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電火花加工范文1
中圖分類號:TG661 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)12(b)-0052-01
1 電火花成形加工技術的發展狀況
因為電火花的成形加工技術在很多加工領域的作用特殊,例如復雜型面、難加工材料、模具等,已使該技術成為先進制造技術領域不可缺少的重要部分?,F階段,對于電火花成形加工技術的理論研究還處在初期階段。先進的電火花的成形加工技術已經在加工功能方面和加工精度方面以及、自動化程度方面等的實現了進一步改進,使其在工藝設備開發方面的機床擁有模塊化功能,同時還可以實現在線檢測與智能控制等,已經打破了以往意義上的加工機床格局,更加接近加工中心和數控機床。
2 未來發展趨勢
(1)電火花成形加工技術的理論發展趨勢。
現階段,電火花成形加工理論在加工工藝及控制理論方面的分析、研究受到高度重視。
(2)電火花成形加工理論發展方向。
最近,該理論在加工工藝理論和控制理論方面的研究比較集中。該原理需要引進先進的試驗技術和研究方法,制定可以有效反應出放電具體過程中和相關規律模型理論深入研究電火花的成形在加工工藝與控制理論方面的研究。若想完成此過程,就一定要充分運用軟件中的仿真技術。
(3)電火花成形技術加工裝置結構的完善。
電火花成形的加工裝置正在朝著數控化的方向穩步發展。由于受到當今切削加工技術的一定制約,以往普遍運用電火花技術的領域已慢慢被切削加工模式所取代??墒窃诳茖W技術快速發展形式下,要求零件的制造精度更高,各種性能高的材料使用日益廣泛。此外,復雜化、微型化、薄型化是有些零件的結構趨向。在此種狀況下,大部分加工領域中所運用的切削加工技術也已受到一定制約,從而促進電火花的成形技術進一步發展,為電火花成形加工技術創造了良好的生存空間以及發展潛力。設計機床結構的工作還需完善,其發展方向主要有下面兩個方面,第一,直線伺服系統的使用;第二,機床運動方式及其改進。
(4)電火花成形加工工藝發展方向。
在進行電火花成形加工技術的技工原理研究過后,放電過程的內在規律的進一步揭示,能夠使高效率、高精度、低損耗已經是電火花技術重點發展趨勢,另外,微細化的加工工藝發展也需要引起注意。
首先是加工過程高效化。雖然通過改進電火花加工伺服系統、控制系統、工作液系統、機床結構等可以體現高效化的加工過程,還要減少上述因素對加工效率的影響,使粗、精加工效率得到提升,輔助時間盡量減少等,因此在一定程度上強化機床自身的自動變成功能,實現機床的在線后臺相關變成能力的進一步擴展,相應電機以及部件的定位設備改進和開發都非常重要;機床維護上,機床的在線幫助功能和多媒體功能應當得到增強。
其次是精密化的加工過程。充分運用加工技術與先進的工藝方案,在各個方面有效提升電火花成形加工技術的加工精度,從某個角度而言,部分加工技術可以實現鏡面加工水準??墒沁€需要進一步有效提升電火花的成形技術加工精度。另外,部分關鍵零件和重要零件的最終加工模式可以利用電火花成形加工技術。同時,工件的尺寸精度和表面粗糙度不應成為對加工精度衡量的局限,還包括變質層厚度、型面的幾何精度以及氧化、銹蝕、微觀裂紋等。
再次是微細化技工過程。從某方面而言,電火花的微細化與普通電火花的成形加工技術原理比較相似,但是兩者也具備自身的優勢。比如說在加工設備和電極制定以及工作液循環的系統等多方面都存在著一定的差異。另外,還要對非機械作用力和其干擾對加工時造成的影響等進行深入研究,從而在一定程度上有效提升加工精度以及加工效率等。
最后是運用范圍的進一步擴大。現階段,所有導電金屬材料與復雜型腔全能夠利用電火花的成形加工技術進行加工,對于半導體材料與非導電材料等的加工也可以利用電火花成形加工技術,產生的實際效果也比較理想。未來的發展趨勢就是對半導體材料進行深入研究,在一定程度上提升非導電材料的加工精度和加工工作效率,強化加工時的穩定性,對可以加工的材料實現進一步擴大。
(5)電火花成形加工系統發展方向。
數控機床的中心設備就是數控系統,對其性能進行加強,不但可以提升加工效率以及加工精度,還可以強化加工的穩定性,促進加工范圍的進一步擴大,完成比較復雜材料的加工。從數控系統方面而言,電火花成形的加工技術未來的主要發展趨勢基本體現在下述幾點。
第一,以PC機的開放式作為基礎創建數控系統,主要具備多種優勢,如集成度比較高、具備較大的控制功能,同時比較容易完成多機控制和多目標控制等。目前,建立基于PC機的電火花成形加工數控系統的重點應放下面幾點:模塊化系統、縮放性、互換性。
第二,智能化加工過程控制的實現。若想實現電火花成形加工技術的自動化,就一定要以多輸出和多輸入為前提創建控制系統,實現智能控制,才可以有效處理比較復雜的問題。另外,自學習以及自適應功能更作為智能空盒子系統自身的主要優勢,其可以實現控制結構與參數以及方式的有效調節。以下技術是電火花成形加工智能控制系統應重點研究和應用之處:應用專家系統、人工神經網絡技術的以及模糊控制技術。
(6)操作安全和環境保護。
為了使電加工產業可持續發展,應采取以下具體措施:封閉機床工作區、運用替代性技術、廢棄物的后處理。
電火花成形加工技術在制造業領域有著重要地位,充分利用現代科技發展的相關成果是研究人員今后工作的重點。這樣就能夠合理引導電火花的成形加工技術相關工藝原理以及控制理論的深入研究,實現機床姐歐股以及設計方案的優化、創新,以PC機的開放性為基礎創建數控系統,從而實現電火花的成形加工技術和智能控制技術的有效融合,并且促進電火花成形加工技術朝著更環保和更安全方向發展。
參考文獻
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[2] 張遼遠.現代加工技術[M].北京:機械工業出版社,2004.
