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（图纸+论文）电火花线切割加工试验及参数优化分析（全套完整）

小的场所，避免阳光通过窗户和顶窗玻璃直射及靠近热流的地方。高精密零件加工之产品需要在恒定的温度下进行，般为室温。由于线切割放电机器本身工作时产生相当大的热量，如果温度变化太大则会对机器使用寿命造成严重影响。．选择屏蔽屋因线切割放电加工过程属于电弧放电过程，在电弧放电过程中会产生强烈的电磁波，从而对人体健康造成伤害，同时会影响到周围的环境。．选择通风条件好，宽敞的厂房，以便操作者和机床能在最好的环境下工作.图.为电火花线切割加工机床.本章小节本章节主要是对电火花线切割的发展介绍，了解电火花线切割的未来发展和目前电火花线切割加工技术的研究与发展趋势。.本章小节本章节主要是电火花线切割加工原理的主要分析，了解低速走丝和高速走丝的工作原理以及加工特点了解电火花线切割的加工特点，分析电火花线切割和电火花成型加工的异同了解电火花线切割的局限性，以便解决加工过程中出现的问题知道电火花线切割加工的应用。第三章电火花加工实验设备图.电火花数控线切割机床图中，为床身，为坐标工作台，为走丝结构，为丝架，为夹具，为附件冷却液箱在机床后侧，图中为给出图.为实验的型号为电火花数控线切割机床。机床由主机和控制台两部分组成。机床主机部分由床身坐标工作台锥度切割装置走丝机构丝架工作液箱夹具附件等部件组成.表.为机床主要参数机床型号工作台台面尺寸工作台行程最大切割厚度最大切割锥度精度.粗糙度ц生产率电极线钼丝.工作液混合皂化液脉冲电源控制柜工作电源三相功耗.机床尺寸重量.备注变跨距.机床传动系统工作台的传动路线见图.向控制系统发出进给脉冲步进电机齿轮齿轮横向丝杠螺母向控制系统发出进给脉冲步进电机齿轮齿轮纵向丝杠螺母控制系统每发出个脉冲，工作台就移动.，通过向两个摇手柄也可以使工作台实现向移动。图.工作台传动系统图运丝部件的传动路线见图.电动机联轴器运丝筒高速旋转齿轮齿轮齿轮齿轮丝杠螺母带动拖板行程开关。运丝装置带动电极丝按定线速度运行，并将电极丝整齐地排绕在运丝筒上，行程开关控制运丝筒的正反转。图.运丝装置传动系统图线架运丝筒旋转带动电极丝往复运动，排丝轮导轮保持电极丝轨迹导电块进电。线架由两步进电机控制线架做方向运动，实现锥度切割。.机床操作步骤.开机，电源开关左旋。.把加工程序输入控制台。.型机床根据工件的厚度调整线架跨距切割工件时不允许调整线架跨距。.安装工件。注意.装夹工件前先校正电极丝与工作台的垂直度。.选择夹具，型机切割锥度零件时夹具需安装垫块，切割无锥度零件时取下垫块。型机为种夹具。.将夹具固定在工作台上。.装夹工件时应根据工件图纸要求用百分表等量具找正基准面，使其与工作台的向或向平行。.装夹工件位置应使工件的切割区控制在机床行程范围内。.装夹工件时应保证在切割过程中工件与夹具不应碰到线架的任何部分。与最终加工的形状可能不样影响加工精度及效率的参数影响电火花线切割加工精度和效率的主要参数有电源电压脉冲宽度脉冲停歇时间脉冲峰值电流间隙电压伺服跟踪速度工作厚度电极丝转速冲液压力以及液体成分等影响电火花成形加工精度和效率的主要参数有电源电压脉冲宽度脉冲停歇时间脉冲峰值电流间隙电压伺服跟踪速度加工深度抬刀排屑次数及时间冲液压力放电介质的成分等衡量加工效率的单位加工的工件形状及对毛坯的要求用于电火花线切割加工的工件不能是不通孔式。毛坯首先要求是导电材料，已经完成热处理工序，有定位基准面，有些工件需要钻加工预备孔用于电火花成形加工的工件毛坯首先要求是导电材料，已经完成热处理工序，有定位基准面。加工的工件可以是不通孔式放电加工介质用于电火花线切割放电加工常用介质为线切割专业乳化液线切割专用水基工作液去离子纯净水煤油电火花成形加工常用介质为普通煤油或电火花专用加工煤油工作液供给方式电火花线切割加工的工作液供给方式分为冲液式和浸液式两种电火花成形加工的工作液供给方式般为浸液式加冲液式.