慢走丝加工技术入门

1毕业设计（论文）标题：线切割加工技术在模具制造中的应用与推广学生姓名：谢阳毅系部：机电工程系专业：模具设计与制造班级：高模具0901班指导教师：王志宏株洲职业技术学院教务处制2目录摘要……………………………………………………………………绪论……………………………………………………………………第一篇数控特种加工方法——线切割加工第1章模具零件的主要加工方法………………………………1、1常规机械加工………………………………………1、2数控特种加工………………………………………1、3其他加工方法………………………………………第2章数控电火花线切割机床…………………………………2、1结构组成及放电加工原理………………………………2、2数控电火花线切割机床的分类…………………………2、3数控电火花线切割加工工艺及加工特性………………第3章沙迪克慢走丝线切割机床…………………………………3、1操作说明及安全操作规范…………………………3、2指令说明及加工条件的选择…………………………3、3影响线切割加工精度的因素以及原因…………………3、4线切割特殊加工工艺的使用与注意事项………………3第4章线切割加工技术在模具制造领域中的应用及推广第二篇典型模具零件线切割加工实例第5章高精度冲裁模工作零件加工……………………5、1冲裁模结构及线切割主要加工工位………………………5、2凸凹模线切割加工及工艺规程的制定………………5、3高精度异形凸模的加工及工艺规程的制定………………5、4连续模凹模板的线切割加工注意事项……………………第6章注射模成型零件加工6、1主流道衬套线切割加工工位及工艺规程制定……………6、2塑料模模仁挖入孔实配加工…………………………6、3凹模模仁顶针孔线切割加工及注意事项…………………第7章其他特殊零件的加工及加工方法的运用7.1电极及薄细齿加工……………7.2特殊材质线切割加工及无屑加工……………论结…………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………致谢…………………………………………………………………4摘要本文从生产实际出发，结合自己平时所学到的知识点加以延伸，并参照数控特种加工机床的加工特性，及在实际生产的实用性，经济性，可行性加以考虑，以实际的零件加工为参照，由理论到实践，予以剖析。由浅入深，从基本的结构介绍到原理分析，由发展历程到今后的应用领域，都予以提及。通过相关的工艺规程安排，加工路径的选择，从而使数控特种加工之——电火花线切割机床，在加工复杂，异形零件上的优势予以体现。同时结合计算机绘图软件如AutoCAD,将加工零件之图面进行整合，绘制，根据图面编制出工艺制程，计算好各零件的经济精度，排配到各工段予以加工，从而达到以最小成本，加工出合乎客户需求的产品，本文阐述的宗旨也在于此。本文围绕模具凸模、凹模、凹凸模、连续模模板等成形零件的数控电火花线切割加工进行详细的介绍，通过实际加工对冲裁模、级进模、塑料注射模、压铸模的典型零件进行加工工艺分析与操作讲解，浅显易懂，可操作性较强。如本文无特殊说明，一些线切割性能说明均以日本沙迪克AQ系列机台为蓝本，其中一些名词均为业内专业术语，具体参照了富士康鸿准模具公司为依据，对于一些较难懂深奥的名词，在文章后面附录有特殊释义。关键字：电火花线切割机床，工艺分析，加工原理，CAD，冲裁模，沙迪克，凹凸模，入子，线切割5绪论一、中国模具行业发展现状：模具行业的快速发展,对中国乃至世界的制造业都产生了深远的影响,它的出现降低了劳动强度,提高了生产效率,是制造业的一次巨大的革命。在现代工业生产中，模具是生产各种产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成形。采用模具生产零部件，具有生产效率高。质量好。成本低。节省能源和原材料等一系列优点，在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金。