電火花加工范文2
[關鍵詞]線切割(Linear Cut) 加工工藝(Machining process) 優化(optimize)
一、實際軌跡的計算
根據大量的統計數據表明,線切割加工后的實際尺寸大部分處于公差帶的中位值(或稱“中間尺寸”)附近,因此對于沖模零件圖樣中標注公差的尺寸,應采用中位值尺寸作為實際切割軌跡的編程數據。由于線切割放電加工的特點,工件與電極絲之間始終存在放電間隙。因此,切割加工時,工件的理論輪廓與電極絲的實際軌跡應保持一定的距離,即電極絲中心軌跡與工件輪廓的垂直距離,稱為偏移量f0(或稱為補償值)。
f0=R絲 -δ電
式中R絲――電極絲半徑
δ電――單邊放電間隙
線切割加工沖模的凸、凹模,應綜合考慮電極絲半徑R絲、單邊放電間隙δ電以及凸、凹模之間的單邊配合間隙δ配,以確定合理的間隙補償值f0。
例如:加工沖孔模(即要求保證工件的沖孔尺寸),以沖孔的凸模為基準,故凸模的間隙補償值為:f凸=R絲 -δ電,凹模尺寸應增加δ配。而加工落料模(即要求保證沖下的工件尺寸),以落料的凹模為基準,凹模的間隙補償值f凸=R絲 -δ電,凸模的尺寸應增加δ配。偏移量的大小將直接影響線切割的加工精度和表面質量。若偏移量過大,則間隙太大,放電不穩定,影響尺寸精度;偏移量過小,則間隙太小,會影響修切余量。修切加工時的電參數將依次減弱,非電參數也應作相應調整,以提高加工質量。
根據實踐經驗,線切割加工沖裁模具的配合間隙應比國際上所流行的“大”間隙沖模應小些。因為凸、凹模線切割加工中,工件表面會形成一層組織脆松的熔化層,電參數越大,表面粗糙度越差,熔化層較厚。且隨著模具沖裁次數的增加,這層脆松的表層會逐漸磨損,使模具的配合間隙逐漸增大,滿足“大”間隙的要求。
二、 穿絲孔的確定
穿絲孔的位置對于加工精度及切割速度關系甚大。通常,穿絲孔的位置最好選在已知軌跡尺寸的交點處或便于計算的坐標點上,以簡化編程中有關坐標尺寸的計算,減少誤差。當切割帶有封閉型孔的凹模工件時,穿絲孔應設在型孔的中心,這樣既可準確地加工穿絲孔,又較方便地控制坐標軌跡的計算,但無用的切入行程較長。對于大的型孔切割,穿絲孔可設在靠近加工軌跡的邊角處,以縮短無用行程。在切割凸模外形時,應將穿絲孔選在型面外,最好設在靠近切割起始點處。切割窄槽時,穿絲孔應設在圖形的最寬處,不允許穿絲孔與切割軌跡發生相交現象。此外,在同一塊坯件上切割出兩個以上工件時,應設置各自獨立的穿絲孔,不可僅設一個穿絲孔一次切割出所有工件。切割大型凸模時,有條件者可沿加工軌跡設置數個穿絲孔,以便切割中發生斷絲時能夠就近重新穿絲,繼續切割。
穿絲孔的直徑大小應適宜,一般為Φ2mm~Φ8mm。若孔徑過小,既增加鉆孔難度又不方便穿絲;若孔徑太大,則會增加鉗工工作量。如果要求切割的型孔數較多,孔徑太小,排布較為密集,應采用較小的穿絲孔(Φ0.3mm~Φ0.5mm),以避免各穿絲孔相互打通或發生干涉現象。
三、切割路線的優化
切割路線的合理與否將關系到工件變形的大小。因此,優化切割路線有利于提高切割質量和縮短加工時間。切割路線的安排應有利于工件在加工過程中始終與裝夾支撐架保持在同一坐標系內,避免應力變形的影響,并遵循以下原則:
(1)一般情況下,最好將切割起始點安排在靠近夾持端,將工件與其夾持部分分離的切割段安排在切割路線的末端,將暫停點設在靠近坯件夾持端部位。
(2)切割路線的起始點應選擇在工件表面較為平坦、對工作性能影響較小的部位。對于精度要求較高的工件,最好將切割起始點取在坯件上預制的穿絲孔中,不可從坯件外部直接切入,以免引起工件切開處發生變形。
(3)為減小工件變形,切割路線與坯件外形應保持一定的距離,一般不小于5mm。
線切割加工中對于一些具體工藝要求,應重點關注切割路線的優化:
(a):二次(或多次)切割法。對于一些形狀復雜、壁厚或截面變化大的凹模型腔零件,為減小變形,保證加工精度,宜采用二次切割法。通常,精度要求高的部位留2mm~3mm余量先進行粗切割,待工件釋放較多變形后,再進行精切割至要求尺寸。若為了進一步提高切割精度,在精切割之前,留0.20mm~0.30mm余量進行半精切割,即為3次切割法,第1次為粗切割,第2次為半精切割,第3次為精切割。這是提高模具線切割加工精度的有效方法。
(b):尖角切割法。當要求工件切割成“尖角”(或稱“清角”)時,可采用方法一,在原路線上增加一小段超切路程,接著再執行原程序,便可切割出尖角。也可在尖角處增加一段過切的小正方形或小三角形路線作為附加程序,這樣便可保證切割出棱邊清晰的尖角。
(c):拐角的割法。線切割放電加工過程中,由于放電的反作用力造成電極絲的實際位置比機床X、Y坐標軸移動位置滯后,從而造成拐角精度較差。電極絲的滯后移動則會造成工件的外圓弧加工過虧,而內圓弧加工不足,致使工件拐角處精度下降。為此,對于工件精度要求高的拐角處,應自動調慢X、Y軸的驅動速度,使電極絲的實際移動速度與X、Y軸同步。也就是說,加工精度要求越高,拐角處的驅動速度應越慢。
四、 切割前工件的準備
為了減少切割過程中模具的變形及提高加工質量,切割前凸凹模零件應滿足以下要求:
(1)工件上、下兩平面的平行度誤差應小于0.05mm。
(2)工件應加工一對正交立面,作為定位、校驗與測量基準。
(3)模具切割應采用封閉式切割,以降低切割溫度,減小變形。
(4)切割工件的四周邊料留量應為模具厚度的1/4為宜,一般邊緣留量不小于5mm。
(5)為減小模具變形,并正確選擇加工方法和嚴格執行熱處理規范,對于精度要求高的模具,最好進行兩次回火處理。
(6)工件淬火前應將所有銷孔、螺釘孔加工成形。
(7)模具熱處理后,穿絲孔內應去除氧化皮與雜質,防止導電性能降低而引起斷絲故障。
(8)線切割前,工件表面應去除氧化皮和銹跡,并進行消磁處理。
結束語
編程完成后、正式切割加工之前,應對編制的程序進行檢查與驗證,確定其正確性。通常,可按編制的程序全部運行一遍,觀察圖形是否“回零”。對于一些尺寸精度要求高、凸、凹模配合間隙小的沖模,可先用薄板料試切割,檢查有關尺寸精度與配合間隙,如發現不符要求處,應及時修正程序,直至驗證合格后,方可正式切割加工。正式切割結束后,不可急于拆下工件,應檢查起始與終結坐標點是否一致,如發現有問題,應及時采取“補救”措施.
[參考文獻]
[1]曹鳳國.電火花加工技術.北京:化學工業出版社,2004.