电火花线切割加工的局限性.加工精度有限数控高速走丝电火花线切割加工机床受到电极丝损耗机械部分的结构与精度进给系统的开环控制加工中工作液导电率的变化加工环境的温度变化及本身加工特点如运丝速度快振源比较多导轮磨损大电极丝换向等因素影响，机床的加工精度被局限起来。.切割过程易断丝数控高速走丝电火花线切割机床的电极丝张力是固定不可调的，在加工的过程中，电极丝的抖动较大，这使得电极丝容易出现断丝现象，从而导致加工不连续，并需要有工人监督，随时解决断丝现象，从而降低人员的利用率。.电火花线切割加工的应用电火花线切割加工不仅有很多工艺特点，而且非常经济有效，为新产品试制精密零件加工及模具制造开辟了条新的工艺途径。现已广泛用于国民经济各个生产制造部门，并成为种必不可少的工艺手段。目前主要用于冲模挤压模拉伸模塑料模电火花成形用的工具电极以及各种复杂零件加工等。.加工模具适用于各种形状的冲模。调整不同的间隙补偿量，只需次编程就可以切割凸模凸模固定板凹模及卸料板等。模具配合间隙加工精度通常都能达到双向高速走丝线切割机和.〜.单向低速走丝线切割机的要求。此外，还可加工挤压模粉末冶金模弯曲模塑压模等，也可加工带锥度的模具。.切割电火花成形加工用的电极般穿孔加工用的电极以及带锥度型腔加工用的电极，以及铜钨银钨合金之类的电极材料，用线切割加工特别经济，同时也适用于加工微细复杂形状的电极。.加工零件在试制新产品时，用线切割在坯料上直接割出零件，例如试制切割特殊微电机硅钢片定转子铁心，由于不需另行制造模具，可大大缩短制造周期降低成本。另外修改设计变更加工程序比较方便，加工薄件时还可多片叠在起加工。在零件制造方面，可用于加工品种多，数量少的零件，特殊难加工材料的零件，材料试验样件，各种型孔型面特殊齿轮凸轮样板成型刀具。有些具有锥度切割的线切割机床，可以加工出“天圆地方”等上下异形面的零件。同时还可进行微细加工，异形槽和标准缺陷的加工等。做放电柱。放电柱中带电粒子由电场加速，电子奔向阳极，正离子奔向阴极。放电柱与阳极表面的层阳极区域，形成阳极压降。同样，放电柱与阴极表面之间极薄的层为阴极区域，形成阴极压降。脉冲放电是，在放电柱等离子体中存放着大量电子，这些电子部分来源于阴极发射，部分来源于通道中介质的电离。在电场的作用下，具有定动能的电子奔向阳极，轰击阳极表面，动能转化为热能。电子数目越多，或者说，电子流越大，电子传递给阳极的能量就越大。正离子同样具有定的动能，在电场作用下奔向阴极表面。这样，传递给阴极的能量主要决定于正离子数目及其动能和复合能的大小，电压越大，电场作用越强。图.放电痕剖面示意图电蚀产物的抛出脉冲放电的初期，热源产生的瞬时高温，使电极放电点部分材料汽化。汽化过程中，产生很大的热爆炸力，使加热至熔化状态的材料被挤出或溅出。电极蒸汽介质蒸汽以及放电通道的急剧膨胀，也会产生相当大的压力，参与熔化材料的抛出过程。脉冲持续时间较短时，这种热爆炸力抛出效应较显著。脉冲放电期间，电流的电磁效应产生电磁力。作用在放电熔化区内的电磁力的方向与电极表面成角度，可分解成两个分力，即轴向力和径向力，它们的大小随放电时间而变化。当轴向力指向电极内部时，可将熔融材料压出，径向力却阻碍其被压出。随着放电时间的变化，电力线分布也变化。当轴向力减少径向力增大时，熔化区将处于较高的压力下，提高了熔融材料的沸点。这时，在过熔融材料内产生汽化中心，引起爆炸，将熔化材料抛出。这种效应在脉冲持续时间较长电流较大的情况下比较明显。在放电电流结束后的若干时间内，由于液体动力作用，熔化材料还会大量抛出。因为放电过程产生气泡，随着脉冲电流的增大，气泡内压力增高。