板，分别求取电参数脉宽，电流对线切割加工速度，以及表面粗糙度的影响。3、通过切割加工，求得X轴（或者Y轴）的反向间隙。（三）、实验设备和材料 数控线切割机床FST-250（DK7725）一台，0.18mm的钼丝，千分尺，游标卡尺，待加工钢板，粗糙度测试仪，其它工具。（四）、实验原理 电火花线切割加工的原理是基于工具电极和工件之间脉冲性火花放电时的电腐蚀作用，当工具电极为一金属线，在数控系统控制下与工件之间有某种轨迹的相对切割运动，于是工具电极与工件之间的放电腐蚀形成一条加工线，从而切割出所需的零件。通过实验来认识电火花线切割加工的加工规律，一般是改变某一个因素，如电
7、流，而别的因素，如脉宽，脉间，极性，材料，每次加工时间等条件不变，这样，测得每次电腐蚀加工速度（单位时间内的加工重量）和表面粗糙度，即可得出电流对电加工的大致影响。求取脉宽对电加工的影响规律，也是如此。（五）、实验步骤和方案1、先试加工一次，切割钢板。在图形编辑状态下，画好要切割的图样，然后转转成代码，选取合适的脉宽，根据钢板厚度选取合适的脉间档位，选取合适的电流，按加工流程操作。2、电流（Ia）对加工效率，加工表面粗糙度Ra的影响。设计一个加工流程，脉宽，脉间不改变，改变加工时电流的设定开关（以次来改变电流），设计一个数据记录表格，记录工件的单位长度的加工时间，表面粗糙度，以及计算放电间隙。
8、（加工流程见附表）：3、脉宽（Ton）对加工效率，加工表面粗糙度Ra的影响（同上）4、求取机床的X轴（或者Y轴）的反向间隙。利用丝杆与螺母配合的特性，设计一个加工流程，求取其反向间隙。记录加工图形及尺寸，加工结果。（六）、实验要求和注意事项1、实验前，需要预习（本实验指导书，以及课本）和准备实验方案。2、电火花线切割加工实验，按操作流程加工，要注意安全事项，如不能两手同时触摸正负两极。工作液要能够覆盖电火花处。如果加工时，遇到短路，需要暂时回退，分析其原因，重新调整，再作进给加工。4、实验完后，将实验记录的实验数据，得出的实验结论，实验小结整理成实验报告。实验三 镗杆的自激振动及消振一、实验目
9、的1验证产生自振的主要原因之一，即“振型耦合颤振原理”。2了解切削用量及几何参数对自振的影响。3比较撞击式消振块与镗杆孔不同间隙的消振效果。二、实验内容及步骤1求稳定切削区：试验时，用改变刚性主轴方位的削扁镗杆（图一）镗孔（图二），镗杆1削扁部位厚度，（D为镗杆直径），现取，使互相垂直的两个主振型模态、有不同刚度、。削扁镗杆的镗刀头2是用螺钉3固定在相对于镗杆1的任何角度位置，也就是改变其刚度主轴座标位置，即改变。使角从0180变化，每隔30镗孔一次，把每次镗孔后振动情况，记录在附表一内。最后通过分析找出镗孔时的稳定区和不稳定区的角。切削条件如下：切削用量：进给量毫米/转，转速转/分，切削深度
10、毫米。刀具角度：，。工作材料：45号纲，孔径50毫米。 图12比较三种不同结构镗杆（削扁镗杆，削扁镗杆，圆镗杆）的动态稳定性。试验时，用上述三种镗杆，在同一试件上各镗一段孔，比较三段加工表面振纹。把结果记录在附表二内。3试验撞击块消振镗杆的消振效果：先用不放撞击块的消振镗杆镗一段孔，然后用二种不同径向间隙的撞击块放入，再各镗一段孔。比较各段孔表面的振纹，并记录于附表三内。4刀具几何参数及切削用量对自振的影响：切削条件如下：切削用量：进给量毫米/转，转速转/分，切削深度毫米。刀具角度：，。镗杆：圆截面镗杆。试验时，其它条件不变，分别改变下述参数：（a）改变主偏角，镗削后把振动情况记录在附表四内。
