| 本书从CAD/CAM基本应用入手，结合线切割及电火花成型加工技术的特点，全面介绍了线切割及电火花编程与操作的相关技术。内容包括：线切割及电火花成型加工机床及其操作；线切割及电火花成型加工工艺、数控代码的自动生成以及线切割加工常用CAD/CAM软件的应用。本书理论结合实践，重点强调应用，可作为数控技术应用、机械制造、机电一体化及模具设计与制造等相关专业的大中专院校、职业技术学院的教材和参考书。也可作为线切割与电火花加工及CAM技术培训教材。同时还是从事线切割与电火花加工技术人员的 |
目 录
第1章 电火花加工概述1
1.1 电火花加工的产生及发展1
1.2 电火花加工的分类2
1.3 电火花加工的条件4
1.4 电火花加工的物理过程5
1.5 电火花加工的特点7
1.6 电火花加工的用途8
第2章 电火花加工工具9
2.1 常用工具9
2.1.1 旋具9
2.1.2 扳手9
2.1.3 工具的合理使用与维护10
2.2 常用夹具11
2.2.1 通用夹具11
2.2.2 压板夹具13
2.2.3 旋转夹具13
2.2.4 夹具的合理使用与维护15
2.3 常用量具15
2.3.1 游标卡尺15
2.3.2 千分尺18
2.3.3 百分表22
2.3.4 量具的合理使用与维护28
第3章 电火花线切割加工概述30
3.1 电火花线切割加工原理30
3.2 电火花线切割加工的特点31
3.3 电火花线切割加工的应用范围32
3.4 电火花线切割加工常用术语32
第4章 电火花线切割加工机床40
4.1 电火花线切割机床型号40
4.2 电火花线切割机床的组成44
4.2.1 机械装置44
4.2.2 脉冲电源50
4.2.3 工作液循环与过滤装置50
4.3 电火花线切割机床的分类51
第5章 线切割加工工艺基础53
5.1 线切割加工工艺路线概述53
5.2 机床的检查与调整54
5.3 工作液的准备55
5.3.1 工作液的作用55
5.3.2 工作液的性能要求56
5.3.3 工作液的种类57
5.3.4 工作液的配制57
5.3.5 工作液的合理使用57
5.4 电极丝的准备58
5.4.1 对电极丝材料性能的要求58
5.4.2 常用电极丝材料与规格59
5.4.3 电极丝的盘绕60
5.4.4 电极丝垂直度的校正60
5.4.5 确定电极丝的坐标位置61
5.5 工件的准备64
5.5.1 加工基准的准备64
5.5.2 穿丝孔的准备65
5.6 工件的装夹66
5.6.1 工件装夹的一般要求66
5.6.2 装夹的几种方式67
5.6.3 工件的校正69
5.7 电火花线切割加工工艺指标71
5.7.1 电火花线切割加工工艺指标71
5.7.2 提高加工速度的工艺措施73
5.7.3 线切割机床及附件对加工精度的影响75
5.7.4 改善表面粗糙度的主要途径78
5.8 电火花线切割加工的工艺技巧80
5.8.1 薄工件的加工80
5.8.2 减少和防止工件的变形和开裂81
5.8.3 加工表面的黑白条纹84
第6章 电火花线切割机床的操作87
6.1 电火花线切割加工的步骤及要求87
6.1.1 准备工作87
6.1.2 装夹工件88
6.1.3 绕丝和穿丝88
6.1.4 选择切割路线与定位89
6.1.5 机床启动和关闭的顺序91
6.1.6 程序输送92
6.1.7 切割中注意事项93
6.2 常见故障排除94
6.2.1 断丝处理94
6.2.2 停车处理97
6.2.3 切割偏差或突然停电98
6.2.4 短路的处理99
6.2.5 轨迹异常的排除99
6.2.6 工作液供给不良100
6.2.7 脉冲电源故障的排除方法100
6.2.8 加工后工件的精度严重超差的排除101
6.2.9 断保险丝故障的排除方法101
6.3 电火花线切割加工的安全技术规程102
6.3.1 电火花线切割加工的安全技术规程102
6.3.2 正确执行安全技术规程103
6.4 电火花线切割机床的使用规则及维护105
6.4.1 电火花线切割机床的使用规则105
6.4.2 机床及附件的正确操作方法106
6.4.3 电火花线切割机床的维护保养108
第7章 数控线切割编程基础109
7.1 编程常用术语109
7.2 数控编程技术和后置处理111
7.2.1 数控编程技术的基本概念111
7.2.2 后置处理112
7.3 数控线切割机床编程指令114
7.3.1 3B指令格式115
7.3.2 4B指令格式117
7.3.3 ISO指令格式119
7.4 数控线切割加工编程的步骤122
7.5 数控线切割编程中的工艺处理122
7.6 数控程序的检查方法128
