電火花加工范文

導語：如何才能寫好一篇電火花加工，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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Abstract： This paper analyzes the influence of WEDM's electrical parameters on processing quality， summed up the impact of the law of the main electrical parameters of the processing quality， and illustrates how to select a reasonable electrical parameters in industrial production for processing， the application of this conclusion guidanceindustrial production will have important practical value.

關鍵詞： 電火花線切割；電參數

Key words： WEDM；electrical parameter

中圖分類號：F407.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）08-0035-02

0 引言

電火花線切割加工（Wire electrical discharge machining，簡稱WEDM）作為特種加工技術的一種，在對一些難加工的材料、特殊及形狀復雜零件的加工上較傳統的切削加工方法具有明顯的優勢，因此在汽車、航空航天、模具、刀具和沖模制造等領域得到廣泛的應用。由于電火花線切割加工的固有特性，加工速度相對比較慢，特別是在精加工條件下，電火花線切割加工的表面粗糙度和生產效率之間存在很大的矛盾。

影響電火花線切割加工質量的因素很多，比如加工工藝路線、工件材料、電極絲材料、脈沖電源、工作液濃度與臟污程度、機床加工精度等。其中，在其他工藝參數基本相同的情況下，電參數對加工質量的影響非常顯著，是加工中應該考慮的主要因素。

目前，矩形波被廣泛應用于脈沖電源，矩形波脈沖電源的波形如圖1所示，本文以矩形波脈沖電源的波形為例，分析主要電參數（脈沖電壓、峰值電流、脈沖寬度、脈沖間隔）對加工質量（加工速度、表面粗糙度）的影響，并進行合理的選擇。

1 主要電參數對加工質量的影響

1.1 開路電壓（Ui）的影響 開路電壓Ui是指間隙開路或間隙擊穿之前的極間峰值電壓，等于電源的直流電壓，會引起放電峰值電流和放電間隙的改變。圖2所示為開路電壓對加工速度V和表面粗糙度Ra影響的關系曲線，在其他條件不變的情況下，加工電流隨著開路電壓峰值的提高而增大，隨之加工速度提高，表面粗糙度值增大，從而使加工間隙變大。為了提高加工穩定性和脈沖利用率，有利于放電產物的及時排除和消除電離，必須使加工間隙變大，但是，加工間隙變大容易造成電極絲抖動，加劇電極絲的損耗，近而影響加工精度。一般情況下，Ui=60～120V。

1.2 峰值電流（Ie）的影響 峰值電流Ie是指放電電流的最大值，它是決定單個脈沖能量的主要因素之一。圖3所示為峰值電流對加工速度V和表面粗糙度Ra影響的關系曲線，在其他條件不變的情況下，放電峰值電流增大，單個脈沖能量增多，工件放電痕跡增大，加工速度提高，表面粗糙度值增大，加劇電極絲的損耗。因此，第一次切割加工及加工較厚工件時取較大的放電峰值電流。實踐證明，放電峰值電流不能無限制的增大，當其達到一定臨界值后，若再繼續增加峰值電流，則加工穩定性變差，加工速度明顯下降，甚至引起斷絲。

1.3 脈沖寬度（Ti）的影響 脈沖寬度Ti是指脈沖電流的持續時間，簡稱脈寬。圖4所示為脈寬對加工速度V和表面粗糙度Ra影響的關系曲線，在其他條件不變的情況下，增大脈寬，線切割的加工速度迅速提高，加工表面粗糙度值也隨之迅速增大。這是因為脈寬增大，單個脈沖放電能量增多，放電痕跡也會增大。同時，隨著脈寬的增加，將會加速電極絲損耗，因為脈寬增加時，正離子對電極絲的轟擊加強，結果會使接負極的電極絲損耗加劇。當脈寬增大到一定臨界值后，加工速度將隨脈寬的增大而明顯降低，加工穩定性變差，近而影響了加工速度。一般來說，精加工時，Ti

1.4 脈沖間隔（To）的影響 脈沖間隔T。是指兩個相鄰脈沖之間的時間間隔，簡稱脈間，直接影響平均電流。圖5所示為脈間對加工速度V和表面粗糙度Ra影響的關系曲線，脈間與脈寬對加工質量的影響是完全相反的。其他條件不變，在單個脈沖放電能量確定的情況下，減小脈間，致使脈沖放電頻率提高，即單位時間內放電切割的次數增多，平均電流增大，從而提高了加工速度。由圖可知，脈間對加工速度影響較大，對表面粗糙度影響較小。

在實際應用中，脈間的主要作用是消除電離和恢復液體介質的絕緣。但脈間不能太小，否則會影響電蝕產物的排出和火花通道的消電離，導致加工穩定性變差和加工速度降低。但是脈間也不能太大，否則會明顯降低加工速度，嚴重時不能連續進給，使加工變得不穩定。對于厚度較大的工件，應適當加大脈間，以充分消除放電產物，形成穩定的切割加工。一般情況下，對于普通快走絲線切割機床而言，脈間在10～250μs范圍內，才能適應各種加工條件，保證機床的穩定加工。

2 電參數對加工質量影響的規律

綜上所述，電參數對電火花線切割加工質量的影響有如下規律：

①加工速度隨著開路電壓、加工峰值電流、脈沖頻率和脈沖寬度的增大和脈沖間隔的減小而提高，即加工速度隨著加工平均電流的增加而提高。實踐證明，增大功率、峰值電流對加工速度的影響比用增大脈寬的辦法顯著，脈沖間隔對加工速度的影響最小。

②加工表面粗糙度值隨著開路電壓、功率管數、加工峰值電流、脈沖寬度的減小和脈沖間隔的增大而減小，而脈沖間隔對表面粗糙度影響較小。

③加工間隙隨著開路電壓的提高而增大。

④在電流峰值一定的情況下，增大開路電壓，有利于提高加工穩定性和脈沖利用率。

⑤脈沖間隔對切割速度影響較大，對表面粗糙度影響較小，因此，必須選擇適當的脈沖間隔，才能保證加工穩定。

3 結語

總之，在電火花線切割加工中各項電參數之間既相互影響、又相互制約，電參數的合理選擇直接關系到加工表面質量的好壞和加工效率的高低。因此，在選擇電參數時，應綜合考慮各因素及其相互影響關系，客觀地運用它們的最佳組合，從而獲得最優的加工效果。

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關鍵詞： 電火花 小孔加工 實驗

孔加工歷來是機械制造業中被人們關注的問題之一。孔加工是機械加工中所占比例較大的一種重要加工工序。據統計，孔加工約占機械加工總量的三分之一。機械方法加工小孔時，要求主軸轉速達到20000r/min，進給速度為200mm/min，需用金剛石鉆頭，并且只能加工深徑比小于20∶1的孔。隨著航天航空電子、動力機械、儀器儀表、化學纖維、自動控制，以及醫療器械等科學技術和工業生產的發展，微、小孔及微細深孔的應用日趨廣泛。例如，噴油嘴、自控元件、過濾器、汽化器鐘表元件，以及打印機打印頭等。深小孔的加工成為機械制造業中被人們關注的問題之一。一般認為，小孔的直徑范圍為3―0.1mm，微孔為小于0.1mm的孔，深孔為孔的深度與直徑之比(深徑比）大于10以上的孔為小孔、微孔和深孔。小孔加工在工藝上被認為是最困難的，特別是深小孔的加工為最難。電火花加工小孔的方法常用于難切削金屬材料的加工中，它在生產率、成本、精度和深徑比等方面有一定的優勢。因而深小孔高速電火花加工技術的研究工作需要迅速開展。