11、（b）改变前角，镗削后把振动情况记录在附表五内。（c）改变进给量f，镗削后把振动情况记录在附表六内。 三、实验仪器、设备及材料1机床：C6132车床。2特殊刚性刀架。3可改变刚性主轴方位的削扁镗杆（图一）。4试验撞击块消振镗杆（图三）。5刀头（根据试验要求，具有各种几何参数）。6撞击块（外壳45号钢，中间压入铅）。7孔径50mm的45号圆柱棒料。四、实验原理：切削过程中产生自激振动的原因，有各种学派的解释，其中最主要的是振型耦合颤振原理及再生颤振原理。1振型耦合颤振原理：按照理论，认为车刀与工件的相对振动运动，是以质量耦合的形式，在二个方向上、相互关联的振动组合（二个自由度的振动）；振动时，刀
12、具与工件相对运动的轨迹，是按顺时针方向的椭圆形，维持振动的能量（所必需的切削力的变动），仅取决于切削截面的大小变化，而与振动速度无关。如图四所示，刀尖由A点经C点到B点，再由B点经D点到A点，切入时ACB，切深较小；切出时BDA，切深较大。由于切深的变化，引起了切削力的变化，当刀尖沿切削力P同方向（BDA）移动时，比当刀尖沿与切削力P相反方向（ACB）移动时的切削力来得大。这样，在每循环内，切削力P对刀具部件作的正功大于负功，振动便会加强，直到每一循环获得的能量，与消耗在阻尼的能量平衡为止，此时，振动便以一定的振幅持续下去。图五所示，为二自由度振动的力学模型。设工作为绝对刚性，刀具部件同时在与
13、二个互相垂直的方向上振动。在方向上系统的刚度为，在方向上系统的刚度为（令），与y轴（通过切削刃作加工平面的法线，离开工作方向为正）的夹角为，切削力P方向与y轴夹角为。经计算，可求出振动的边界条件，即为不稳定区。也就是说，当振动系统的小刚度轴，位于P与Y轴夹角范围内为不稳定区，系统产生振动。应用这个理论，只要使削扁镗杆的小刚度轴方位、在P力与Y轴夹角范围以外，就不易产生振动了。这就是结构消振的原理（即振型耦合原理）。2撞击式消振块消振原理：如图六所示，当镗刀受到瞬时刺激力激发振动后，从平衡位置O产生位移A1，镗杆获得了位能。当瞬时激发力消失以后，镗杆要回复到平衡位置，这时释放出能量，镗杆具有了速
14、度从图a到图b位置，速度V从，在这过程中镗杆带动撞击块质量M运动。在图b位置时，镗杆和质量M都具有，镗杆继续离开平衡位置运动，由于镗杆的弹性反抗力，速度由。但M由于存在惯性，在图C位置时仍具有，这时质量M与镗杆离开。设在图d位置时，质量M和镗杆发生碰撞，即吸收了镗杆的动能，使镗杆在第3/4个周期（由图内）过程中，振幅自A1减少至A2。若此过程继续下去，则使镗杆振动幅度逐渐减少。 图六五、实验报告要求1按前面所写的实验内容及步骤的先后顺序进行实验操作并细听和观察切削振动噪音和工件切削表面振纹。2把以上实验的振动情况填入下面各表格中，待写实验报告再作分析，给出结果和回答报告中提出的问题。3实验记录
15、表：（1）求稳定切削区306090120150180振动情况（2）镗杆结构变化抗振性比较三种镗杆圆镗杆=30扁镗杆=120扁镗杆振动情况（3）撞击块消振径向间隙（毫米）003010无撞击块振动情况（4）刀具几何参数及切削用量对自振影响表四 表五156090040振动情况振动情况表六f（毫米/转）01021041振动情况六、实验注意事项1实验时开动机床需严格遵守机床操作规程、注意安全。2实验中更换刀头及更换镗杆后应注意上紧螺钉。3镗孔切削前，刀头快速接近工作应避免过急，碰坏刀头。4实验操作完毕应清理、保养机床和其它使用过的装置、元件。实验四 机械加工误差统计分析一、 试验目的1、 运用微米千分尺