電火花加工范文3
關鍵詞:凹模 電火花線切割 慢走絲 電極絲
現加工一凸凹模零件(如圖1所示),材料為Cr12,熱處理54~58HRC。
圖1 凹凸模零件圖
該零件加工工藝流程為:下料鍛造毛坯退火車外圓及端面(留磨削余量)鉗工劃線定螺紋孔、銷釘孔及穿絲孔位置鉆螺紋底孔、銷釘孔,攻螺紋,鉸銷釘孔銑床鉆穿絲孔,銑漏料孔淬火,低溫回火,保證54~58HRC磨外圓及端面至尺寸線切割四個凹模(留研磨拋光量)研磨拋光檢驗。
分析該凹凸模零件,除對其中心的四個凹模有較高的尺寸精度、表面粗糙度要求外,還對2個六邊形中心和2個半圓R5mm圓弧圓心分布圓軸心線與工件外圓柱面軸心線有同軸度的要求。若采用精銑和鉗工研配的方法加工則難度較大,且成本高,因此采用電火花線切割來加工。
一、凹凸模零件加工的主要考慮因素
1.電火花線切割機床的選擇
分析該零件中心的四個凹模,其表面粗糙度。Ra=0.85μm一般快走絲線切割機床加工工件表面粗糙度;Ra=1.25~2.5μm慢走絲線切割機床加工工件最佳表面粗糙度,Ra
2.切割路線及切割次數確定
該零件中心的四個凹模切割順序不同,將使得切割過程中產生的應力重新分布,從而引起工件變形不一致。按凹模1324的順序切割,較按凹模1234的順序切割產生的應力重新分布引起的工件變形小;且按凹模1234的順序切割零件只有單向誤差,這樣可降低零件累積誤差。所以,采取凹模1324的切割路線加工(如圖2所示)。
圖2 工件裝夾與調整
多次切割是提高慢走絲線切割加工精度及表面質量的根本手段。對如圖1所示零件凹模采用二次切割的方法加工,即先對四個凹模進行主切割加工,之后改變電極絲偏移量和加工參數再進行一次修整切割。這樣不但可去除主切割時在料芯切落處留下的凸尖和拐角處的塌角量,提高表面質量,減少人工研磨拋光量,且能修整主切割過程中材料內部應力重新分布引起的變形,提高凹模的加工精度。
3.電極絲偏移量計算
現選擇φ0.02mm的黃銅絲為電極絲,它能加工的拐角極限Rmin=0.15~2.2mm,第一次主切割后留0.02~0.03mm的修整切割余量。計算出電極絲中心偏移量 f1=δ+ d/2 + Δ + s = 2.2mm。(δ為單邊放電間隙,δ≈0.005~0.007mm;d為電極絲直徑;Δ為修整切割的加工余量,現取0.03mm;s為研磨拋光余量,約為0.01mm。)修整切割時取δ=0.007mm,f2=δ+ d/2 + s = 0.117mm。
4.確定穿絲孔位置
由于四個凹模分布圓軸心線與工件外圓柱面軸心線有同軸度要求,加工時應以外圓為基準找出工件的軸心,以工件軸心為基準進行各個凹模加工。因此將切割起始點設置在六邊形中心和半圓圓心處。熱處理前在六邊形中心和半圓圓心位置鉆φ4mm的穿絲孔。
5.工作液及加工參數選擇
CF20慢走絲線切割機床采用去離子水作為工作液,加工時應合理設置導電率,以保持較高的切割速度。
選擇加工參數的主要依據是切割部分的表面輪廓度。 根據工件材料切割厚度,計算出凹模表面輪廓度Tkm =(Tmax-Tmin)/2 =±(20-0)/2=±10μm。因表面粗糙度Ra=0.8μm,考慮到最后的研磨拋光,對照《XENON線切割機床工藝參數手冊》推薦值,選定的加工參數如表1所示。
二、加工程序編制
四個凹模采取主切割、取廢料、修整切割的方式加工,主切割和修整切割的切割順序、切割路線可以完全相同,只是電極絲偏移量和加工參數不同而已,因此手工編制加工程序。選取工件中心為原點建立坐標系,如圖2所示。將凹模1和凹模2的加工程序分別依據規定的切割路線編制為子程序,主程序應完整表達切割順序、各凹模切割起始點位置、穿絲及取絲時的暫停、加工凹模4調用子程序時Y軸鏡像等要求,主切割完成后使電極絲中心定位于凹模1切割起始點。改變電極絲偏移量和加工參數,刪除子程序中切斷前暫停點,再次運行加工程序,就完成了凹模的修整切割加工。
三、工件裝夾與調整
1.工件的裝夾與找正
由于編程坐標系X軸和兩個銷釘孔中心連線重合,工件裝夾時需劃出兩個銷釘孔中心連線,把劃針裝在上絲架上,移動工作臺找正,使兩個銷釘孔中心連線平行于工作臺X向。工件采用單點夾壓方式裝夾,以防止兩點夾壓對切割過程中工件變形時自由伸張的干涉,壓緊后工件上平面應平行于工作臺面。
2.電極絲起割點的確定
凹模1切割起始點位置直接關系到六邊形中心和半圓R5mm圓弧圓心分布圓軸心線與工件外圓柱面軸心線的同軸度,可采用下述方法確定該切割起始點。