電火花加工是在一定的加工介質中，通過工具電極和工件電極（正、負電極）之間的脈沖性火花放電的電蝕現象對材料進行加工。而電蝕現象的主要原理是：電火花通道中瞬時產生大量的熱，達到很高的溫度，足以使任何金屬材料局部融化、汽化而被蝕除掉，形成放電凹坑。放電是一個極為復雜的過程，要利用這種原理對零件進行加工，必須創造一個適宜放電的環境，并對有關參數進行定量控制，以達到對零件的尺寸、形狀及表面質量預定的加工要求。

在電火花小孔加工中，為了提高加工的穩定性、加工效率、表面質量和形位精度，經常采用了旋轉電極和中孔沖抽油的加工方式。電極旋轉與沖抽油配合使用可得到較好的加工效果。電火花高速深小孔加工是近年來新發展起來的一項先進制造技術。其原理是在作回轉運動的中空的管狀電極中通高壓工作液，沖走加工屑，同時保持以高電流密度連續正常放電。電極做回轉運動可使電極端面損耗均勻，不致受高壓、高速工作液的反作用力而偏斜，電火花高速深小孔加工原理圖見圖1。由于高壓工作液能迅速將電極產物排除，且能強化火花放電的蝕除作用。因此，這一加工方法的最大特點是加工速度高，一般小孔加工速度可達20mm/min―60mm/min，比普通鉆削小孔的速度還要快。這種加工方法最適合加工直徑0.3mm―3mm的小孔，而且可加工深孔(深徑比可超過100）、加工的孔形尺寸比較穩定、圓度好、錐度小。但它一般只能加工直徑0.3―3.0mm的孔，加工的表面粗糙度值也較大。

下面以實驗的方式來分析電火花深小孔的加工情況。

一、實驗目的

研究圓柱電極在不同轉速下加工深小孔所需時間，對比相同電極在有無轉速下的加工時間對比。觀察旋轉電極是否在加工效率方面占有優勢。

本實驗采用棒狀電極。用普通車床將Φ4mm的紫銅棒制作成如圖2的棒狀電極。

二、實驗裝置和實驗條件

實驗采用DB703電火花穿孔機床，考慮到紫銅材料的特性及普通機加工的能力，采用Φ4mm的棒狀電極。雖然電極尺寸較大，不屬于小孔范圍，但加工采用了微細電參數，如表1所示。在微細電參數下，放電間隙狹小，對于本文的研究對象――間隙流場而言，與微小孔加工情況一致。在1Cr8Ni9Ti不銹鋼工件上加工深度為20mm的小孔，之所以深徑比只有5，是考慮到實驗時間太長，本實驗采用惡劣的條件，沒有退刀，加速了電火花深小孔加工出現的瓶頸現象。圖3為實驗裝置的示意圖。不銹鋼工件通過夾具安裝在工作臺面上。圖4、圖5、圖6、圖7給出了實驗裝置的實物圖。

整個系列實驗是在敞開環境，主軸無回退，同時利用冷水機使工作循環液保持在16℃左右的恒溫狀態。

三、實驗結果

實驗過程中以加工0.1mm深度為一個單位記錄時間，在不銹鋼工件上加工20mm深度的小孔。利用得到的加工時間數據，生成加工曲線圖。改變主軸的旋轉速度，重復上面過程，得到不同轉速下的加工深度與加工總時間的曲線圖，如圖8所示。

可以看出，加工的總時間隨著電極轉速的增加出現先減后增的情況，當達50r/min轉速時，消耗的總時間最少，在此之后加工總時間反而隨著轉速的增加而增加。圖9為電極轉速變化與加工總時間的關系曲線。

四、結論

1.結合仿真與實驗，可以得到如下結論。

（1）電火花加工深小孔時，電極旋轉能改變工作液的流場，在間隙間形成梯度較大的速度場分布，在速度梯度力和流場拖曳力的作用下，底面的電蝕產物會處于不斷的運動中，并且會以螺旋向上的軌跡向側面流場轉移，避免電蝕產物在底部堆積。和無旋轉電極加工小孔相比，顯著提高了加工效率。

（2）隨著速度的增加，當超過某個特定轉速后，電極轉速的繼續增加，側面的速度梯度力成倍地增長，并且在間隙工作液中產生負面的壓力場分布。這會使處于間隙間的電蝕產物在側面向電極表面靠攏，導致二次放電，從而影響加工效率。

2.深小孔加工是機械行業的熱點和難點。國內外的研究取得了一些可喜的成績，但是在許多理論和技術方面的問題有待更深入的研究。本文僅僅涉及電火花孔加工的實驗研究。根據研究中獲得的一些經驗和感觸，對課題的相關內容提出一些展望。

（1）從理論上講，電火花放電加工小孔的間隙流場，屬于三相流問題。間隙中含有的電蝕顆粒為固相，被汽化的金屬為氣相，工作液本身為液相。嚴格地說，這是一個瞬態的問題。所以為了進一步研究清楚間隙流場的復雜情況，需要用多相流的知識來分析和計算流場中電蝕顆粒粒度，濃度和它們的分布及流向。

（2）從實驗上講，電火花放電深小孔加工需要采用細長電極。加工過程最好配備先進的儀器來測量間隙流場的物理量，以驗證理論分析。

參考文獻：

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關鍵詞：電火花；放電不穩；電火花成型機床

中圖分類號：TG661 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）34-0073-02

電火花加工過程當中放電問題的穩定性會直接地影響到產品的加工質量、功率等，這些因素都是衡量整個物品加工進程效果的非常重要的指標。此項指標是從事電火花工作人員不容忽視的問題，要怎么樣來完成這種高難度的電火花加工工藝呢？這類加工問題也是當前電火花加工范疇研討以及討論的業內比較熱門的話題之一。下文就我在多年實習教育當中的電火花加工經歷，對于加工作業中放電不穩的表象作出論述，剖析其發生的緣由，并且根據此問題提出的部分改進的具體辦法。

1 電火花加工放電進程機理的概述

電火花加工作業是由許多細微的單脈沖放電進程所組成的。一般的單脈沖放電進程是：包含電離以及擊穿，構成放電的通道，放電通道內的瞬時間高溫使作業液氣化和裂化、金屬資料熔化以及氣化，瞬時間高壓使得加工屑被拋入到作業液當中，跟著脈沖放電的工作完畢，南北極間介質進行消電離，康復絕緣的雜亂進程的一種作業過程。電火花加工工藝時放電空隙之內每一脈沖放電情況，這種現象被稱為放電情況。放電情況有開路放電、電弧放電、過渡電弧放電、火花放電、短路等五種放電的方式。這五種放電情況在于實踐的加工過程當中是進行替換、概率性地進行呈現。為電火花加工作業的完結，是非常有必要削減脈沖放電中反常的放電現象，單脈沖放電進程進行良性循環。

2 電火花作業中產生放電不穩現象的緣由以及改進措施

（1）放電功能不穩定的電火花機床在于加工過程當中經常發生放電不穩定的現象。電火花加工主要是靠著機床杰出的加工功能，以此來完成加工作業的。高級電火花機床配備有多種多樣的脈沖輸出電路線路，主軸是具備著高速性和高互應伺服特性的，這些特功都能夠完成在加工中進行高穩加工作業的完結工作，并且有著高品位加工的質量。若是機床加工功能不好，經常在加工作業當中發作，難以控制的放電不穩的現象，這樣就嚴重影響到加工質量。機床脈沖電源作業功能以及機床伺服進給體系等反常現象，是電火花機床自身緣由所構成的，在機床加工中經常發生放電不穩定現象的其主要原因。