16、进行加工误差数据的采集、运算结果显示和打印。2、 通过实际操作掌握工件误差测量及计算机数据处理、统计分析的原理、方法。3、 熟悉直方图的作法，能根据样品数据确定分组数、组距，由直方图作出实际分布曲线，进而将实际分布曲线与正态分布曲线相比较，判断加工误差的性质，评定工序能力Cp，并根据给定的精度估算工件合格率。4、 熟悉-R质量控制图的作法，能根据-R图判断加工工序的工艺稳定性。二、 试验内容对一批经调整法加工的工件，用千分尺测量其直径，并记录之，然后利用计算机软件对数据进行处理、统计分析，由此得到该批工件的误差统计分析结果，在试验报告中对统计分析结果进行工艺误差分析和论证。三、 试验设备及被检
17、工件1、 微米级千分尺2、 机电一体数字化测控仪。3、 计算机一台（配打印机）4、 待测圆柱工件一批（不少于50件）四、 试验原理机械加工过程中存在系统性和随机性误差的综合影响，造成工件的加工尺寸不断变化。生产实际中影响加工误差的因素是复杂的，因此不能以单个工件的检测得出结论，因为单个工件不能暴露出误差的性质和变化规律，单个工件的误差大小也不能代表整批工件的误差大小。在一批工件的加工过程中，即有系统性误差因素，也有随机性误差因素。在连续加工一批零件时，系统性误差的大小和方向或是保持不变或是按一定的规律而变化，前者称为常值系统误差，如原理误差、一次调整误差。机床、刀具、夹具、量具的制造误差、他们
18、都是随着加工顺序（即加工时间）而规律的变化着。在加工一批零件时，误差的大小和方向如果是无规律的变化，则称为随机性误差。如毛坯误差的复映、定位误差、加紧误差、多次调整误差、内应力引起的变形误差等都属于随机性误差。鉴于以上分析，要提高加工精度，就应以生产现场内对许多工件进行检查的结果为基础，运行数理统计分析的方法去处理这些结果，进而找出规律性的东西，用以找出解决问题的途径。统计分析方法就是以生产现场对一定数量的工件测量所得的结果为基础，运用数理统计方法进行处理，评定其加工情况，进而研究误差的性质及影响因素。机械加工中采用的统计分析有两种方法：即分布图法和点图法。1、分布图法理论研究与生产实践证明，
19、在调整好的机床上连续加工一批工件，如果没有系统性误差存在，只在随机性误差因素的作用下，加工工件的尺寸将服从正态分布。根据概率论与数理统计原理，工件的尺寸可近似的认为分布在X3的范围内，那么该工序的工艺能力系数：CP=。在实验过程中，根据加工情况所做实验分布曲线符合正态分布，则说明工艺过程是稳定的。若出现明显差异，说明工艺过程不稳定，工艺系统中存在系统误差因素。因此，根据分布曲线可以很方便的推测、判断工序的加工情况。Cp1.67 说明工艺能力过高。1.67Cp1.33 说明工艺能力足够，可以允许一定的波动。1.33Cp1.00 说明工艺能力勉强，必须密切注意。1.00Cp0.67 说明工艺能力不
20、足，可能出少量不合格品。0.67 Cp 说明工艺能力不行，必须加以改进。2、点图法在生产实践中常用点图法来观察尺寸变化趋势，控制加工过程。在调整好的机床上连续加工一批工件，依次进行分组，计算小组平均值 和极差R，以加工组序为横坐标，则平均值为纵坐标，做出图；极差R为纵坐标，作出R 图。在-R图上各有三根线，即中心线和上、下控制线。中心线CL= ，小样本平均值近似正态分布，其分散范围遵循3原则；其上控制界线UCL，下控制界线CLC；在R图上，尽管小样品极差R的分布不是正态分布，但其分散范围超出R3R以外的概率很小，仍用3原则作为其分散程度的控制界线，中心线CL=R，上控制线UCL，下控制线LCL