工件裝夾前精確測量外圓尺寸,所測尺寸計為d外圓,在X、Y軸與外圓相交位置1、2的圓柱面上劃線,如圖2所示。把校正垂直的銅絲靠近X向最高點位置1、3處,使銅絲靠近位置1處劃線,控制工作臺在X、Y向各移動L=(d外圓+d)/2(d為銅絲直徑)至位置2;調整工作臺使銅絲接近劃線,之后控制工作臺在X、Y向各移動L至位置1;再次調整工作臺使銅絲更接近位置1處劃線。用同樣的方法反復操作,直至銅絲在位置2與劃線正對并接觸,再次沿X、Y向移動距離L至位置1時也與劃線正對并接觸,則銅絲所處的位置1便是工件X向上的最高點??刂乒ぷ髋_沿-X向移動L′=(d外圓+d)/2-25(mm),銅絲就準確定位在切割起始位置上。
四、加工注意事項
為了保證凹模尺寸精度和位置精度,加工時應注意:工件夾壓可靠,防止加工過程中松動移位;加工前校正銅絲,使其垂直于工作臺面;保持銅絲張力恒定,避免過松或過緊;確定切割起始點時,應仔細耐心調整,使誤差最小。
通過研究,得出以下結論:對尺寸精度和表面粗糙度要求較高的凹模,可使用慢走絲線切割機床采用二次切割法加工,并采用以外圓為基準找正工件中心。然后,以中心為基準進行多個凹模加工的調整方法,有較好的可操作性和實用性,能夠提高凹模位置精度并保證與工件外圓柱面軸心線的同軸度要求。經過生產實習應用和檢驗,證實上述凹凸模電火花線切割加工工藝是切實可行的,對同類零件加工有較高參考價值。
參考文獻:
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電火花加工范文4
Abstract: This paper describes the processing mechanism of wire electrical discharge machining, by using orthogonal test, makes optimization design of peak current, pulse width, and intrapulse ratio of wire electrical discharge machining with high cutting rate and low wire wear, reduce the experiment times, shorten the cycle and improve the efficiency and benefit, so as to optimize processing technology parameter, improve the product quality. It concluded the relation of electric parameters and the processing speed, and surface roughness, for providing the basis for further studying on the processing law of wire electrical discharge machining.
關鍵詞: 電火花線切割;正交試驗;電參數;加工質量
Key words: wire electrical discharge machining;orthogonal test;electrical parameter;processing quality
中圖分類號:TH162 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)35-0030-02
0 引言
電火花線切割加工過程是典型的多元非線性系統,傳統的線切割加工,試驗的次數很多,諸多因素影響零件的表面質量和加工效率。各因素之間存在著交互作用的各種影響,大多是在經驗的指導下選擇加工參數來滿足加工工藝的要求。在實際的生產中很不經濟,而且往往也不能達到理想的工藝要求[1],而零件的表面粗糙度是衡量零件質量和機床加工效能的一個重要指標,零件的加工速度是衡量加工效率的主要參數。這兩個參數往往是人們追求的主要對象。本文得出了高速走絲線切割加工機床的較優加工參數,主要是在考慮了這兩個指標的影響下,通過優化試驗設計來完成的。
1 加工機理
電火花線切割:來蝕除多余的金屬,以達到對零件的尺寸、形狀及表面質量預定的加工要求,是一種基于工具和工件之間脈沖性火花放電時的電腐蝕現象。一般經過以下幾個階段:極間介質的 電離、擊穿、形成放電通道;介質熱分解、電極材料熔化、氣化熱膨脹;電極材料的拋出不;極間介質的消電離等過程[2]。
