电火花成型加工实习教学方案

电火花成型加工实习教学方案一、教学目标随着科学技术不断发展，具有高熔点、高强度、高脆性、高粘性等性能的新材料不断出现，具有各种复杂结构和特殊工艺要求的工件越来越多，各类新的技术问题不断出现，人们通过各种渠道，借助多种能量形式，不断探求新的工艺途径，于是各种特种加工方法先后应运而生。目前，电火花成型加工已成为一种重要的特种加工技术。（一）知识掌握点1．掌握电火花成型加工的基本原理、特点。2．了解电火化成型加工的基本条件。3．掌握电火花成型加工中程序的编制方法。（二）能力训练点1．掌握电火花成型加工机床操作的基本步骤及方法。2．掌握电极和工件的装夹。3．掌握电火花加工参数设定。（三）素质培养点1.培养学生质量意识。2．培养学生职业道德。3．培养学生的创造精神。二、大纲重点、学习难点及化解办法（一）大纲重点1．掌握电火花成型加工的工作原理和有关组成部分的作用。2．掌握电火花成型加工程序的编制方法。3．掌握电火花成型加工机床操作要领。（二）大纲难点1．熟悉电火花成型加工的基本原理。2．实现电火花成型加工的基本条件。3．电火花成型加工基本工艺规律。（三）难点化解方法1．结合原理示意图讲解基本原理。2．重点讲解极性效应和覆盖效应。3.理论联系实际。三、教学计划单元教学形式主要内容目标计划用时备注1课堂讲授电火花成型加工的基本原理、特点初步了解电火花加工方法2课时建立电火花加工的概念2操作示范示范并讲解操作要点。通示范使学生对操作过程有一个全面的认识。2课时注重实践与理论的结合3学生操作在教师提示下独立编制程序并操作电火花机床通过亲自操作掌握电火花机床操作技能。3课时［教学计划设计说明］本教学计划依据教学大纲要求，遵循理论联系实际的原则，本着够用能用的教学目标循序渐进的安排教学内容，说明如下：１．通过入门讲解，使学生对特种加工有一个感性认识。２．在讲解加工程序编制时依据加工要求进行编程，具有很强的针对性。３．教师的示范操作给了学生规范化的操作概念，通过示范讲解还解决了学生一些理论上疑惑。４．学生通过亲自操作机床，真正掌握电火花成型加工机床的操作技能。总之，本计划安排得当，既符合教学大纲要求，又符合我校教学实际。四、物质准备1．设备：NH7130NC电火花成型加工机床2．工具：扳手、电极3．材料：紫铜、石墨、合金钢等五、教学过程单元1电火花成型加工的基本知识[导入]电火花加工又称为放电加工（ElectricalDischargeMachining，简称为EDM），是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺。电火花加工是在一定介质中，利用两极之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象对材料进行加工，以使零件的尺寸、形状和表面质量达到预定要求的加工方法。[讲解]电火花成型加工的基本原理1．火花成型加工的基本原理电火花成型加工是与机械加工完全不同的一种新工艺。其基本原理如图一所示是被加工的工件做件电极，石墨或者紫铜做工具电极。脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上，此时工具电极和工件均淹没于具有一定绝缘性能的工作液中。在自动进给调节装置的控制下，当工具电极与工件的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，两极间最近处的工作液被击穿，工具电极与工件之间形成瞬时放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来，形成局部的电蚀凹坑。这样随着相当高的频率，连续不断的重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可以将工具电极的形状复制到工件上，加工出所需要的和工具形状阴阳相反的零件。