中职高教版《数控加工工艺与编程》4.2.1线切割加工原理及机床结构教案

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中职高教版《数控加工工艺与编程》4.2.1线切割加工原理及机床结构教案

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序号 34 授课日期 班级
项目(章节) 4.2.1线切割加工原理及机床结构 授课时数 2
教学目标 与要求 掌握线切割加工原理及机床结构
教学难点 与重点 重点:线切割加工原理及机床结构 难点:线切割加工原理
授课方法 讲授 (现代化) 教学手段 多媒体
作 业 线切割加工原理是什么?
教 学 内 容 及 过 程 时间 分配
一、线切割加工原理 电火花线切割加工的基本原理与电火花成形加工相同,但加工方式不同,它是用细金属丝作电极。线切割加工时,线电极一方面相对于工件不断地移动(慢速走丝是单向移动,快速走丝是往返移动),另一方面,装夹工件的十字工作台,由数控伺服电动机驱动,在x、y轴方向实现切割进给,使线电极沿加工图形的轨迹运动对工件进行切割加工。 二、线切割加工特点 优点: (1)适合于机械加工方法难于加工的材料的加工,如淬火钢、硬质合金、耐热合金等。 (2)以金属线为工具电极,节约了电极设计、制造费用和时间,能方便地加工形状复杂的外形和通孔,能进行套料加工。 (3)冲模加工的凸凹模间隙可以任意调节。 (4)不需考虑电极损耗 电火花加工中电极损耗是不可避免的,并且因电极损耗还会影响加工精度;而在线切割加工中,电极丝始终按一定速度移动,不但和循环流动的工作液一道带走电蚀产物,而且,自身的损耗很小,其损耗量在实际工作中可以忽略不计。因此,也不会因电极损耗造成对工件精度的影响。 缺点: (1)被加工材料必须导电 (2)不能加工盲孔
教 案
教 学 内 容 及 过 程 时间分配
三、线切割加工对象 线切割广泛用于加工硬质合金、淬火钢模具零件、样板、各种形状复杂的细小零件、窄缝等。如形状复杂、带有尖角窄缝的小型凹模的型孔可采用整体结构在淬火后加工,既能保证模具精度,也可简化模具设计和制造。此外,电火花线切割还可加工除盲孔以外的其它难加工的金属零件。 四、线切割加工设备 电火花线切割加工机床根据电极丝运行速度不同分为快走丝和慢走丝两种机床,其组成主要包括:线切割机床必须包括机床主体、控制器、脉冲电源、工作液循环系统四大部分,如图4-6所示。 (1)机床本体 机床本体由床身、运丝机构、工作台和丝架组成。 床身:用于支撑连接工作台、运丝机构等部件,内部安放机床电器和工作液循环系统; 运丝机构:电动机带动储丝筒交替作正、反向转动,通过线架导轮将旋转运动转变为往复直线运动; 工作台:工作台分为上下两层,分别与X、Y向丝杠相连,由两个步进电机分别驱动。步进电机每接受到一个电脉冲信号,就旋转一步距角,使工作台在相应的方向上移动0.001mm; 丝架:用来支撑电极丝,并使电极丝工作部分与工作台平面保持一定的几何角度。 (2)脉冲电源 脉冲电源又称高频电源,其作用是把普通的50HZ交流电转换成高频率的单向脉冲电压 。加工时,电极丝接脉冲电源负极,工件接正极。 (3)系统控制装置
控制系统主要是控制工作台拖板的运动(轨迹控制)和脉冲电源的放电(加工控制)。 (4)工作液循环系统 工作液循环系统包括:工作液箱、工作液泵、流量控制阀、进液管、回液管及过滤网罩等。工作液起冷却电极丝和工件、排除电蚀产物、提供一定绝缘性能的工作介质的作用。

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