（2）選用的技術辦法非常的不合理致使加工中出現放電不穩定的現象。電火花加工工作的技術辦法是不是合理可行，這也是成功完成穩定加工的重要問題。一般加工是：選用粗加工電極蝕除很多金屬完成粗加工工作，然后再進行換半精以及精加工電極完成過渡加工或者精加工作業。此類的技術辦法的關鍵問題是加工作業當中應當選用電極搖擺的辦法來改進加工排屑的情況，達到穩定的加工的水平。選用多段加工條件用于平動的操作辦法，跟著加工的深度的進行給予，兩軸一起進行擴展運動。加工作業中選用搖擺的辦法是可使得放電作業更加的安穩，大大減少了二次放電現象，并且可以獲得旁邊面以及底面更加均勻的外表粗糙度，這類操作手法被廣泛地運用。

（3）加工作業中加工液處置方式如果不妥當以及加工液質量有疑問所構成放電不穩定的現象。電火花加工作業是在作業液體質中所進行的。作業液的絕緣功能在于脈沖放電的過程當中，起到消電離的重要效果，在于加工中對電極以及工件起到了加快冷卻的作用，使得電蝕產品從放電空隙中懸浮以及分泌出去的重要效果。在電火花加工作業當中，經常運用沖以及抽液的辦法來進行排屑，防止電弧放電的現象，使得加工穩定地進行操作。可如果不適當的加工液處置方式，是會影響到放電的穩定情況的。沖或者抽油壓力過大的話，會使得放電通道不容易構成，發作不穩定的部分放電，特別是在精加工中更為明顯。如此而言，可以將沖或者抽油壓力操控在挨近安穩加工的臨界壓力范圍之內。如果沖油方向不正確的話，會使加工屑堆積，因而構成放電不穩定的現象的，而且會構成積炭。這類情況，一般是選用朝開口部位沖油的方法，盲底部位選用朝下淋油的操作辦法。沖或者抽油加工盡管能夠將加工屑極好地進行排出，大大地改進了放電的穩定，但是，操作不均勻的流場，會引發會集放電以及二次放電等現象，對于工件平面度、粗糙度的影響非常大，容易造成發電空隙不均勻的反應現象，并且如果激烈的沖刷更會引發電極邊角反常的損耗。所以，在精密加工中一般選用了無沖液、浸油加工的液處置方法，依托于抬刀的動作來進行排屑并且完成穩定的加工作業，這樣就對于機床設備提出了非常高的要求。

（4）電參數調理的不正確對于放電不穩定現象所產生的不良影響。電參數運用如果不正確是放電不穩定現象發生的重要原因之一。電規準主要由電流和脈沖寬度以及脈沖空隙等三大電參數所組成。這需要運用非常大的電流、大的脈沖寬度等，過小的脈沖空隙是電參數調理不合理等所發生的放電不穩定的主要原因。這三者應依據于加工中的安穩性以及加工的技術目標需求等，以此來詳細地設定挑選。在放電不穩定的情況之下，首先思考增大脈沖空隙，能夠使得加工確保消電離、改進排屑情況等，對于技術目標影響并不大。其次是思考減小脈沖的寬度，更大的脈沖寬度等使加工作業中短時內放電的次數過多，在加工中來不及消電離，容易發生燒弧。

3 電火花加工穩定情況的評判以及其發生的

影響

電火花加工作業中隨同有一系列表面現象，經過加工進程當中的外在的具體體現，能夠知道加工作業的穩定性，發現加工的反常放電的情況。正常的加工作業中，觀察到的火花色彩通常是藍白色夾火紅色彩，發出的火花細微并且均勻。加工液面冒無煙，并且有小氣泡，聽到的火花聲音洪亮并且接連。機床的電流以及電壓表面呈現有規則的搖擺等，伺服百分表勻速進給。在加工作業中每次放電時候、抬刀動作有規則的繼續。機床深度檢測值呈安穩的遞進。相反，加工中放電會集于一處，火花色彩偏紅亮一些，液面冒白煙大氣泡，火花爆破聲響低以及煩悶，電流以及電壓表指針急劇搖擺，伺服機構急劇跳動的放電不安穩表象可判別是電弧放電的原因，這類表面現象經常使用工件結炭、電極、燒傷。

下面是電火花加工中的相關實驗數據，說明電火花加工中干擾因素對成型面加工質量和工藝效果的影響：

實驗條件：

實驗設備：E46PM電火花成型機床1臺

實驗電極：紫銅電極，ψ5mm

實驗樣板：A3鋼板，厚10mm，經淬火處理

加工方法：短脈沖正極精加工

脈沖電源：單向脈沖電源

工作液：電火花機床專用工作煤油

加工制件：成型工件孔直徑ψ=5mm，孔深H=1.5mm

電火花加工中影響成型面加工質量的因素非常多，而且它們又是相互制約的。這些實驗的數據表明在電火花實際加工操作中，加工參數的合理選取與否將直接地影響到工件的各項工藝指標以及放電的穩定性。

歸納以上對于電火花加工操作當中放電不穩定的表面現象所發生緣由的剖析來看，加工屑的排出對于電火花加工穩定性有著重要的作用，大多數辦法從根本上都是經過直接或者間接的改進加工的排屑情況，在排屑順利的條件之下完成穩定加工操作的。對于電火花加工中多種攪擾要素的知道以及掃除，是要完結安穩放電加工的重要保證。經過不斷地改進電火花加工工業中放電不安穩的現象，能夠防止反常放電發生的加工反常現象，并且確保加工質量，從而進一步提高加工功效。

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隨著航空發動機的性能及設計結構在不斷改進提高，零件的設計向整體化、復雜化方向發展，越來越多地采用難加工材料，制造難度也越來越大，為了應對這一挑戰，新設備、新技術的應用日益增多。高效放電銑加工技術就是一種數控與電加工技術相結合的新技術，可以大大節省加工費用，并有效地降低數控機床的占用率，是難加工材料零件粗加工降低成本的有效手段之一。

CAD/CAM技術在不斷提高，軟件日益成熟，NX軟件就是典型代表之一，成為航空發動機領域廣為應用的軟件。由于高速電火花銑加工是近幾年發展的新技術，尤其獨特的加工原理，不同于普通的數控加工過程。因此，如何通過NX軟件的相關基礎模塊滿足高速電火花銑加工編程的需要，是值得我們探索的。

二、高速電火花銑的工作原理及加工特點

高速電火花銑床為立式結構，可進行4軸聯動加工。該技術采用簡單的銅管電極，由導向器導向，在電極與工件之間施加高效高頻脈沖電源，主軸帶動電極在伺服系統控制下作伺服進給，在電極與工件之間產生高頻脈沖放電，通過電流及軌跡控制蝕除工件材料。可進行4軸聯動三維曲面的高效放電加工。加工中不僅工件浸泡在工作液中，而且還使高壓水質工作液從電極的內孔噴出，對加工區實施強迫排屑冷卻，保證加工順利進行。數控系統在加工過程中對電極進行在線檢測補償，保證加工精度。機床結構如圖1所示。

通過高速電火花銑的工作原理介紹，我們可以簡單地理解為利用銅管放電裝置代替刀具銑削功能的數控電加工技術，加工過程兼具數控加工和放電加工特點。通過數控伺服系統對電極軌跡進行精準控制，可進行復雜曲面的加工。同時，又需要考慮電加工過程放電間隙、電極放電位置（尖點放電）、電加工精度及電極自損性帶來的形狀變化等因素使

加工過程復雜化，直接決定了加工精度。

目前，該設備的加工精度尚不能滿足精加工需要，只能進行粗加工（允許存在一定的不均勻度），尤其在曲面加工中尤為明顯。但是，其加工成本低廉，適應性強，是難加工材料復雜零件粗加工的有效手段之一。

