毕业论文---血压计塑料模具模仁的线切割加工.doc
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1、毕业 论文 课题 : 血压计塑料模具模仁的线切割加工 专 业 班 级 学生姓名 学生学号 指导教师 提交日期 成绩 答辩日期 答辩成绩 答辩教师 总评成绩 课题设计要求一、任务书1、结合自己的实习工作岗位,撰写一篇与本人实习工作相关的毕业论文。2、毕业论文的题目,可根据论文的内容自己拟定。题目要重点突出论文的要点。二、课题设计要求1、毕业论文的写作程序大体分为四个阶段:(1)拟定写作提纲;(2)撰写初稿;(3)修改二稿;(4)三稿定稿。2、论文要有明确的研究对象,要结合自己的实习单位和自己所干的工作写。3、毕业论文要求观点正确、论证充分、资料翔实、文字流畅简练、布局合理、结构严谨、理论联系实际
2、、有一定的独到见解。4、论文的正文字数不得少于5000字。5、毕业论文的排版要符合学院的毕业设计要求:全部打印、A4纸张,全文一律采用宋体字,按封皮、课题设计要求、评语、内容摘要、关键字、目录、正文、致谢、参考文献的顺序左装订。设计题目血压计塑料模具模仁的线切割加工指导教师综合阅评意见平时成绩020材料成绩040指导教师内容摘要我是在宁海华硕模具塑料厂实习的,实习期间按学校及公司要求及时完成毕业论文。在以下章节中将会介绍到中走丝线切割的发展、原理、加工原理、加工条件以及加工特殊凹模版加工工艺处理方法和加工操作方案,通过实例进行分析、解决。关键词: 中走丝切割机床 加工过程 工艺处理方法 加工操
3、作方案目 录第一章 中走丝线切割简介11.1 中走丝线切割加工原理及特点11.2 中走丝线切割机床结构31.3 中走丝线切割机床应用4第二章 血压计塑料模具模仁上孔的线切割加工 62.1 加工工艺的分析 62.2 多次切割工艺参数的设置7第三章 多次切割变形问题及处理方法 103.1 多次切割凹模变形问题及处理方法103.2 多次切割凸模变形问题及处理方法12第四章 多次切割工件余留部位的处理 14致谢17参考文献 18XXX学院毕业设计第一章 中走丝线切割简介1.1 中走丝线切割加工原理及特点一、中走丝线切割加工原理中走丝线切割其工作原理: 绕在运丝筒上的电极丝沿运丝筒的回转方向以一定的速度
4、移动,装在机床工作台上的工件由工作台按预定控制轨迹相对与电极丝做成型运动。脉冲电源的一极接工件,另一极接电极丝。在工件与电极丝之间总是保持一定的放电间隙且喷洒工作液,电极之间的火花放电蚀出一定的缝隙,连续不断的脉冲放电就切出了所需形状和尺寸的工件。 在这里指出,“中走丝”电火花线切割机比快走丝电火花线切割虽加工质量有明显提高,但它仍然属于高速走丝电火花线切割机的范畴,切割精度和光洁度仍与低速走丝机存在较大差距,且精度和光洁度的保持性也需要进一步提高。“中走丝机”具有结构简单、造价低以及使用消耗少等特点,因此也有其生存的空间,目前执行的标准仍然是高速走丝机的相关标准,因此生产企业在对用户的宣传上
5、要注意,一定要实事求是。下图为线切割机床加工原理图示:图1 线切割机床加工原理图二、中走丝线切割加工条件中走丝线切割加工能正常运行,必须具备下列条件: 1. 钼丝与工件的被加工表面之间必须保持一定间隙,间隙的宽度由工作电压、加工量等加工条件而定。 2. 电火花线切割机床加工时,必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行,如煤油、皂化油、去离子水等,要求教高绝缘性是为了利于产生脉冲性的火花放电,液体介质还有排除间隙内电蚀产物和冷却电极作用。钼丝和工件被加工表面之间保持一定间隙,如果间隙过大,极间电压不能击穿极间介质,则不能产生电火花放电;如果间隙过小,则容易形成短路连接,也不能产生电火花放电。3. 必