第8章 Mastercam 线切割自动编程129
8.1 Mastercam Wire简介129
8.2 Mastercam Wire界面129
8.3 Mastercam Wire系统的CAD功能133
8.3.1 绘图功能134
8.3.2 图形编辑138
8.4 Mastercam Wire轮廓线切割140
8.4.1 轮廓线切割步骤142
8.4.2 线切割参数设置145
8.4.3 轮廓线切割实例158
第9章 YH线切割控制系统编程与操作168
9.1 YH线切割编程控制系统简介168
9.2 YH控制系统169
9.2.1 控制系统界面169
9.2.2 控制系统功能173
9.2.3 控制系统操作实例184
9.3 YH编程系统186
9.3.1 编程系统界面186
9.3.2 编程系统绘图命令188
9.3.3 编程系统菜单命令199
9.3.4 编程系统操作实例210
第10章 线切割加工应用实例218
10.1 冲模刃口的精加工218
10.2 在一道工序中同时切割冲头和凹模220
10.2.1 同时切割冲头和凹模的优点220
10.2.2 同时切割冲头和凹模的方法221
10.3 锥度工件的线切割加工225
10.3.1 切割带锥度工件的控制原理225
10.3.2 切割带锥度工件的控制方式225
10.3.3 切割带锥度工件的控制装置229
10.3.4 锥度加工中应输入的数据232
10.4 薄工件的线切割234
10.4.1 保证薄工件加工质量的措施234
10.4.2 多件加工的装夹235
10.5 厚工件的加工236
10.6 位图的线切割237
10.6.1 矢量化软件237
10.6.2 位图的线切割242
第11章 电火花成型加工原理与机床246
11.1 电火花成型加工原理246
11.2 电火花成型加工机床的组成247
11.2.1 脉冲电源248
11.2.2 床身与立柱249
11.2.3 工作台250
11.2.4 主轴头251
11.2.5 工作液循环系统251
11.3 电火花成型加工机床分类254
11.4 电火花成型加工机床的结构形式254
11.5 电火花成型加工机床的安装与维护257
11.5.1 电火花成型加工机床的安装环境与条件257
11.5.2 电火花成型加工机床开车前准备工作257
11.5.3 电火花成型加工机床的维护259
第12章 数控电火花成型加工工艺261
12.1 电火花成型加工工艺路线261
12.2 电极的准备262
12.2.1 电极的材料262
12.2.2 电极的结构263
12.2.3 电极的尺寸264
12.2.4 电极的制造267
12.3 工件的准备268
12.4 电极与工件的装夹与校正268
12.4.1 电极夹具268
12.4.2 装夹271
12.4.3 校正273
12.4.4 定位275
12.5 电规准的选择与转换278
12.5.1 电规准的种类278
12.5.2 电规准选择279
12.5.3 电规准的转换280
12.6 电火花成型加工基本工艺规律281
12.6.1 加工速度281
12.6.2 电极损耗289
12.6.3 表面粗糙度297
12.6.4 加工精度299
12.6.5 表面质量305
12.7 电火花加工的工作液306
12.8 冲模加工工艺方法306
12.9 型腔模加工工艺方法310
第13章 SUTE电火花机床编程与操作312
13.1 SUTE CNC/F电火花机床简介312
13.1.1 机床主要参数312
13.1.2 机床主要功能313
13.2 控制面板316
13.2.1 CRT/MDI面板316
13.2.2 功能操作面板317
13.2.3 手轮功能323
13.3 操作步骤324
13.4 自动探测工件基准325
13.4.1 探测指令与探测程序325
13.4.2 操作步骤333
13.5 数控程序编制335
13.5.1 移动指令335
13.5.2 放电加工条件指令336
13.5.3 重复指令341
13.5.4 M指令341
13.5.5 参数功能说明342
13.5.6 编程步骤及举例342
13.6 常见故障345
第14章 电火花成型加工应用实例347
14.1 电火花加工螺纹347
14.1.1 平动头348
14.1.2 平动法加工螺纹的原理351
14.1.3 螺纹电极353
14.1.4 加工规准与平动量分配357
14.1.5 平动法加工螺纹的特点和注意点358
14.2 电火花加工小孔361
14.2.1 电火花加工小孔的优点及适用范围361
14.2.2 小孔加工工艺362