三、加工模型的前處理

高速電火花銑的加工原理決定了加工精度，因此也決定了高速電火花銑編程模型不僅僅是工序模型，而是需要編程者根據零件形狀及電加工特點對零件工序模型進行一定修改而獲得編程模型，最終獲得理想的加工效果。這一過程就是高速電火花銑加工編程的加工模型的前處理。

加工模型可以通過如圖2所示流程獲得。在這里涉及到兩種模型的轉化過程，即設計模型到工序模型的轉化和工序模型到加工模型的轉化。模型的轉化可以應用NX軟件的同步建模功能，進行快速直觀的轉化。

四、加工刀軌設計特點

高速電火花銑屬于電加工范疇，只是通過數控系統控制軌跡而已，不同于銑削加工。其加工過程中幾乎無“切削”力，并且電極自損性等特點也決定了高速電火花加工軌跡不同于數控銑加工的刀具軌跡原則，其主要特點如下。

（1）在加工過程中，“刀具”（電極銅管，下同）無需抬刀橫越，可在材料中直接進行加工，減少不必要刀軌。如圖3所示，方式一優于方式二。

（2）“刀具”由于具有自損性，為保證“刀具”形狀穩定，編程宜采用滿刀加工，即“刀具”完全進入材料。即行寬等于或略小于“刀具”直徑。

（3）根據加工狀況，宜采用分層加工，避免加工過程中“刀具”與材料放電面積過大，引起電流超載，加工中斷。

（4）在加工過程中，“刀具”可以進行進行向下的加工運動，不必考慮是否“扎刀”。

（5）進行根部 R加工時，應采取擬合方式進行，不能以成形加工方式進行，如圖4所示。

（6）避免產生較長的直線刀軌，避免增加加工表面的不均勻性。

五、加工案例

機匣是航空發動機的重要承力部件，起著連接、承載、支撐和包容等作用，其主要結構特征包括安裝邊、加強筋、凸臺和島嶼等復雜特征，在外型面加工中對加工中心的依賴程度大。由于機匣為保證性能要求，多采用難加工材料，加工時占用機床時間長，尤其是粗加工階段。為此，采用電火花高速銑進行機匣零件的外型面加工，可以有效地節省加工中心此類設備資源，降低成本。同時，由于電加工過程無切削應力的產生，可以有效地降低零件的應力產生，易于控制加工變形。

下面以某典型機匣零件（圖5）為例，進行電火花高速銑編程應用。該機匣外型面以回轉圓柱體為主，分布著凸臺、加強筋等特征，需要進行4軸聯動加工。

首先，進行加工模型前處理，通過同步建模命令將設計模型或工序模型轉變為編程模型。根據編程的需要，進行兩類操作：①修改加工特征，如零件上的孔系非本工序加工內容；②修改加工輪廓，如表面無法通過CAM軟件中的余量功能進行設置，可以選用同步建模。

通過同步建模模塊中的“刪除面”功能，選取不需要的孔內腔面，便可以刪除孔特征，效果如圖6所示。這樣可以直接修改模型，免除了查找參數的繁復過程，是一種快捷直觀的方法。這種方法還適用其他特征面的刪除，如圓角等。類似的功能還包括：“移動面”、“拉出面”以及“偏置區域”等，修改模型的拓撲形狀。

在加工的過程中，有些加工面需要單獨留有余量，此時，可以利用“尺寸”功能直接修改。這里，機匣環形槽底部根據工藝需要，需要額外單獨增加余量0.3mm，通過“尺寸-徑向尺寸”功能選中第一層環槽底部，調整直徑，即可將環槽半徑進行修改，如圖7所示。

通過以上操作，將非本道工序加工的孔系及圓角刪除，使編程模型簡化。將零件的徑向余量調整為0.3mm，其他根據需要適當增加余量，保證凸臺根部不出現過切。這是由于高速電火花銑加工放電過程中，底部放電量與側壁放電不同造成的。最終，獲得加工模型如圖8所示。

機匣的毛料為簡單的環形件，如圖9所示。型面余量大。電火花高速銑由于設備電流的限制，切深不宜超過2mm。因此在編程時需要將零件分為2個半區分別進行加工（即2個安裝邊將零件分為2個區域），采用4軸變軸銑削同分層銑削的方式進行。

編程時，首先利用刀具對話框設置加工電極參數。選擇圓柱形銑刀類型，刀具直徑需將電極直徑及放電間隙同時考慮，即刀具直徑=電極直徑+放電間隙*2，這樣可以滿足電極的測向放電要求，底部放電間隙需要通過 Z向偏置設定，如圖10所示。

然后，進入多軸加工模塊，依次選擇加工部件、毛坯、檢查區域和切削區域等相關內容。這里可以采用曲面驅動方式，選擇加工槽底面，投影矢量選擇垂直于驅動體。即可獲得加工刀軌，如圖11所示。這里需要注意的是，當加工部位有凸臺時，采用安全平面設置即可獲得理想的刀軌。

程序完成后，通過NX的后置處理器進行后置處理文件的構建。完成G代碼程序輸出。這里采用4軸帶轉頭機床結構，FANUC控制系統。設置程序格式，如圖12所示，其他設置默認即可。利用構建完成的后置處理文件，獲得符合機床要求的G代碼，完成機匣的加工程序編制。

篇5

論文摘要：對聯接套工件結構及其加工工藝進行了分析，明確其加工難點為斜小孔的加工，針對難點優化加工工藝。并設計了電火花成形工裝，取得了良好的加5-效果。

引言

聯接套是一種新型先進的基礎件，主要用在機件與軸、軸與軸、或2種不同尺寸的軸的聯接。它是依靠擰緊性能等級為12．9級螺釘，在軸向力作用下，使內外環錐面之間產生脹緊壓力，軸和輪轂緊密貼合，產生足夠的摩擦力，以傳遞扭矩，軸向力或兩者復合載荷的一種無鍵聯接裝置，可以替代單鍵，花鍵或聯軸器，其廣泛應用于食品機械、紡織機械、包裝機械、礦山機械、機床、加工中心、洗滌設備、印刷機械以及冶金機械等行業。由于聯接套加工工藝的復雜性。本文設計了電火花成形工裝，對其加工工藝進行研究，優化了其加工工藝。

1加工工藝

1．1聯接套結構分析

聯接套零件如圖1所示，根據零件圖紙和技術要求，零件加工精度要求較高，且存在2個方面的加工難點：(1)該零件材料為316(美國astm標準)不銹鋼，對照國內不銹鋼標準，鋼號為0crl7nil2mo2，這類材料切削性能很差，所需切削力大，刀具與切屑間易產生黏結，加工硬化嚴重：(2)與軸線成45。的4斜小孔的加工，既要保證斜lfx~l的位置精度，又要保證45。角度，若采用常規鉆削加工，由于被加工斜小孔位置處在較深的內孔臺階處，必須要用4的加長鉆，由于西4加長鉆的剛性不足，從而影響鉆削速度、或出現鉆頭折斷、或被加工小孑l質量不易保證等弊端。WWW.133229.Com

1．2加工工藝

該套常規加工工藝路線為：粗車一半精車一鉗工加工各小孔一精車(數控車床)。常規工藝路線3(鉗工加工各小孔)中包括鉆斜小孔，64孔口位于內孔臺階處，鉆孔時必須給鉆頭一個起刀面，那么半精車時必須在內孔臺階處留有45。的內圓錐面；與此同時，為了便于設計鉆夾具，要求一批聯接套的內孔形狀和尺寸在半精車后基本要一致；這勢必提高了半精車的難度．同時也增加了數控精車的工作量．從而大大提高了加工成本。