目前,國外的電火花線切割機床加工表面粗糙度一般達到Ra
2 電火花線切割加工技術
電火花線切割技術,是通過電極絲和工件之間產生的電火花電蝕工件來完成的,在電源穩定以及加工表面質量等方面還存在有待提高之處,電火花線切割技術現在處在高速發展的階段,放電能量的大小會直接影響到工件表面質量。電極絲作為加工中的重要元素,它的各種機械參數也會對工件加工精度產生影響。工具電極和工件被加工表面之間需要保持一定的間隙:如果間隙過小,很容易形成短路接觸從而不能產生火花放電;而如果間隙過大,會導致極間電壓不能擊穿極間介質而不能產生火花放電。
3 實驗安排與數據分析
3.1 實驗安排 本課題的實驗在DK7732快走絲電火花線切割機床上完成。本實驗將采用工件的表面粗糙度作為衡量加工精度的指標,實驗過程中改變不同的參數來研究加工精度和加工效率的變化。實驗中用到的電極絲為0.18mm鉬絲;采用JB-4C精密粗糙度測量儀來測量工件表面粗糙度;工作液為皂化液;所加工的材料為45號優質鋼。加工效率指標采用平均加工速度來表示。
3.2 試樣制備和試驗方法
3.2.1 試樣制備 試樣尺寸為60mm×50mm×5mm的長方體精加工件,其主要化學成分如表1所示。
分別對切削用量安排三因素三水平正交試驗,采用L9(33)交互作用正交表,各因素各水平選取值見表2。
按照上述的試驗方案,試驗選擇L9(33)正交表,考慮到各因素之間交互作用的影響,安排試驗后,其方案如表3所示[4]。這是一個典型的多目標函數,且目標的追求特性是不一樣的,對于工件表面的粗糙度來說,為了保證質量,當然是越小越好,考慮的是望小特性。而對于加工速度來說,從經濟性來考慮,當然是越大越好,考慮的是望大特性。因此,本文結合多目標試驗數據處理中的加權綜合評分法的原理,利用模糊數學的思想[5],把多目標轉化成單目標來進行分析,此處以加工速度的權值為50%,表面粗糙度的權值為50%為例來進行分析,具體權值的分配按照實際的生產需要來進行百分制的安排,加權綜合評分值的計算公式為:Mi=a×Mi1+b×Mi2 (1)
式中:Mi2為表面粗糙度,以最大值為基準,最大值為1分,按照減小的順序每小于一個單位加1分;Mi1為加工速度,以最小值為基準,最小值為1分,每大于1個單位加1分,小數部分可進行圓整;a為權值70%;b為權值30%。
為了進一步得到優化的結果,從圖中可以看出各因素的發展趨勢,可作進一步分析,畫出各因素的趨勢圖,如圖1a、1b、1c所示,以每個因素的實際位級用量為橫坐標,其試驗結果綜合評分值為縱坐標。
3.2.2 試驗結果分析 放電峰值電流Ie該參數是決定單脈沖能量的主要因素之一。從由表3和圖1a可知,隨著峰值電流Ie不斷增大,Ie增大時,切割速度提高,表面粗糙度增大,綜合評分值選(Ie)2時最大,一般對于快走絲線切割機床Ie取15~40A,平均電流小于5A,故選(Ie)2。在實際操作過程中隨著Ie增大時,電極絲損耗比加大甚至斷絲。放電脈寬時間對切割速度、表面粗糙度等都產生重要影響,它是單個脈沖能量的決定因素之一,也是指脈沖電流持續的時間。從由表3和圖1b可看出,增大放電脈寬時間,可以提高切割速度,在其它條件不變的情況下,工件表面粗糙度也會隨之變大,綜合評分值選(Ti)2時最大,這是因為放電能量使得放電痕也會增大,這個會影響到工件表面粗糙度,放電量的增大會使放電過程中的熱膨脹和局部微爆炸作用增強。與此同時電蝕物也隨之增加,在實際操作過程中課觀察到,當放電脈寬時間超過某一范圍時,如再增大放電脈寬時間,容易引起斷絲,電蝕物來不及排除,使加工變得不穩定,大大降低切割速度,故選(Ie)2。從由表3和圖1c可知,to不能過小,以免引起電弧和斷絲,脈沖間隔to減小時平均電流增大,切割速度正比加快。綜合評分值選(T0/Ti)3最大,取T0=5ti。特別在剛切入,或大厚度工件加工時,應取較大的to值。由以上分析可見,本試驗選取的各因素水平中,使綜合評分值最高的優化組合為(Ie)2(Ti)2(T0/Ti)3。即峰值電流為20A脈沖寬度為8s,脈間/脈寬為5。當對不同材料,不同厚度的零件,可以借鑒本試驗結果,進一步試驗得到比較合適的電參數。
4 結論
本文的主要創新點在于:
①采用正交試驗的方法,減少了試驗的次數,縮短了實驗周期,提高了效率和效益;②利用正交試驗的方法,優化了電火花線切割機床加工工藝參數,提高了加工件的質量;③利用正交試驗的方法,得出了電參數與加工速度和表面粗糙度之間的聯系,為進一步研究電火花線切割加工工藝規律提供了基礎。