电流经过最大值后，汽化速度降低，气泡内的压力降低，气泡壁上蒸汽冷凝以及液体运动的惯性均导致气泡内压力的降低，电流结束后，气泡继续扩展，残余蒸汽继续冷凝，致使气泡内压力急剧下降，甚至降到大气压力以下，形成局部真空，使高压力下溶解在熔融和过热的气体放出，材料本身沸腾，使得熔融的液滴和蒸汽从小坑中再次抛出，至此放电小坑最后形成。总之，材料的抛出是热爆炸力电磁力流体动力的等综合作用的结果。图.线切割时的极间电压波形.电火花线电火花,切割,加工,试验,实验,参数,优化,分析,毕业设计,全套,图纸第章引言.电火花线切割的发展.电火花线切割机床的分类.电火花线切割的加工环境.本章小结第二章电火花线切割加工的机理及应用.电火花线切割加工原理.电火花线切割加工物理过程.电火花线切割加工的特点.电火花线切割加工的局限性.电火花线切割加工的应用.本章小结第三章电火花加工设备.机床传动系统.机床操作步骤.机床控制系统.本章小结第四章加工试验及分析.试验简介.电极工具头制作.本章小结第五章试验总结体会及前景.实验总结.体会.前景.本章小结致谢参考文献第章引言电火花线切割的发展电火花线切割机简称，属电加工范畴，是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法。线切割机也于年发明于前苏联，我国是第个用于工业生产的国家。目前电火花线切割加工技术的研究与发展趋势主要表现在以下几个方面.新型走私系统.油基工作液.自动化，人工智能技术．微细电火花线切割加工.多次切屑工艺今后的趋势是将在以下几个方面进行深人开发研究开发和完善开放式的数控系统。目前高速走丝电火花线切割机所用的数控软件是在基础上开发的，有很大的局限性，难于进步扩充其功能。现在应加速向以机为基础的开放式多任务管理与控制系统发展，以便充分开发机的资源，扩充数控系统功能。继续完善数控电火花线切割加工的计算机绘图自动编程加工规机控制及其缩放等功能，扩充自动定位自动找中心低速走丝及自动穿丝高速走丝及自动紧缩等功能，提高电火花线切割加工的自动化程度。研究放电间隙状态数值检测技术，建立伺服控制模型，开发加工过程伺服进给自适应控制系统。为了提高加工精度，还应对传动系统的丝距误差及传动间隙进行精确检测，并利用机进行自动补偿。开发和完善数值脉冲电源，并在工艺试验基础上建立工艺数据库，开发加工参数优化选取系统，以帮助操作者根据不同的加工条件和要求合理选用加工参数，充分发挥机床潜力。深人研究电火花线切割加工工艺规律，建立加工参数的控制模型，开发加工参数自适应控制系统，提高加工稳定性。进步开发有自主版权的电火花线切割和人工智能软件。积极采用现代技术，促进电火花线切割技术发展今后的电火花线切割技术开发研究将会涉及到用激光测量技术来分析研究机床零部件的制造质量用有限元技术来分析机床结构的力学性能和热稳定性用陶瓷等新材料来制造机床的关键零部件及其工夹具用模糊控制技术来开发伺服进给和加工参数控制系统用人工神经网络技术来研究各种复杂系统的输入量与输出量之间的关系,并建立相关的神经网络模型用数值模拟计算机仿真技术上的各种疑难问题，并预测其结果用专家系统或人工智能系统来控制加工过程等。.电火花线切割机床的分类电火花线切割机床根据电极丝的运行方向和速度电火花线切割机场通常风味两大类类是往复高速走丝电火花线切割机床，般走丝速度为,这是我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式另类是单向低速走丝电火花线切割机床，般走丝速度低于.，这是国外生产和使用的主要机种。按电极丝运动轨迹的控制形式分靠模仿形控制电火花线切割机床靠模仿形电火花线切割机床，其在进行线切割加工前，预先制造出与工件形状相同的靠模，加工时把工件毛坯和靠模同时装夹在机床工作台上，在切割过程中电极丝紧紧的贴着靠模边缘作轨迹运动，从而切割出与靠模形状和精度相同的工件。二光电跟踪控制电火花线切割机床光电跟踪控制电火花线切割机床，其在进行线切割前，先根据零件图样按