在鉗工加工各小孔的工序中需用2副鉆孔夾具，其中鉆西4斜小孑l為一副，該夾具既要保證鉆孔的位置和45。角度，還要設計一個用于鉆頭定位導向的鉆套，同時還需要考慮排屑空間、切削液的注入等，夾具結構復雜。設計難度較大，加工操作也不方便。綜上所述，若采用上述常規加工工藝，加工成本較高，夾具成本也高，且加工操作也不方便。經反復分析零件結構特征，設計了現有的加工工藝路線：粗車一半精車一鉗工加工除(b4斜小孑l的其他各小子l一精車一電火花成形加工4)4斜小孔。

電火花成形加工屬于一種無切削力的加工方法．具有如下優點：(1)電火花加工是利用工具電極和工件電極之間的脈沖性火花放電時產生的電腐蝕來蝕除多余的金屬，因此(b4斜小孔雖處于臺階面的特殊位置，但對加工構不成困難．也不必在半精車時留有45。的內圓錐面作為起刀面，從而大大降低了加工難度。(2)電火花成形加工過程中，電極與工件不直接接觸，所以不存在明顯的機械切削力，因此在加工西4斜ivq~l時，可避免因刀具剛度太低而折斷，且不會影響_丁件已加工表面精度及表面質量，故64斜小孔加_t放在最后加工；(3)電火花成形加工中，電極材料的硬度可以比工件低。對硬度較高、切削性能差的316不銹鋼材料也能容易加工。基于上述工藝分析，設計了斜lf,：fl電火花成形加工工裝。

1．3斜小孔加工工裝設計

4)4斜小孑l加工工裝如圖2所示，整個1二裝設計是建立在其他外形和孑l都已加工完畢的基礎上進行的。該_t裝主要包括定位盤、削邊銷、斜支承板找正塊和底板5個部分，其中定位盤、斜支承板和找正塊的設計是整個設計的關鍵。

(1)定位方法及定位元件設計

根據六點定位規則，采用一面兩孔的定位方法，一面是指114-3網底面，兩孔為654短內孔和61o．5光孑l。定位元件對工件起定位功能，保證l丁件在夾具中有正確的加工位置，本工裝中定位元件有定位盤和削邊銷，如圖3所示。定位盤形狀和尺寸主要是依據聯接套定位面尺寸和斜支承板的安裝配合．定位盤底部形狀采用整圓切除的結構，切出的側面與斜支承板的定位臺階面配合．定位盤凸臺部分與聯接套54內孔配合，凸臺高度為7mn3．，比654內孔深度小2mm，中間15mmxl5nqltl正方通孑l用于找正塊安裝。定位盤材料為45調質鋼．先外圓車削，中問15mmxl5mm正方通孔、側面和孔再進行線切割加工。削邊銷4,1o．5圓柱面與定位盤臺階孔成過渡配合，頭部削成扁狀，防止工件加工時旋轉。材料為45調質鋼，車削加工成形。

圖3定位元件示意圖

(2)斜支承板設計

斜支承板如圖2所示，斜支承板的設計主要是解決4細深斜孔加工方位的問題。目前常用電火花成型設備的加工主軸一般為垂直方向，可被加工孑l為45。斜孔，首先要通過一定方式校正45。斜：fl：fl位到90。方向。把被加工零件從水平方向逆時針旋轉45。后，被加工孔剛好在9o。垂直方向上．于是就設計了帶45。斜面的支承板，45。斜面與定位盤圓底面配合，用3個沉孔螺釘與定位盤聯接，斜支承板下平面與底板之問用4個沉孑l螺釘聯接。斜支承板材料為q235，先平面磨削加工，45。斜面和定位臺階面再線切割成型。

(3)找正塊設計

圖4為找正塊零件圖，線切割成型。找正塊是電火花電極找正元件，為了保證電火花電極對刀精度，要求找正塊61o對刀孔中心相對15一：{02兩側面的對稱度不超過0．02mm。通過電極找正可以保證4斜小孑l的位置精度；4斜小孔孔徑由電極直徑保證。

(4)底板設計

底板如圖2所示．其尺寸為15mnix85mmx145mm，材料為q235，壓緊機構通過底板兩端把整個工裝壓緊在電火花工作臺上。

篇6

自**年**月**日起至**年**月**日止，為期3個月。

二、目標

把握購物高-潮，舉辦“超級市場接力大搬家”，促銷**公司產品，協助經銷商出清存貨，提高公司營業目標。

三、目的

(一)把握圣誕、元旦以及結婚蜜月期的購物潮，吸引消費者對“接力大搬家”活動的興趣，引導選購**產品，以達到促銷效果。

(二)“接力大搬家”活動在A、B、C三地舉行，借此活動將**進口家電，重點引向**國市常

四、對象

(一)以預備購買家電之消費者為對象，以F14產品的優異性能為主要誘因，引導購買**公司家電，并利用“接力大搬家”活動，鼓舞刺激消費者把握時機，即時購買。

(二)訴求重點：

1.性能訴求：

真正世界第一!

**家電!

2.S.P.訴求：

買**產品，現在買!

趕上年貨接力大搬家!

五、廣告表現

(一)為配合年度公司“**家電”國際市場開發，宣傳媒體之運用，逐漸重視跨文化色彩，地方性報紙、電臺媒體、電視節目選擇，亦依據收視階層分析加以考慮。

(二)以**公司產品的優異性能為主要誘因，接力大搬家S.P.活動為助銷手段，遵循此項原則，對報紙廣告表現之主客地位要予以重視。

(三)TV廣告，為贏得國際消費者，促銷欣賞角度并重，擬針對接力大搬家活動，提供一次30分鐘實搬、試搬家錄現場節目，同時擷取拍攝15〃廣告用CF一支，作為電視插播，爭取雅俗共賞，引起消費者的強烈需求。

(四)POP：布旗、海報、宣傳單、抽獎券。

六、舉辦“經銷商說明會”

為配合國際市場開發策略，并增加此次活動之促銷效果，擬會同公司及分公司營業單位，共同協辦“年末促銷活動分區說明會”，將本活動之意義、內容及對經銷商之實際助益做現場講解，以獲求充分協助。

七、廣告活動內容

(一)活動預定進度表

注：“接力大搬家”日期定于圣誕前后，理由有二：

1.圣誕前后正是購貨高-潮期，應予把握。

2.圣誕前后，是目標市場顧客非常忙碌的時刻;交通必然擁擠，交通問題不易妥善處理。

(二)活動地區

在**國A、B、C三地，各擇具備超級市場之大百貨公司舉行。

(三)活動獎額

1.“接力大搬家”幸運獎額

(1)A地200名，B地150名，C地150名，如下表：

表5-4“接力大搬家”幸運獎地域分布

區別次別

A地B地C地

首次抽獎100名70名70名

二次抽獎100名80名80名

合計200名150名150名

(2)以戶為單位，每戶相同，均為10分鐘。

(3)每戶10分鐘，以接力方式進行。

2.“猜猜看”活動獎額

(1)完全猜對者一名，與搬額者同額獎品，同時猜中者，均分。

(2)附獎5位，最接近搬額者，每名贈**品牌家庭影院一套，超抽簽決定。

(四)活動內容說明

1.收件期間：自**年**月**日至**年**月**日，在A、B、C三地舉行試搬，除選定之百貨公司本身廣為宣傳外，并加以錄像拍制現場，節目于**月**日8點檔播放，借以宣傳于觀眾了解活動內涵，同時剪錄15〃CF“試搬”情況，做電視插播，廣為宣傳，刺激銷售，增加回收件數。