參考文獻:
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電火花加工范文5
關鍵詞:工作過程導向;項目課程設計;教學任務實施
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)08-0205-02
課程設計問題是職業教育的核心問題之一,要提升職業教育的內涵,課程模式的轉變是前提。自2004年教育部、勞動部等在《職業院校技能型緊缺人才培養培訓指導方案》中,引入了按照企業實際工作任務開發“工作過程系統化”的“教學項目”課程模式,工作過程導向的項目課程研究和實踐現正在由點到面的發展,已基本成為我國職教課程改革的發展方向。工作過程導向的項目課程是以典型產品或服務所設計的項目為載體,讓學生完成工作任務的課程模式。項目課程已經成為當前職業教育課程改革的基本取向。工作過程導向項目課程教學模式在教學過程中,強調以學生為主體組織實施教學,通過“任務驅動”讓學生“做”起來。增強學生解決問題的能力,促進學生職業素養的提高。同時,通過建立教、學、做一體化的教學環境,優化教學過程,使學生在做中學、學中做,從而達到了很好的教學效果。
一、課程開發思想
如圖1所示,整合以后的《數控電火花線切割加工技術》課程打破了原有的知識體系結構,改變了理論與實踐相脫離的狀況,以數控電火花線切割電火花機床操作的職業能力為主線,以學生作品工件加工為項目,以工作任務為模塊對該課程重新開發與設計。
二、課程運行要求
1.一體化教學環境。本課程的教學在“一體化教學基地”實施完成,該基地含有必要的“理論學習設施——黑板、連體座椅”;必要的“編程學習設施——計算機以及CAD/CAM編程軟件(CAXA線切割軟件、YH線切割軟件、TurboCAD線切割軟件)”;必要的“機床加工設備——DM-CUT高速線切割機床、蘇州三光高速線切割機床”。
2.互助式學習方式。本課程的學習打破了傳統的“黑板講授”教學,采用互助式教學為主要教學實施手段,采用角色扮演、小組互助等教學方式完成知識的傳授,使得學生在融洽的氛圍中不知不覺就能夠構建起相應的知識體系。
3.雙師素質要求。本課程的教學要求教師具備“雙師”素質要求,即能夠完成“項目整體任務分析、理論知識指導、軟件自動編程指導、機床加工指導”等教學任務。
4.多元化教學考核。本課程實施多元化教學考核方式,有基于產品完成考核、基于作品完成考核、基于職業資格鑒定完成考核、基于學習過程完成考核等。
三、教學項目設計
在項目開發上,每個項目分為幾個任務,遵循“以應用為目的,以必需、夠用為度”的原則。不求知識系統化,而以能力為本位。提高實踐操作能力是目的。其中質量和精度是實現項目任務的保證。學完項目任務,就完成了項目從簡單到復雜的過程,通過任務完成,提高興趣,增加成就感,感受項目過程的樂趣。表1為教學項目設計的明細表。
四、課程運行主線
本課程按照改革的主題思想編寫一本適合本校學生學習的項目一體化(校本)教材,以本教材的運行作為主線來牽引整個課程的實施。教材共設計14個學習項目,涵蓋了數控電火花線切割加工技術行業的各典型知識點,每一個學習項目的設計均遵循完整的行動模型,變化的是內容,不變的是過程,充分體現了“六步教學法”。
五、教學項目實施
本課程教學項目的實施,充分注重以學生為中心展開教學,通過教師的細節策劃,讓每個制作團隊在作品完成后都得以擁有強烈的成就感,從而提升其學習興趣。在整個教學過程中,力求每位同學都更好地參與到項目的學習中去,同時注重團隊的協作性。如圖2為部分項目教材與項目作品展示,表2為實施課程改革前后的教學效果的數據對比。通過數據對比可得出,實施課程改革后的教學效果明顯優于課程改革前。
工作過程導向的課程開發依托載體,實現了理論與實踐一體化,把學生放在主體地位,有利于培養學生的綜合職業能力,是非常具有職業教育特色的課程模式。通過對《數控電火花線切割加工技術》工作過程導向項目課程的開發,對適合我國國情的職業教育課程的開發做出了有益的探索。
參考文獻:
[1]嚴中華.職業教育課程開發與實施[M].北京:清華大學出版社,2009.
[2]熊建彪.行為引導型教學法在數控線切割實訓中的應用[J].科技信息,2009,(20).
[3]莫斌.基于工作過程的電火花線切割的教學法[J].湖南農機,2010,(9).