21、。求出中心线和上、下控制界线，分别以X和R值为纵坐标，以组号为横坐标，点上相应的点，并顺序联成折线，就构成了点图。图上点子的变化反映工艺过程是否稳定，点子的波动有两种不同情况。第一，当点子随机地分散在中心线两侧附近，远离中心线波动幅度一般不大，接近上、下控制线的点很少，说明工艺过程是稳定的或出于控制状态；第二工艺过程中存在某种占优势的误差因素，以致点图上具有明显的上升或下降趋势，或出现幅度很大的波动，甚至有点子超出了控制线，说明工艺过程是不稳定的。五、 试验方法和步骤1、 将测量仪器定标、调零。2、 测量试件，试件为无心磨削加工的滚子工件 7.79 （50件），记入原始数据表中。3、 数据处理
22、（1） 绘制分布曲线图1） 从小轴直径实测值（50个数据）中,找出最大值Xmax和最小值Xmin并在表中画上记号。2）计算组距h关于分组数K 的确定见表1n25-4040-6060-10010010-160160-250250-400K67810111213实践证明，组数太少会掩盖组数内数据的变动情况，组数太多会使各组的高度参差不齐，从而看不出变化规律。通常确定的组数要使每组平均至少摊到45个数据。根据表1可求得组距：组距h=(XmaxXmin)/K3） 计算第一组的上下界限值：Xminh/24） 计算其余各组的上下界限值。第一组的上界限值就是第二组的下界限值，第二组的下界限值加上组距就是第二
23、组的上界限值，其余类推，并将每组小轴尺寸范围，填入试验报告“频数分布表”5） 计算各组的中心值XiXi=（某组上限值+某组下限值）/26） 统计各组的小轴频数m，计算各组频率m/n(n=50)7） 以频数或频率为纵坐标，组距为横坐标，画出一系列直方形，即直方图，通过直方图能够更形象、更清楚地反映出小轴尺寸分散的规律性。如果将各矩形顶端的中心点连成曲线，就可绘出一条中间凸起两边逐渐低的频率分布曲线。 作分布曲线的目的，是通过观察图的形状，判断生产过程是否稳定，预测生产过程的加工质量，然后和零件尺寸公差比较，即可确定有无废品。根据分布曲线还可以看出影响加工精度的误差性质，从而分析原因，找出解决加工
24、误差问题的途径。一般来说，系统误差规律性比较强，这类因素比较容易被识别，而且可通过调整等法将其减少或消除，但随机性误差产生的因素比较复杂，且又是难以查找，必要时可将各种可能产生的因素一一分析，最终查明原因，提出解决措施。（2）绘制-R图-R图是平均值R控制图和极差R控制图联合使用时的统称。前者控制工艺过程质量指标的分布中心，后者控制工艺过程质量指标的分散程度，显示随机误差分散的大小和变化。两点图通常联合使用，统称-R图。在-R图上，横坐标是按时间先后采集的小样本（称为样组）的组序号，纵坐标分别为各小样本的平均值和极差R。绘制-R图是以小样本顺序随机抽样为基础的。在工艺过程进行中，每隔一定时间连