2.分兩次抽獎原因：

①早買中獎機會高，第一次未中，還可參加第二次抽獎。

②活動期間較長，可藉抽獎分次活動，刺激消費者恢復銷售高-潮。

3.參加資格及辦法

(1)超級市場接力大搬家部分

凡自活動日起購買**公司產品價值1000美元以上者，以1000美元為一單位，可向各地總經銷商索取幸運券一張，參加抽獎，多買多送。

①如電視5120美元即送5張。

②幸運券填妥寄**總公司。

③三地各分北、中、南三區，幸運券亦分3色區別。

④以1000美元為單位即贈幸運券一張之理由如下：

不限買**家電方可參加，對所有**公司產品均有相互促銷作用。

B.讓消費者依購買額之多寡，持有較多幸運券，吸引力較強。

C.對預算獎額并無差異。

D.經銷商依各產品之在庫金額請領幸運券，可以其為P.R.用。

E.**公司、經銷店以及參與企劃、活動單位之員工及其親屬，不得

參加比抽獎活動，抽中者如被察覺，視為無效。

(2)“猜猜看”部分

任何人都可以參加，猜三地各區接力大搬家，搬得最多之金額，猜中者可得同等額之獎品，若兩人以上同時猜中，則均分其獎額。另選數字相近之5人，各贈**牌家庭影院一套。**月**日截止。

(3)幸運的新婚蜜月環島旅游

凡被抽中為參加“接力大搬家”之幸運者，同時又是于此活動期間新婚者，另贈蜜月旅游券兩張，以刺激結婚期**公司產品之銷售。

(4)獎額預算

300萬美元以內。

(五)與上次“超級接力大搬家”改進之點

1.**公司、**公司經銷商，以及參與企劃單位之員工及其家屬不得參加抽獎，抽中無效。

2.活動期間酌情拉長為兩個月。

3.重點在促銷，且此次擬舉辦“經銷商說明會”，幸運券之分配，當較為妥善均勻。

4.用TV做現場節目介紹，并播放15〃CF，可使消費大眾對百貨公司之超級市場有所了解。

5.積上次經驗，針對百貨公司之簽約，當立下多利于我之條件，不致超出預算。

6.搬家時間全部均定為10分鐘。

7.搬家日，另致邀函，請經銷商到場參觀，加強地方經銷商之協調色彩。

8.報紙及此活動之廣告表現，均重視優異性能并以“接力大搬家”來銷，且媒體選擇趨于大眾格調。

9.媒體運用趨向于廣告面廣，并對超級市場之說明予以加強。

10.整個活動分兩個高-潮，促銷效果大，并將試搬提前，對購買欲望之提高，將較有助益。

11.經銷商政策已做全面改進。尤以P.P.物大量補充。指名率高。

12.售后服務，亦將在廣告內提出，在整體配合上，改進頗多。

八、預算分配

(一)活動部分

1.獎額150000美元

包括“接力大搬家”獎額及“猜猜看”獎額。

2.雜項11000美元

包括P.R.費、主持人費、車馬費、誤餐費等。

3.S.P.費用10000美元

包括幸運券、帆布袋、傳單、布旗、海報。

(二)廣告媒體費用

1.報紙180000美元

2.電視節目170000美元

3.SPOT170000美元

4.雜志12500美元

5.電臺50000美元

總合計：735500美元

注：①整理費用擬利用工廠臨時作業員兩人協助，不另編列預算。②電臺部分提高為8萬美元。③應增列現場拍攝記錄片多出制作費之費用約1萬美元。④待呈準后，應詳列預算表，并附正式估價單報準。

廣告媒體之選擇分析：

1.報紙部分

為配合“**公司家電”市場開拓，此次報紙媒體和地方性報紙顯見增加，并就此次活動，多發消息，以助其宣傳。

2.電視部分

改變過去**公司重視高格調之表現與節目選擇，在廣告表現上，采用平易近人的說明方式以SLIDE及CF播放;在節目選擇上，參考**公司提出之10月份收視率調查結果，使其中層階層更為明顯，普遍對大眾做“大眾化”的訴求，如影片、連續劇、綜藝節目的綜合運用。

篇7

在低利率市場環境下，受保監會中短期存續產品新規、產品費率市場化改革等諸多因素的多重影響，國內的保險行業顯然走到了一個拐點，到了需要下決心改變過去的發展方式的時候了。

日前，保監會公布數據顯示，前三季度保險行業共實現原保險保費收入2.5萬億元，同比增長32.18%，前三季度保費規模超2015年全年水平。即使保費大幅增加，但是保險公司的經營效應仍然處于下降通道中，前三季度利潤總額同比下降35.68%。

值得一提的是，盡管凈利潤增速整體并不理想，但上市險企三季報中卻透露出一個重要信號，即同期保險四巨頭中有三家都獲得了證金公司的微幅增持，這在一定程度上肯定了險企的“含金量”。

上市利潤增速“三降一升”

與整體行業類似，今年上市保險公司前三季度的成績單并不好看，但也符合市場預期。

今年前三個季度，中國人壽、中國平安、新華保險、中國太保四大保險合計凈利潤836.5億元，同比下降20.93%。

具體來看，只有中國平安逆勢增長，實現凈利潤565.08億元，同比增長17.1%；中國人壽、新華保險、中國太保分別實現凈利潤135.28億元、47.86億元、88.29億元，同比分別下降60%、44.6%、41.3%。

營業收入方面，四家保險公司的平均增速為5.3%，排名居前的是中國平安、中國太保、中國人壽，增速分別為15.4%、10.3%以及7.7%。只有新華保險的營收出現了下滑，為-12%。

在營業收入的構成中，除去中國平安由于業務結構多元化外，其他三家保險公司已賺保費與投資收益兩項合計占營業收入的比例高達99%以上。由此可以看出，今年前三季度，由于投資收益的下滑，已賺保費對于保險公司的營收貢獻的比重正在提升。

數據顯示，除新華保險外，其他三家公司今年前三季度保險業務收入保持高增速。其中，中國人壽保險業務收入約3763億元，同比增長21.19%；中國平安緊隨其后，前三季度整體保險業務收入3593億元，同比增長21%；中國太保前三季度保險業務收入1891億元，同比增長17.9%；新華人壽保險業務收入為934億元，相比去年同期的946億元略有下降。整體來看，四大上市險企前三季度保險業務收入合計為10182億元，同比增長18.1%，已經接近去年全年的保費收入。

兩大因素導致利潤大幅度下滑

保險行業的商業模式，其實很簡單，就是在為別人承擔風險的同時，用別人的錢去賺錢。換言之，保險行業的利潤主要來自投資，而不是保險業務本身。

國內保險的投資，近年范圍不斷擴大，包括定期存貸款、債券投資、股權投資、證券投資基金及另類投資等。權益類投資是其中重要的一項。因此在市場行情好的時間里，保險公司大賺特賺，在行情差的時候，利潤則大幅度下降。

今年以來，國內資本市場面臨“資產荒”，加之股市持續震蕩，保險公司的投資收益率不斷下行。前三季度，中國平安保險資金總投資收益率為4.9%，低于去年同期的7.8%。中國人壽總投資收益率為4.43%，去年同期為6.88%。由于權益類投資價差收入減少，中國人壽總投資收益為849.45億元，同比下降30.3%。

對于凈利潤下滑，中國人壽也表示主要受投資收益下降及傳統險準備金折現率假設更新的影響，這兩個原因也是影響保險行業的共性因素。

至于中國人壽提到的傳統險準備金折現率假設更新也是上市險企凈利潤大幅下滑的一個原因。根據新會計準則要求，在基準利率下行過程中，壽險公司須對傳統險準備金折現率假設進行調減。這一指標下調后會帶動準備金成本項上升，從而“吃掉”保險公司不少利潤。

海通證券在研報中指出，今年債券、存款、非標收益率均顯著下降，權益投資收益率目前來看并不樂觀，另類投資配置難度加大，利差收窄屬大概率事件，準備金折現率的下調對于各公司利潤均產生負面影響。