6、须采用脉冲电源,即火花放电必须是脉冲性、间歇性。在脉冲间隔内,使间隙介质消除电离,使下一个脉冲能在两极间击穿放电。三、中走丝线切割机 1. 特点 CHK线切割电脑编控系统是某厂同温州昌顺数控电器厂联合开发中走丝软件,综合国外慢走丝软件优点,采用外置式控制卡和电脑USB端口进行数据通讯,WINDOWS/XP操作系统,而且具有多次切割、往复运丝、单项切割功能,在每次切割中,电机丝速快慢、高频参数、跟踪速度等参数由软件自动切换一步完成,使操作更加方便,功能更加强大,突破了传统软件的各种限制,从而有效地提高了加工件表面光洁度和模具精度。 2.中走丝线切割机 图2. 线切割机床外形图 图3. 线切割机床
7、控制系统 图4. 控制系统的操作面板 图5. 线切割机床外形 图6. 线切割机床加工状态时1.2 中走丝线切割机床结构一、中走丝线切割机床组成1机床主体:床身、丝架、走丝机构、XY数控工作台。 2工作液系统。3. 高频电源:产生高频矩形脉冲,脉冲信号的幅值、脉冲宽度可以根据不同工作状况调节。 4. 数控和伺服系统。二、中走丝线切割控制系统 图7 中走丝控制系统1 、选用工业PC机,安全性能符合UL/CSA/TUV要求,具有良好的环境适应能力。 2 、自动编程与加工控制一体化同时输入代码。 3 、后台编程功能,有效减少辅助时间。 4 、全数字化控制,良好的自适应性。 5 、三维立体造型加工轨迹显
8、示。 6 、四轴联动,上下异形面加工。 7 、脉冲电源波形显示。 8 、全绘图式编程,功能强大。 9 、可与AUTOCAD.DXF文件直接通讯。 10 、配备PIXIE智能高频电源系统。1.3 中走丝线切割机床应用一、中走丝线切割加工的应用 1广泛应用于加工各种冲模。 2可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件。 3加工样板和成型刀具。 4加工粉末冶金模、镶拼型腔模、拉丝模、波纹板成型模。 5加工硬质材料、切割薄片,切割贵重金属材料。 6加工凸轮,特殊的齿轮。 7适合于小批量、多品种零件的加工,减少模具制作费用,缩短生产周期。二、中走丝与快、慢走丝的异同在保留快速走丝线切割机床结构简单、造价低
9、、工艺效果好、使用过程消耗少等特点的基础上,引用国际上精密模具加工设备的先进理念及慢走丝多次切割技术,开发了能实现多次切割的智能化系统中速走丝电火花线切割机。该机比快走丝更人性化、便捷化,适用范围更广。第二章 血压计塑料模具模仁上孔的线切割加工2.1 血压计塑料模具模仁孔的加工工艺的分析一、分析血压计模具模仁的结构特点 图8 血压计塑料模具模仁零件图此图表面粗糙度为Ra1.41.7,尺寸公差为0.00,模具材料为P20,材料硬度为HRC2832, 经过调质、淬火加高温回火的处理,所以工件具有良好的综合机械性能,提高了硬度。分析上图,此图用中走丝线切割加工的是孔(精孔),尺寸精度要求高,表面粗糙
10、度要求高等,因此需要采用多次切割才能达到要求。因为采用多次切割工艺后, 加工的工件不仅尺寸精度提高, 表面污渍有效去除, 手感光滑无毛刺, 表面粗糙度降低,而且由于多次切割时放电作用和乳化液的有效冷却, 使切割面硬化层增加, 从而大大提高了模具的寿命。二、确定加工工艺路线电火花线切割加工是实现工件尺寸加工的一种技术。在一定设备条件下,合理的制定加工工艺路线是保证工件加工质量的重要环节。 1、对图样进行分析和审核分析图样对保证工件加工质量和工件的综合技术指标是有决定意义的第一步。以冲裁模为例,在消化图样时首先要挑出不能或不易用电火花线切割加工的工件图样,大致有如下几种:(1)表面粗糙度和尺寸精度