25、续抽取容量n=210件的一个小样本，求出小样本的平均值和极差R。经过若干时间后，就可取得若干各个(例如k个)小样本，将各组小样本的和 R值分别点在相应的图和R图上，即制成了-R图。本实验测量件数（样本件数）n =50 依加工顺序分成K组，取样本组数K =10，每组件数m=5中心线和控制线按下式求出：1）小样本平均值，=2） 总平均值(图中心线CL)，= 3）极差平均值（R图的中心线），=4）图的上控制线u（UCL） u=+A 图的下控制线L（LCL） L=-A R图的上控制线RU（UCL） RU=D一般组数m取4或5，式中A和D的数值是根据数理统计的原理而定出的，有如下表：每组个数mAD450
26、.730.582.282.11（3） 计算工序能力系数工序能力系数CP=(注：及值用计算器算出，T=上偏差-下偏差）4、 工序分析（1）判别加工误差性质 如前所述，假如加工过程中没有明显的变值系统误差，其加工尺寸分布接近正态分布（形位误差除外），这是判别加工误差性质的基本方法之一。抽样测量后算出和s，绘出分布图，如果值偏离公差带中心，则加工过程中，工艺系统有常值系统误差，其值等于分布中心与公差带中心的偏移量。如样本的标准差s较大，说明工艺系统随机误差显著。（2）确定工序能力及其等级 六、 微机辅助处理对试验数据要借助计算器手工进行整理，同时还应将所测得原始数据输入计算机进行数据处理，通过EMC
27、D软件得出结果。打印出图、R图直方图及有关其它参数。打印时先点击打印设置的属性栏，进入后选择墨水为黑色然后按“应用”图标。输入数据的方法：打开桌面上“EMCD”文件夹，打开eld1文件，对数据进行修改，把所测得的误差数据输入后保存。打开EMCD图标，选择误差分析按钮，进入用户界面，分别点击直方图、TQ图和TR图，得出测量误差数据对应的直方图、图和R图。七、 实验报告要求 将打印出的统计分析数据图形剪贴在实验报告上，按实验打印出的统计分析数据结果进行工件加工误差分析论证。附录一：D7140电火花成型机床简要操作说明(一) 机床主要组成部分机床有主机、脉冲电源、工作液循环系统等组成（二）主机主要规
28、格和技术指标：工作台尺寸 630*400mm,工作台左右行程350，前后行程250，工作油槽有效容积850*540*400，主轴箱行程200，主轴伺服行程250，主轴最大承重50kg,电加工最低电极耗损比1%，最高生常率500mm/min,整机输入功率（包括主机，工作液箱，脉冲电源）7KVA,最高表面粗糙度Ra0.3m.(三) 主机结构及功能主机由底座、工作台、立柱、主轴箱、工作油槽等部分组成。主机外形如（图1）所示：图1 D7140电火花成型机床主机外形图1泄油控制阀 2液面高度控制阀 3冲抽油调节阀4冲油接头5抽油接头6横向移动手轮7手拉油泵8横向锁紧手把9测微头10主轴头锁紧11百分表1
29、2深度控制盒13结板14压力表15工作液进油口16工作液回油口17纵向锁紧手把18主轴箱19机床控制面板20机床电器箱21油槽夹紧手把22纵向移动手轮23调平垫铁1、 主轴箱主轴箱是机床主要部件，有以下功能：调整和保持合理的放电间隙，装夹和校正电极位置，确定加工起始位置，预置加工深度，加工到位后，主轴自动回升。松开锁紧手把，主轴箱可在立柱上由电机带动作上下移动。主轴箱的主轴采用方形结构，它由三洋宽调速直流电机驱动，经过1：5齿轮皮带和精密丝杆付带动作250mm伺服行程主轴箱顶部安装有主轴箱升降电机及涡轮变速箱，通过丝杆使主轴香沿立柱导轨作280mm/min速度的升降运动，行程280mm。 2、