不過也有來自《2016-2021年中國保險業行業市場需求與投資咨詢報告》顯示：險企收益下降很大一部分是受權益類投資的影響，不過這也跟去年的大牛市有關，導致去年整體收益增幅太大，反觀今年，反而覺得是下降了，其實整體收益還是在正常范圍內，也是可以理解的。

在四家公司中，只有中國太保披露了2016年三季度末的投資資產配置情況，三季度末較中期資產配置差異并不大，主要增加了債券、債券投資計劃、權益類基金、債券基金、優先股等配置。

傳統壽險業務轉型繼續深化

保監會副主席黃洪日前在出席相關會議時說，與四季變化一樣，人身保險也有生、長、收、藏等運行周期，而影響這一運行周期的因素中，利率的影響是至關重要的，特別是低利率的影響更大。

目前，人身保險業正面臨五方面沖擊：一是對過于依賴利差的定價機制產生沖擊；二是對資產驅動負債的商業模式產生沖擊；三是對放大資本杠桿的擴張路徑產生沖擊；四是對激進投資的應用方式產生沖擊；五是對傳統思維定式的風險管理體系產生沖擊。

這也是目前壽險行業盡管保費在快速增長，但整體的經營效應卻在下降的重要影響因素。

面對市場沖擊，各家壽險保險公司必須進行轉型。而相較資產驅動負債的壽險，傳統大型壽險公司提早進行了布局。

在四家上市保險企業中，新華保險是最早提出轉型發展的公司，今年新任董事長兼首席執行官萬峰履新，再次表態要更加深化公司的轉型發展，聚焦期交業務，收縮躉交業務，著力優化業務結構。按照此前新華保險董事長兼首席執行官萬峰所透露的，2017年將全部甩掉躉交業務。

此前，新華保險的業務結構調整，令保費增速下滑，受到市場的廣泛關注，但現在看來，公司可以說是未雨綢繆。

如今新華保險調整初見成效，公司前三季度首年期交保費收入190.5億元，同比增長44%；躉交保費收入221.8億元，同比減少33%。從分渠道結構來看， 保險營銷員、服務經營、銀保渠道分別占比30.58%、9.68%、59.74%，與上年同期相比，銀保渠道占比下降11.82%。

三家獲“國家隊”增持

值得注意的是，盡管上市保險凈利潤整體增速并不理想，但“國家隊”卻進行了小幅度的增持，在一定程度上體現了對于保險公司發展的肯定。

截至三季度末，證金公司持有中國人壽的股份比例由今年上半年末的2.03%增至三季度末的2.09%，持股數量為5.92億股；持有中國平安的股份比例由4.02%增至4.05%，持股數量為7.4億股；持有新華保險的股份比例由2.79%增至2.86%，持股數量為0.9億股。

篇8

[關鍵詞]數控電火花 工作原理 工作方法

[中圖分類號]G71 [文獻標識碼]A [文章編號]1006-5962（2013）07（a）-0026-01

1.數控電火花線切割

1.1線切割的發展史

國內第一臺電火花加工機床誕生于1954年。1956年1月27日，營口電火花機床廠試制成功全國第一臺便攜式電火花強化機，也是國內最先把放電加工技術用于生產的第一臺電加工裝置。1958年研制成功的DM5540型電脈沖機床具有效率高、電極損耗小的優點，從此電加工機床進入以模具加工為主的時期。“鋼打鋼”電加工工藝的研究成功解決了電極與沖頭的配合問題，這使電加工機床在模具（特別是沖壓模具）加工中得到進一步推廣應用。

1.2電火花線切割機床的類型

1.2.1按電極絲運行速度分

（1）高速電火花線切割機床（往復走絲電火花線切割機床）

高速電火花線切割機床的走絲速度為6～127m/s，是我國獨創的機種。往復走絲線切割機床不能對電極絲實施恒張力控制，故電極絲抖動大，在加工過程中易斷絲。由于電級絲是往復使用，所以會造成電極絲損耗，加工精度和表面質量降低。

（2）低速線切割機床

低速線切割機床電極絲以銅線作為工具電極，一般以低于0.2m/s的速度作單向運動，在銅線與銅、鋼或超硬合金等被加工物材料之間施加60-300V的脈沖電壓，并保持5～50um間隙，間隙中充滿脫離子水（接近蒸餾水）等絕緣介質機床結構精密，技術含量高，機床價格高，因此使用成本也高。

1.2.2電火花線切割的應用范圍

（1）電火花成形：用電極線切割技術適合加工一般穿孔加工用、帶錐度型腔加工用及微細復雜形狀的電極，同時還有銅鎢、銀鎢合金之類的電極材料。

（2）模具：適用于加工各種形狀的沖模、注塑模、擠壓模、粉末冶金模、彎曲模等。

（3）零件：1）各種形狀孔及鍵槽；2）齒輪內外齒形；3）窄長沖模；4）斜直紋表面曲面體；5）各種平面圖案。

2.電火花線切割加工機理

2.1脈沖電源

電火花線切割加工用的脈沖電源的作用是把工頻交流電源轉換成一定頻率的單向脈沖電流，以供給電極放點間隙所需要的能量來蝕除金屬。脈沖電源對電火花加工的生產率、表面質量、加工精度、加工過程的穩定性和工具電極損耗等技術經濟指標有很大影響。電火花線切割脈沖電源的形式品種很多，如晶體管矩形波脈沖電源、高頻分組脈沖電源、節能型脈沖電源等。

2.2機械系統

機床是線切割加工設備的主要部分，其結構形式和制造精度都直接影響到加工性能。機床一般由床身、工作臺、走絲機構、絲架、工作液循環系統等幾部分組成。

2.3加工控制

2.3.1線切割機床的加工原理

工件安裝在工作臺上，工作臺通常由x軸和Y軸電動機驅動（如圖1）。工具電極（電極絲）為直徑0.02～0.3毫米的金屬絲，由走絲系統帶動電極絲沿其軸向移動。走絲方式有兩種：①高速走絲，速度為9～10米/秒，采用鉬絲作電極絲，可循環反復使用；②低速走絲，速度小于10米/分，電極絲采用銅絲，只使用一次。脈沖電源加在工件與電極絲之間，一般工件接正極，電極絲接負極。工件與電極絲之間用噴嘴噴入工作液（乳化液、去離子水等）。控制系統根據預先輸入的工作程序輸出相應的信息，使工作臺作相應的移動，工件與電極絲靠近。當兩者接近到適當距離時（一般為0.01～0.04毫米）便產生火花放電，蝕除金屬。金屬被蝕除后工件與電極絲之間的距離加大，控制系統根據這一距離的大小和預先輸入的程序，不斷地發出進給信號，使加工過程持。

線切割加工原理圖：（圖1）

（1）線切割――數控電火花線切割加工的簡稱。

（2）工作原理：利用移動的金屬絲作工具電極，并在金屬絲和工件間通以脈沖電流，利用脈沖放電的腐蝕作用對工件進行切割加工的。

（3）由于它利用的是絲電極，因此，只能作輪廓切割加工。

（4）當工件與線電極間的間隙足以被脈沖電壓擊穿時，兩者之間即產生火花放電而切割工件。

篇9

【關鍵詞】特種加工；電子束加工；激光加工；電解加工；電火花加工

隨著工業生產和科學技術的發展，具有高硬度、高強度、高熔點和高脆性等性能的新材料不斷出現，同時具有各種復雜結構與特殊工藝要求的工件越來越多，而用傳統的切削加工方法很難對它們進行加工，因此，特種加工方法便應運而生。