图一电火花加工原理示意图1—自动进给调节装置2—脉冲电源3—工具电极4—工作液5—工件6—工作台7—过滤器7—工作液泵2．电火花成型加工的特点a)脉冲放电的能量密度高，便于加工特殊材料和复杂形状的工件。不受材料的硬度的影响，不受热处理状况的影响。b)脉冲放电时间极短，放电时产生的热量传导范围小，材料受热处理影响范围小。c)加工时，工具电极和材料不接触，两者之间宏观作用力极小。工具电极材料不需要比工件材料硬度高。d)直接利用电能加工，便于实现加工过程的自动化。电火花加工同时也具有一定的局限性，具体是：a)只能加工金属等导电材料。但最近研究表明，在一定条件下也可以加工半导体和聚晶金刚石等非导体超硬材料。b)加工速度一般较慢c)存在电极损耗。由于电火花加工靠电、热来蚀除金属，电极也会在受损耗，影响加工精度。d)最小角部半径有限制。2．火花成型加工的基本条件a)实现工具电极和工件电极之间必须维持合理的距离，即相应于脉冲电压和相应于介质的绝缘强度的距离。若两电极距离过大，则脉冲电压不能击穿介质，不能产生火花放电，若两极短路，则在两电极间没有脉冲能量消耗，也不能实现电腐蚀加工。b)两极间必须入介质。电火花成型加工通常使用煤油或去离子水做为工作液。c)输送到两极间的脉冲能量密度应足够大。一般为105～106A/cm2。能量密度足够大，才可以使被加工材料局部熔化或者气化，被加工材料表面形成一个腐蚀痕，从而实现电火花加工。d)放电必须是短时间的脉冲放电。一般放电时间为1μs～1ms。这样才能使放电时产生的热量来不及在被加工材料内部扩散，从而把能量作用局限在很小的范围内，保持火花放电的冷极特性。e)脉冲放电须重复多次进行，并且多次脉冲放电在时间和空间是分散的。f)脉冲放电后的电蚀产物应能及时排放至放电间隙之外，使重复性放电顺利进行。单元2电火花加工机床的操作与编程[导入]操作电火花机床必须要注意安全。[学法提示]注意各参数在加工效果上的差别。[操作示范]1．操作流程1)合上电源，按启动以后，系统进行自检，指示灯亮，三轴显示-888.888，规准值显示88-----88；2)几秒钟后，系统结束自检，三轴及规准值显示上次关机时的值，主轴悬停，公/英和反打指示灯指示上次关机时的状态；3)进行参数设定；4)按加工键，可以开始加工；5)再按回零键或深度加工到位，自动切断加工波形，主轴回退，报警66)按下消声键取消报警；7)按下急停按钮。8)关机。2.手持盒操作1）加工对刀或拉表状态，按“加工”键条件满足的情况下，加工指示灯亮，开始放电加工，同时启动油泵；条件不满足，报警；加工状态，再按“加工”键，则切断加工电源，关油泵，主轴回退，回退到位，切换到对刀状态，报警。2）对刀加工灯亮时，按“对刀”键，则切断加工电源，关油泵，对刀灯亮，系统转换到对刀状：当对刀灯亮时，该键无效：拉表灯亮时，按“对刀”键，则对刀灯亮，系统转换到对刀状态。3）拉表加工灯亮时，按“拉表”键，则切断加工电压，关油泵，拉表灯亮，系统转换到拉表状态；对刀灯亮时，按“拉表”键，则拉表灯亮，系统转换到拉表状态；拉表灯亮时，该键无效。4）油泵按“油泵”键，灯亮，油泵启动，开始供应加工液；再按“油泵”键，关油泵。5）悬停按“悬停”键灯亮，主轴旋停，快退/慢退，快进/慢进键无效；再按“悬停”键灯灭，快退/慢退，快进/慢进键有效；6）快退/慢退按“快退”键，主轴快退；再按“慢退”键，主轴慢退；7）快进/慢进按“快进”键，主轴快退；按“慢进”键，主轴慢退；对刀短路，则“快退”键，“慢退”键无效；教师在讲解程序时要帮助学生分析程序，在讲解过程中一定要多提问，以使学生掌握这种加工技术。单元3学生编程与加工。[讲解]操作中有几点要求：1）由于电火花成形机使用煤油作为工作液，必须注意防火。2）工作场地及屋顶不许有易燃物质。3）机内出现异味要立即停机。4）没有得到教师同意，不允许私自操作机床六、总结、拓展（根据具体情况进行）七、板书设计（略）