陶瓷制品等生产行业中得到了广泛的应用，成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具工业对国民经济和社会的发展，起着越来越重要的作用。世界上一些工业发达国家，模具制造技术的发展非常迅速。模具制造水平的高低，以成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。德国把模具称为“金属加工中的帝王”,并把模具视为“关键工业”,美国把模具称为“美国工业的基石”，日本则把模具说成是“促进富裕繁荣的动力”。近年来，我国的模具制造技术也有较大发展。目前，国内已能生产精度达到2微米的多工位级进模，工位数最多已达160个，寿命1-2亿次。在大型塑料模具方面，现在已经能生产48英寸的电视机塑料外壳模具，以及汽车整体仪表盘等模具。在汽车模具方面，现已经能制造部分轿车外壳覆盖件模具。在模具工业的产值中，冲压模具约占%50，塑料模具约占%33，压铸模具约占%6，其他各类模具约占%11。在目前乃虽然中国模具工业在过去10多年间取的长足发展，但许多方面与工业发达的国家相比，还有差距。如精密加工设备在模具加工设备中的比重还很低，计算机辅助软件应用的普及率还不是很高，许多先进的模具加工技术的应用还不够广泛等特别是在大型，精密，复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些模具生产能力尚不能满足国内需求，需要大量进口。今后一段时期内，CAD/CAE/CAM技术的进一步推广。快速原型制造和快速模具制造技术的更快发展。高速铣削和超精加工及复杂加工的进一步采用。热流道技术的推广应用。模具标准化程度的不断提高。优质模具材料的开发和应用及表面处理先进技术6的发展，包括虚拟技术。逆向工程和并行工程的采用等，都将是模具行业的技术发展趋势。二、特种加工方法的特点：模具工业的快速发展，不断对模具制造技术提出更高的要求。为了适应工业生产对模具的现实需求，在模具制造生产过程中采用了许多新工艺和先进的加工设备及高性能材料，不仅改善了模具的加工质量，同时也缩短了模具制造周期，提高了模具使用寿命。而传统的车，铣，刨，磨等常规加工方法以逐渐不能满足实际生产的需要，特别是对于高硬度。高韧性，高强度，高脆性等难加工材料，以及精密细小。形状复杂和结构特殊的各类模具零件，用传统切削的加工方法很难达到精度，表面粗糙度和生产率的要求。因此近几十年来相继出现了一系列不用刀具和磨料，利用电能、热能光能。声能、电化学能。等去除材料的新型加工机床——特种加工机床，配备了数控系统的特种加工机床即为数控特种加工机床。与传统机械加工方法相比，特种加工方法的特点为：（1）加工范围不受材料物理性能，机械性能的限制，能加工软、硬、脆、高熔点及非金属材料。（2）易于加工复杂成型面，微细表面，及柔性零件。（3）能获得良好的表面质量。（4）各种加工方法易于复合成新工艺方法，便于推广使用。（5）加工条件中起重要作用的电参数容易调节，便于加工过程的自动化控制。7第一篇数控特种加工方法——电火花线切割加工第一章模具零件的主要加工方法1、1常规机械加工常规的机械加工是以刀具和磨料为工具，利用切削刀具和机械能来实现切削的。常规机械加工时模具制造中不可缺少的一种重要加工方法，即使是精度要求再高的模具，也需要采用切削及磨削来某些工作。如去除毛坯料、成型面加工、孔类加工、心轴类零件加工等。常规机械加工的特点是：加工精度较好，生产效率高，成本低，加工零件受操作者技术水平影响大，加工复杂零件往往需要多次装夹，多工位加工，加工速度慢，对于硬质材料难于加工，材料利用率不高。但模具制造过程中，常规机械加工仍然是主要的加工手段。1、2数控特种加工特种加工是有别于常规机械加工方法的非传统加工方法，利用电能。热能。光能。声能。电化学能。等去除材料的新型加工方法。