一、特種加工的特點

特種加工是相對于傳統切削加工而言的，是指直接利用電能、聲能、光能、化學能和熱能等能量形式進行加工工件的方法的總稱。特種加工與傳統加工相比，具有以下特點：（1）特種加工為非接觸加工，加工過程中沒有明顯的切削力作用，因此，對工具和工件的強度、硬度和剛度都沒有嚴格的要求。（2）特種加工主要采用電能、聲能、光能、化學能和熱能等能量去除多余的材料，而不是靠機械能量切除多余的材料。因此，加工時不存在宏觀的切削，不產生塑性變形，所以可以獲得較低的表面粗糙度。（3）特種加工時，由于沒有明顯的切削力作用，一般不會產生加工硬化現象。加工中，熱變形小、產生的應力小，易于獲得好的加工質量，且可以在一次安裝中完成工件的粗、精加工。

二、特種加工的方法

（1）電火花加工。電火花加工是指在一定的介質中，通過工具電極和工件電極之間在脈沖火花放電時產生的局部高溫作用來蝕除金屬材料，使工件的尺寸、形狀和表面質量達到技術要求的一種加工方法。通常的電火花加工方法有電火花成形加工和電火花線切割加工兩種：第一，電火花成形加工。原理：電火花成形加工是通過電極與工件之間的極間電壓使電解液電離形成火花放電，并在火花通道中瞬時產生大量熱能，使金屬局部融化甚至氣化，從而實現成形加工。絕緣工作液通常采用煤油，脈沖電壓一般為直流100V左右，火花溫度約為5000℃。特點：一是不產生切割力，有利于小孔、薄壁、窄槽以及各種復雜形狀零件的加工或精密加工；二是脈沖參數可任意調節，可以在不更換機床的情況下連續進行粗加工、半精加工、精加工，且加工精度高；三是加工范圍廣，可加工硬、脆、軟及熔點高的導電材料，也可交給你個半導體和絕緣體材料；四是對工件熱影響小，適用于加工熱敏感材料；五是可以在淬火后進行加工，以避免淬火變形對工件尺寸和形狀的影響；六是加工速度慢，生產率低。應用：一是穿孔加工，穿孔加工可以加工各種圓孔、方孔和多邊形孔等型孔，彎孔和螺旋孔等曲線孔，以及直徑在0.01mm～1mm之間的微細小孔；二是型腔加工和曲面加工，型腔加工可以加工各類型腔模和各種復雜的型腔零件，還可以加工葉輪、葉片等各種曲面；三是其他加工，磨削平面、進行表面強化、打印標記和雕刻花紋等。第二，電火花線切割加工。原理：利用連續移動的電極絲作工具陰極，按照預定的軌跡進行脈沖放電，與陽極間產生電蝕而實現切割加工。特點：具有電火花成形加工的特點，還有切割效率高、材料利用率高的典型特點。應用：電火花線切割加工的零件精度較高，廣泛應用于各種硬質合金和淬火鋼的沖模、樣板，各種形狀復雜的精細小零件和窄縫等，并可多件疊加起來加工。（2）電解加工。原理：利用金屬在電解液中產生陽極溶解的電化學原理將工件加工成形。特點：一是可以加工高硬度、高強度和高韌性的材料，并且可以一次性加工出形狀復雜的型面和型腔，且不產生毛刺；二是電解加工過程中工具電極是陰極，只發生氫氣和沉淀而無溶解作用，因此工具電極無損耗；三是加工過程中無機械力和切削熱作用，所以沒有應力變形；四是生產效率高，是電火花的5～10倍；五是電解液有腐蝕性，需要對機床采取防腐措施，電解液本身難以處理和回收。應用：廣泛用于加工模具型腔、槍炮膛線、葉片、花鍵孔、內齒輪、深孔，以及電解拋光、倒棱和去毛刺等。（3）激光加工。原理：利用功率密度極高的激光束照射工件的被加工部位，使其材料瞬間融化或蒸發，并在沖擊波作用下，將熔融物質噴射出去，從而對工件進行穿孔、蝕刻和切割；或采用較小能量密度使加工區域材料融合焊接。特點：一是適用范圍廣；二是加工效率高；三是加工質量高；四是可進行微細加工。應用：一是激光打孔，包括金屬和非金屬微孔（∮0.01mm～1mm）、深孔和窄孔等；二是激光切割，可以在任何方向上切割；三是激光焊接，熱影響區小，沒有焊渣，并可以實現不同材料之間的焊接。（4）電子束加工。原理：在真空條件下，利用電流加熱陰極發射電子束，經控制柵極初步聚焦后，由加速陽極加速，是能量聚集，高速而能量聚集的電子束沖擊到工件上，利用瞬時高溫進行加工。特點：一是生產效率高；二是加工易實現自動化；三是加工精密；四是設備投入造價貴，應用受到限制。應用：范圍廣，各種硬脆性、韌性、導體、非導體、熱敏性、易氧化材料以及金屬、非金屬都可以加工；常用于加工精微深孔和窄縫，還可以用于焊接、熱處理、切割和蝕刻等。

參 考 文 獻

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關鍵詞：錐齒輪;COSMOS;SolidWorks

1.引言

電火花加工機床因其加工原理的獨特性而被列入特種加工機床行列，作為模具制造、零件加工不可缺少的重要設備，應用領域越來越廣泛。電火花加工設備之一的電火花小孔機因受其加工領域的限制，自身功能的不足，長期以來只能是一種輔助設備，僅作線切割機床加工穿絲孔或加工一些小孔之用。隨著電子工業的飛速發展，以及模具行業對小孔加工的日益增多，不僅要求能加工小孔，還要求加工的小孔精度高、速度快、控制性能好。這樣，傳統的手動小孔機已不能適應現代加工工藝的需要。對關鍵部件的有限元分析也成為一種設計的必須驗證環節。

2.錐齒輪的有限元分析

（1）選擇[工具][插件]，打開[插件]對話框，選中COSMOSWorks 2006復選框，單擊確定。

（2）打開完成的零件圖――錐齒輪.Sldprt。

圖1 插件插入對話框圖

（3）在COSMOSWorks 2006 Manager設計樹中選中同步齒形帶輪，右擊，選擇研究，添加錐齒輪的有限元分析――錐齒輪。

（4）右擊實體，點擊應用材料到所有，選擇同步齒形帶輪的材質為AISI304，單擊確定。

圖2 零件材質選擇對話框圖

（5）絲杠承受整個主軸的重力。主軸機體的重力大約是50kg，因為絲杠的t為4，求出角度，再根據這個角度以及計算出絲杠上受到的圓周力F，絲杠直徑為d，扭距T=F*d/2，這樣就能計算出絲杠的扭矩。而當齒頂嚙合時，剛好處于單齒嚙合區，故按一個輪齒受力考慮。輪齒齒寬中點處的齒頂圓。半徑為19.8918mm，將絲杠的扭矩T除以齒頂圓半徑d頂，最終得出輪齒上受到62.5 N的力。右擊COSMOS/Works Manager中的載荷/制約，點擊力，出現對話框，輸入受力的數值。選擇約束面，右擊COSMOS/Works Manager中的載荷/制約，點擊制約，選擇底面為固定約束。完成錐齒輪的受力情況。右擊COSMOS/Works Manager中的網格，點擊生成，建立網格。

圖3 制約/力示意圖與網格劃分

（6）右擊錐齒輪，單擊運行。則自動生成錐齒輪所受的應力，應變等受力情況。

（7）分別雙擊應力、位移、應變、變形中的圖解得到各個效果圖。

圖4 錐齒輪端面應力分析與應變圖

3.結論

通過對電火花小孔機傳動系統錐齒輪的有限元分析我們可以驗證初步設計后的重要部件的一些工作的具體情況。提高設備的可靠性。

參考文獻：

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