30、 主机电气系统该系统包括机床伺服进给控制及实现各种保护功能。电气系统操作面板如（图2）所示图2 电气系统操作面板（四）HYNC50D微机控制脉冲电源1、主要技术参数和工艺指标最大输入功率6KVA，加工平均电流050A，电压脉冲宽 22000S，电压脉冲间隔201500S，峰值电压选择 60V、90V、210、电压脉冲波形选择：高低压复合脉冲、高压包络低压分组脉冲、高低压符合分组脉冲2、脉冲电源操作面板见下图（图3）脉冲电源操作面板简图（图3）脉冲宽选择开关只控制高低压复合脉冲的脉冲宽度，具体的档位脉宽值对应见下表。档 位123456789101112131415脉宽/S248163040607
31、0801001502003005001000脉冲间隔选择开关只控制高低压复合脉冲的脉冲间隔，具体的档位脉冲间隔值对应见下表。档 位12345678910间隔/S304050607080100200300400（五）工作液箱该装置由电动机带动工作液泵，把经过粗过滤的工作液进入三个并联的过滤筒，每个筒内装有一个纸过滤芯，工作液经过滤芯后流入工作油槽供工件加工用（六）加工操作流程 第一步，先安装工件和电极，并调整位置， 第二步，启动工作液泵，工作液需覆盖工件至一定深度 第三步，根据加工要求，启动脉冲电源，选择合适的电参数， 第四步，功能选择按钮置于加工位置，按加工启动按钮，并调整加工伺服跟踪按钮，电
32、极自动靠近工件，开始加工。 第五步，实验操作时，注意用天平测试加工前后工件的重量，并注意选取加工所用的时间，一般每次加工操作，可以定为3分钟。（七）电火花加工的工艺参数 电火花加工的工艺参数可以分为电参数和非电参数 . 电参数主要是脉冲电源的参数 , 有加工极性 , 脉宽 ,脉间 , 峰值电压 , 峰值电流等等 . 非电参数主要有冲油或抽油的方式 , 压力 , 流量 , 抬刀高度 , 频率 , 平动方式 , 平动量的大小等 , 他们相互影响 , 相生相克 , 给参数的选择增加了难度 . 为了能正确选择电火花加工参数规准 , 使其有章可循 , 人们根据工具电极 , 工件的材料 , 若工具极性 ,
33、 脉宽 , 峰值电流等主要参数对表面粗糙度 , 放电间隙 , 蚀除速度和电极损耗率等四个主要工艺指标的影响 , 事先做成工艺曲线图表 , 按此来选择电火花加工的规准 . 电火花加工模具或某种零件时 , 一般工件材料是事先已定的 , 碳钢 , 模具钢 , 不锈钢 , 各种镍铬合金钢等都可以算作钢类材料 , 对电火花加工来说 , 它们的被加工性能 , 工艺指标都相差不多 . 含熔点 , 气化点很高的钨 , 钼类合金材料以及硬质合金材料以及石墨 , 铜钨 , 银钨烧结材料 , 导电的聚晶金刚石等可算做为另一类 , 对电加工来说它们属于难加工材料 . 对铝 , 锌 , 黄铜等熔点较低的材料 , 电火花
34、加工比较容易 . 总之 , 第一步就是咱分析工件的特点和技术要求 ( 如表面粗粗度 , 尺寸 , 公差精度 ) 等工艺技术指标的基础上 , 根据工件材料和技术要求来选择工具电极的材料 , 如黄铜 , 紫铜 , 石磨或铜钨 , 银钨合金等 , 当然要考虑它们是否易于加工制作成工具电极以及成本等因素 . 以后就是选择加工极性等工艺参数规准 , 大部分工件一般要分成粗 , 中 , 精几种规准依次转换 , 既保证工件的技术要求 , 又保证尽可能高的总的生产效率 . 选择电规准的顺序应根据主要矛盾来决定 . 例如加工型腔模具 , 电极损耗比必须要低于 1%, 则应根据要求的电极损耗比来选择粗加工时的脉宽