常见各类数控特种加工机床加工原理，工艺特点，使用范围如下表所示：类型加工原理加工工艺特点适用范围数控电火花成型应用电蚀现象的原理，在工件与工具电极间隙之间加上脉冲电压，使间隙最小处或绝缘强度最低处的工作液介质击穿形成火花放电，其瞬间工具电极不必比工件材质硬，工件的加工性能主要取决于工件的热学性能，工件与电极不存在接触式切适应于绝大多数模具加工，各种量具，异及微细精密成型加工，各种高硬度合金材料加工8机床高温蚀除工件材料，实现成型加工削运动，不存在切削力数控电火花线切割机床应用电蚀现象的原理，利用连续移动的金属丝和各种镀层金属丝作为负电极，被加工工件为正电极，在脉冲宽度电流峰值高的脉冲电源作用下，实现切割加工采用线材做电极，无需进行工具电极的设计和制造，电极丝很细，蚀除量很小，材料利用率高，加工成本与加工精度有关主要适应于冲模，挤压模，喷嘴，窄槽的微细加工，主要加工2D曲面，亦可加工斜度工件，及上下异形工件数控等离子弧切割加工机床利用电弧通过机械压缩效应，热和电磁的收缩效应，使电弧高度压缩而产生高温高速粒子流等离子体，实现对金属材料的切削切割速度快，加工成本低，切割精度高，切割材料厚度范围广，热变形小适应于切割所有的金属材料，还可对金属材料进行焊接和喷涂加工数控激光加工机床利用激光高能高密度性的特点，使被加工材料瞬间达到相变，融化或汽化来实现材料的切割，焊接和热处理功率密度高，几乎可以加工任何材料，加工速度快，效率高，热变形小，属于无接触加工可用于绝大多数金属，非金属以及普通加工方法难以加工的材料，以及硬度高，脆性大，难熔的材料进行切割，打孔，焊接等9加工数控火焰切割机床利用氧化反应的热量，即铁在氧气中燃烧时所产生的热量来进行切割切割过程所产生能量主要来源于铁在氧气中燃烧，较薄的钢板产生热量小，变形量大适合于厚度在10mm以上的低碳钢切割1、3其他加工方法其他加工方法是有别于前两种的常规机械加工和数控特种加工方法，具有独特性。如焊接法制模是将分散好的模块焊接在一起形成所需要的模具，具有加工简单，快速，省料尺寸大小不受限制等优势。尤其适用于加工精度要求不太高的压铸模和模具修复中使用此方法。还有锻造，铸造，快速成型等方法，因篇幅有限在此不做一一介绍。第二章数控电火花线切割机床2、1结构组成及放电加工原理一、线切割机床发展史线切割机床（WirecutElectricalDischargeMachining简称WEDM），属电加工范畴。由前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化。氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方10法。1960年，苏联首先研制出靠模线切割机床。早期的线切割机床采用电气靠模控制切割轨迹，使用的加工液是矿物质性油(灯油)，绝缘性高，极间距离小，加工速度低于现在机械，实用性受限。1969年巴黎工作母机展览会中展出，改进加工速度，确立无人运转状况的安全性。但NC纸带的制成却很费事，若不用大型计算机进行自动程序设计，对使用者是很大的负担。在廉价的自动程序设计装置(AutomaticProgramedToolsAPT)出现前，普及甚缓。当时由于切割速度低，制造靠模比较困难，仅用于在电子工业中加工其他加工方法难以解决的窄缝等。其中我国在线切割技术应用方面也有较长的历史。1966年，中国成功研制采用乳化液和快速走丝机构的线切割机床。1970年9月30日国营长风机械总厂研制成功“数字程序自动控制线切割机床”，为该类机床国内首创。此后，随着脉冲电源和数字控制技术的不断发展以及多次切割工艺的应用，大大提高了切割速度和加工精度。二、结构组成线切割加工机床主要由三大部分组成：1、机械主体：指机械传动及零件加工主体装置。2、NC控制系统：提供加工电源及CNC控制信号传递，回馈装置。3、供液循环系统：提供加工液循环、过滤、冷却、储存的装置。三、机械传动原理及放电加工原理1、机械传动原理：由NC控制讯号传递给伺服马达，伺服马达带动各轴丝杠传动，丝杠带动工作台在导轨上做来回运动，通过辅助限位开关做行程限位，从而实现传动进给。2、放电加工原理：线切割放电加工是以线电极作为工具电极，在电极丝与钢，铜或超硬合金等被加工物之间施加60-300伏的脉冲电压，并保持5-50微米的放电间隙，间隙中充满水，乳化液或专用放电油等绝缘物质，当极间绝缘被击穿的瞬间，电极与被加工物之间发