11、要求很高,切割后无法进行手工研磨的工作;(2)窄缝小于电极丝直径加放电间隙的工件,或圆形内拐角处不允许带有电极丝板并加放电间隙所形成的圆角的工件;(3)非导电材料;(4)厚度超过丝架跨距的零件;(5)加工长度超过x,y拖板的有效行程长度,且精度要求较高的工件。在符合线切割加工工艺的条件下,应着重在表面粗糙度、尺寸精度、工件厚度、工件材料、尺寸大小、配合间隙和冲制件厚度等方面算仔细考虑。 2、计算和编写加工程序编程时,要根据配料的情况,选择一个合理的装夹位置,同时确定一个合理的切割点和切割路线。起割点应取在图形的拐角处,或在容易将凸尖修去的部位。切割路线主要以防止或减少模具变形为原则,一般应考虑
12、使靠近装夹着一边的图形最后切割为易。 3、穿制加工用的程序纸带和较对纸带对尺寸精度要求高、凸凹模配合间隙小的模具,必须要用薄料试切,从试切件上可检查其精度和配合间隙。如发现不符合要求,应及时分析,找出问题,修改程度直至合格后才能正式加工模具。这一步骤是避免工件报废的一个重要环节。根据实际情况,也可以直接键盘输入或从编程机直接把程序传输到控制器中。2.2 多次切割工艺参数的设置一、第一次线切割工艺参数的设置1、加工路线的确定表1 第一次线切割工艺参数表 加工方式 丝偏 脉宽 脉间 功率 运丝 丝速 跟踪 第一次切割 155um 13 5 5W 普通运丝 高 43 2、脉冲参数 选用高峰值电流,较
13、长脉宽的规准进行大电流切割,以获得较高的切割速度。 3、补偿量计算f=1/2d+&+*+s式中,f为补偿量;&为第一次切割时的放电间隙(mm);d为电极丝直径(mm);*为留给第二次切割的加工余量(mm);s为精修余量(mm)。在高峰时电流粗规准切割时,单边放电间隙大约为0.02mm,精修余量甚微,一般只有0.003mm。而加工余量*则取决于第一次切割后的加工表面粗糙及机床精度,大约在0.030.04mm范围内。这样,第一次切割的补偿量应在0.050.06mm之间,选大了会影响第二次切割的速度,选小了又难于消除第一次切割的痕迹。二、第二次线切割工艺参数的设置 1、加工路线的确定表2 第二次线切
14、割工艺参数表 加工方式 丝偏 脉宽 脉间 功率 运丝 丝速 跟踪 第二次切割 105um 5 8 3W 普通运丝 低 50 2、脉冲参数选用中等规准,使第二次切割后的粗糙度Ra在1.41.7um之间。3、补偿量计算由于第二次切割是精修,此时放电间隙较小,&不到0.01mm,而第三次切割所需的加工质量甚微,只有几微米,二者加起来约为0.01mm。所以,第二次切割的补偿量f约为1/2d+0.01mm即可。三、第三次线切割工艺参数设置 1、加工路线的确定表3 第三次线切割工艺参数表 加工方式 丝偏 脉宽 脉间 功率 运丝 丝速 跟踪 第三次切割 85um 8 8 2W 往复1档 慢 50 2、脉冲参
15、数 用最小脉宽进行修光,而峰值电流随加工表面质量要求而异。 3、补偿量计算理论上是电极丝的半径加上0.03mm的放电间隙,实际上精修过程是一种电火花磨削,加工量甚微,不会改变工件的尺寸大小。所以,仅用电极的半径作补偿量也能获得理想效果。第三章 多次切割变形问题及处理方法3.1 多次切割凹模变形问题及处理方法一、凹模板加工中的变形分析在线切割加工前,模板已进行了冷加工、热加工,内部已产生了较大的残留应力,而残留应力是一个相对平衡的应力系统,在线切割去除大量废料时,应力随着平衡遭到破坏而释放出来。因此,模板在线切割加工时,随着原有内应力的作用及火花放电所产生的加工热应力的影响,将产生不定向、无规则
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