35、和峰值电流 , 这时把生产效率 , 粗粗度等放在次要地位来考虑 .如加工精密小模数齿轮冲模 , 除了侧面粗粗度外 , 主要还应考虑选择合适的放电间隙 , 以保证所规定的冲模配合间隙 . 脉冲间隙时间的选择 , 粗加工长脉宽时取脉宽的 1/51, 精加工时取脉宽的 25 倍 , 脉间大 , 生产率低 , 但脉宽过小 , 则加工不稳定 , 易拉弧 . 加工面积小时不宜选择过大的峰值电流 , 否则电极间隙内电蚀产物过浓造成放电集中 , 易拉弧 . 因此 , 在粗加工刚开始时可能实际加工面积很少 , 应暂时减少峰值电流或加大脉冲间隔 , 或故意加强定时抬刀 , 待电火放电面积逐渐增大后 , 在逐渐增大
36、电流至正常值 . 随着加工深度的逐渐增加 , 也应相应加强抬刀和冲 , 抽油排屑功能 .附录二：FST-250（DK7725）电火花线切割机床简要操作说明一 机床主要规格及技术指标：l 工作台尺寸： 400*600mml 工作台行程X*Y： 280*500mm（加长）l 手轮刻度； 0。02mm/每格l 手轮每转工作台移动量： X、Y 4 mm U、V 1 mml 电极丝材料： 钼丝、钨钼丝l 一次可储存： 280米l 脉冲当量： 0。001mm/脉冲二 机床主要组成部分机床主要由机床本体（床身、坐标工作站、运丝机构、丝架、工作液循环系统、电气操作系统），高频脉冲电源和控制系统等组成。下面介绍
37、其中的操作部分：l 电气操作系统电气操作面板布置如下图：l 线切割控制系统控制系统包含在控制柜里，主要由微机（P166MHZ），专用接口板，步进电机的功率放大器组成。（控制柜里还有高频电源）1 控制系统的操作面板如下图：（1）、（2）电压表和电流表：电压标志使加工时，施加在脉冲电源功率观赏的电压。电流表指示加工过程中的平均电流（在加工过程中，如电流表指针经常向左摆动，说明跟踪太慢，需加快；反之，如电流表指针经常向右摆动，说明跟踪太快，需减慢。正常加工时电流表指针基本不动。（3）软盘驱动器。（4）、（5）分别为计算机的电源开关和复位开关。（6）电机驱动指示灯。（7）脉冲选择开关：可选择加工脉冲波
38、形的脉冲宽度Ti，从左到右的脉宽分别为2，4，8，16，32，64，128s，通常选拥16，32，64s。（8）脉间调节开关：调节该开关，可调节脉冲间隔和脉宽之间的比例，共有六档，其比例分别为3，4，5，6，7，8（在面板上脉间用工件厚度代表了）。（9）脉间倍增及加工范围选择开关：放在X1档脉间为3，4，5，6，7，8；放在X2档脉间为6，8，10，12，14，16。（10）高频间隙电压选择调节：用工件厚度范围表示，1档：工件厚度在60-400mm，2档：工件厚度在0-60mm。（11）、（12）高频开关和高频功率管选择开关：率管选择开关，合上几个开关，就有几个功率管投入工作，投入功率从左到右
39、为0.5,0.5,1,1,1,1。最右边开关为开、关高频开关。（13）步进电机琐紧：当需要加工时或锁住拖板时，需按下此开关。（14）自动对中心开关：对中心或找边时，按下该开关，控制器自动关断高频，这时可操作对中心或找边转动。（正常加工时一定要松开此按钮）（15）换向断高频指示灯：当有高频时该灯亮，丝筒换向时，关高频，该指示灯暗。（16）220V交流电源指示灯（17）控制器上电按钮：按下此开关，接通控制器的220V电源。（18）急停按钮2 控制系统加工程序的编制在电源指示灯（16）亮时，按下电源开关（17），再按下计算机的电源开关（4），接通计算机的电源以启动控制系统，系统先从电子盘引导DOS系