電火花加工范文6
關鍵詞:電廠 干煤棚 網架 滑移腳手架 平臺 高空散裝法
一、工程概況
本干煤棚長162m,寬96m,有46個C30鋼筋混凝土獨立柱基礎及短柱組成,擋煤墻為370厚磚砌墻,室內地面為碎石墊層C20砼地面200厚硬化地面;網架結構安全等級二級,設計使用年限50年,結構型式為半封閉三心圓雙層柱面網殼,基本結構單元為螺栓球節點,網格形式為正放四角錐桿件體系;網架平面尺寸102m×165m,結構高度32.664m,覆蓋面積15812m2。
二、結構簡圖
干煤棚網殼平面布置圖
三、本工程施工關鍵技術
1.整體滑移腳手架平臺安裝精度要求。本工程的主要采用整體滑移腳手架平臺做為網架分片安裝的受力支撐點和空間安裝位置固定參照物,而整體滑移腳手架的整體穩定性和滑移精確度又是決定網架結構安裝是否順利的關鍵因素,因此整體滑移腳手架的搭設必須嚴格按照施工規范和經過承載力和穩定性驗算的搭設方案來進行作業,同時腳手架在滑移過程中要保持空間位置的相對穩定,不能出現局部或整體因為受力不均或震動引起的變形,否則會引起網架無法正確安裝,嚴重的還可能導致腳手架坍塌事故。
2.滑移腳手架導軌的選擇和搭設要求?;颇_手架導軌的選擇既要考慮到安全可靠性,又要經濟合理便于采購,既要能夠承受腳手架和網架安裝的垂直荷載不出現整體沉降或不均勻沉降,也要能夠承受腳手架滑移時的水平荷載,不能出現平行或垂直于滑移方向的位移,各條平行的軌道之間保持固定的間距。同時導軌材料做為周轉性材料,其經濟性影響到整個施工方案的經濟性,因此在導軌的材料選擇上,既要便于采購運輸,還要價格合理,便于周轉。
3.滑移腳手架整體滑移牽引力均勻程度的控制。對于腳手架滑移過程中的速度、穩定性的控制,是決定腳手架滑移動作是否安全可靠的決定性因素。為保證腳手架在滑移過程中不出現因各點牽引力大小不一或作用時間不統一而引起的腳手架變形或異常移位甚至脫軌現象,對于牽引力的控制至關重要,而牽引力的大小,作用點和作用時間,將是牽引力控制的關鍵工作。因此從牽引力的來源選擇、牽引力作用點的布置到牽引力的同步控制將是需要解決的核心問題。
四、施工準備
1.現場施工布置。由于本工程網架施工時,網架內地面還未施工,原土為中強風化白云巖碎石地面,進場施工前需要對場地進行整平處理,而由于電廠干煤棚地面一般為煤矸石干鋪、碎石干鋪或混凝土地面,因此地面平整度和承載力均達到要求,因此建議對干煤棚地面進行施工后再安裝上部網架結構。
2.滑移腳手架及軌道準備。腳手架和軌道做為滑移腳手架平臺高空散裝法的關鍵部件,因此從材料的選擇上要重點關注,我們采用了電廠常用的型號Φ48×3.5mm腳手架鋼管和型號20a以上工字鋼,選材上符合《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-2001、J84-2001)和《鋼結構工程施工質量驗收規范》(GB50205-2001)的要求。
3.網架構件準備
將網架結構構件運至施工現場后,檢驗出廠合格證及有關資料,按構件明細表核對進場構件的數量,把桿件及球運至指定位置編號并堆放整齊,便于由地面吊至腳手架操作平臺的順利進行。
五、主要施工方法
1.安裝前對基礎軸線、標高等進行驗收檢查,并進行基礎檢測和辦理交接驗收,做到符合設計要求和有關標準規定。
2.把桿件及球由地面吊至腳手架操作平臺,分散堆放。
3.網架主體結構開始安裝:1)為確保網架安裝時誤差的積累,網架的總體安裝順序從1軸―16軸逐步推行,由1軸―3軸、3軸―5軸、5軸―7軸、7軸―9軸、9軸―11軸。2)軸―13軸、13軸―16軸的方向進行安裝。3)先吊裝A、B軸線承臺支座上面四個下弦球和上弦球,使它們連接成一個網格,自然受力形成一個整體。
六、注意問題
1.鋼網架在安裝時前,安排好支點和支點的標高,臨時支點既要使網架受力均勻,桿件受力一致,還應注意臨時支點的基礎穩定性,一定要防止支點下沉。
2.鋼網架安裝完畢后,對成品網架保護,勿在網架上方集中堆放物件。
3.網架安裝必須把高強度螺栓擰緊到位,還應注意檢查網架的撓度,確保網架的撓度在允許偏差范圍內。
七、技術經濟分析
總的來說本工程的施工技術方面成本和安全措施方面投入是較低的。首先從施工材料及機械設備上來分析,本工程所用的腳手架、鋼軌和小型機工具都是電廠施工中簡單易得和通用的;而從施工進度上來講,整個網架結構施工總周期為120天,其中滑移腳手架搭設30天,網架結構安裝75天,腳手架拆除退場15天,總施工周期僅4個月左右,為電建企業節約了可觀的管理成本;而從技術的安全可靠性上來分析,本工程中采用的均是常規施工技術,不存在較高難度施工技術和安全隱患,給電建企業降低了安全投入。
八、結語
據了解干煤棚鋼網架工程采用滑移式腳手架平臺高空散裝法進行施工的,還有溫州電廠干煤棚網架、貴溪電廠干煤棚網架、淮南洛河發電廠干煤棚網架、華能淮陰電廠二期工程干煤棚網架工程、長興發電廠二期干煤棚網架工程等一大批工程實踐工程,結合該工藝在本工程中的成功運用,可見滑移腳手架平臺高空散裝法安裝工藝在電廠干煤棚網架工程中的施工是安全可靠、經濟合理和值得推廣應用的。
參考文獻:
[1]吳欣之:現代建筑鋼結構安裝技術。中國電力出版社,2009