40、统，并装载控制系统，出现控制界面。这时，加工程序的编制方法有两种：（1）.第一种方法，按微机键盘的”ESC”,系统进入编程屏幕,系统的绘图功能和编辑功能由20个图标表示，选取相应的绘图图标可完成工件图的绘制。功能图标分别为（由上而下）：点、线、园、切圆（线）、椭园、抛物线、双曲线、渐开线、摆线、螺旋线、列表曲线、函数方程、齿轮、过渡园、辅助园、辅助线共16种绘图控制图标；剪切、询问、清理、重画4种编辑控制图标。绘图完后，可点击菜单“编程”“切割编程”选取好切割点及加工方向，然后将程序代码送控制台。（图形编程及代码的传送，详实过程见随机资料，资料的复印件在机床旁供参考，老师也会讲解图形编程传送这
41、一过程）（2）.第二种方法,在控制屏幕“编辑EDITOR”窗口内,点击“YH”图标,进入ISO代码编程状态。ISO代码编程格式如下：G92 X-Y- ：以相对坐标方式设定加工坐标起点。G27 ：设定XY/UV平面联动方式。G01 X-Y-（U-V-）：直线插补指令。XY表示XY平面以直线起点为原点的终点坐标UV表示UV平面以直线起点为原点的终点坐标G02 X-Y-I-J- ：顺园插补指令。以圆弧起点为坐标原点，XY（UV）表示终点坐标，IJ表示圆心坐标G03 X-Y-I-J- ：逆园插补指令。以圆弧起点为坐标原点，XY（UV）表示终点坐标，IJ表示圆心坐标M00：暂停指令。M02：加工结束指令
42、。三、 操作加工流程：开机床电源及控制箱电源装加工件开控制箱电源及计算机电源监视器显示控制界面打开机床参数设置窗检查参数是否正常 编程人工编程 自动编程按”F1”键转到编辑窗按ESC键转到编程界面将装有程序的磁盘插入A驱动器按”F10”键或用鼠标点取YH标志输入图形用鼠标点取第一行,变为绿条,然后依次输入程序选编程菜单下”编程”功能 输入程序后,按F10键转到图形显示状态转到编程窗,读取程序选丝孔位置,及起割点和切割方向控制界面转换到加工窗用鼠标点取”模拟”按钮检查代码的正确性选脉宽,脉间,加工电压及高频功率管开运丝,水泵,电机,高频,并对位,清计时器,用鼠标点取加工窗里的”WORK”按钮观察
43、间隙电压波形和电流标,并调节跟踪器使状态稳定切割完毕,关高频,电机,水泵,运丝,取下工件.加工完毕四、 影响加工精度的几个因素 电火花数控线切割加工属于最终成型的精密加工。线切割工件的最终成型尺寸受很多方面的影响，譬如，工作液使用时间的长短，钼丝的张紧程度，机床的精度，加工参数（脉宽，加工电流）的选取，甚至，有些非封闭的切割，因为切割方向的选取，也会影响工件的尺寸，这些因素中，一些是客观的，一些是主观可以选取的。 数控线切割机床的精度取决于滚珠丝杆与螺母的配合间隙。滚珠丝杆与螺母的配合间隙分为径向间隙和轴向间隙，丝杆和螺母加工好后，径向间隙就已经决定。轴向间隙可以调整。脉冲信号经过驱动电路放大到步进电机，步进电机驱动滚珠丝杆通过螺母带动工作台移动。设丝杆与螺母配合的轴向间隙x,y,(分别指X,Y两轴的配合轴向间隙),则在加工下列图形时，尺寸标注L2=L5，但由于反向，不考虑别的影响，L5应小于L2，其差值即为Y周的轴向间隙y，即L2= L5+y。y有时候也称为反向间隙。同样道理，L6的尺寸也要缩少一个x。L1L2L3L4L5L6加工起始点，顺时针 影响加工精度的因素，还有，如工作液，电参数等，新的工作液，大的加工电流，大的脉宽会导致放