14.3 电火花加工型腔模具368
14.3.1 型腔模电火花加工工艺方法的选择368
14.3.2 电极的准备369
14.3.3 工件的准备375
14.3.4 电极和工件的装夹与校正定位375
14.3.5 加工规准的选择、转换与平动量的分配376
附录1 其他常用线切割编程软件380
附1.1 Ycut软件系统380
附1.1.1 Ycut简介380
附1.1.2 Ycut软件特点380
附1.1.3 Ycut软件功能381
附1.1.4 Ycut数据接口382
附1.1.5 Ycut的安装要求382
附1.2 Band5 WEDM软件系统383
附1.2.1 Band5 WEDM简介383
附1.2.2 Band5 WEDM基本功能383
附1.2.3 Band5 WEDM数据接口384
附1.2.4 Band5 WEDM安装要求385
附1.3 ESPRIT软件系统385
附1.3.1 ESPRIT简介385
附1.3.2 ESPRIT软件功能386
附1.3.3 ESPRIT数据接口386
附1.3.4 ESPRIT安装要求387
附1.4 CAXA软件系统387
附1.4.1 CAXA简介387
附1.4.2 CAXA软件功能388
附1.4.3 CAXA安装要求390
附录2 我国主要线切割机床厂家及其产品391
附录3 我国主要电火花机床厂家及其产品398
参考文献402
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前 言
数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，数控技术的应用是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。专家们预言：21世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。
近年来，随着我国国民经济和国防工业的迅速发展，国家对制造装备提出了大量急迫的需求。特别是2002年，我国机床市场消费金额上升到59亿美元，跃升世界第一位。与此同时，根据全国工业普查资料，我国机床拥有量约378万台，但机床数控化率只有约2%。在我国一些制造技术较先进的企业（如航空企业）其机床数控化率也只有10%左右，而世界发达国家已超过20%。机床数控化率每增加一个百分点就需要近4万台数控机床。如果要实现国家提出的到2010年前数控化率达到10%以上的目标，需要增加大量数控机床及其配套的软硬件，同时需要一大批面向第一线的数控技术及数控机床的操作、编程及维修方面的专门人才。
加入WTO后，我国制造业获得空前发展，我国正在逐步变成“世界制造中心”。为了增强竞争能力，中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。同时，劳动力市场出现数控技术应用型人才的严重短缺（缺口达60万），媒体不断呼吁“高薪难聘高素质数控技工”。数控人才的严重短缺成为全社会普遍关注的热点问题，这已引起中央领导同志的关注，教育部、劳动与社会保障部等政府部门正在积极采取措施，加强数控技术应用型人才的培养。
专家认为，尽快抓紧培训一大批掌握数控技术等现代制造技术方面的人才乃是我国经济持续增长的前提和关键。针对当前我国制造业技术人才严重短缺的突出矛盾，为在全社会掀起学技术、重技术的热潮，并配合国家高技能人才培训工程的开展，由劳动和社会保障部联合有关部委共同主办的首届“全国数控技能大赛”于2003年年底前全面启动。“全国数控技能大赛”无疑将成为推动数控技能人才培训和数控技术应用的一个重要方式。
为配合全国数控技能人才培训及数控技术应用推广工作，我们编写了《数控线切割、电火花加工编程与操作技术》，本书理论结合实践，重点强调应用，可作为数控技术应用、机械制造、机电一体化及模具设计与制造等相关专业的大中专院校、职业技术学院的教材和参考书，也可作为数控技术职业技能培训教材，同时，还可供从事数控加工的工程技术人员参考。
本书在编写过程中参阅了国内外同行的教材、资料与文献，在此谨致谢意。由于我们水平有限，加上编写时间匆促，书中不足之处在所难免，诚恳地欢迎广大读者及技术同行批评指正。
编著者
2008年4月于长沙
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第1章电火花加工概述
11电火花加工的产生及发展
电火花加工又称放电加工（Electrical Discharge Machining，简称EDM），它是使工具和工件（分别接正、负电极）间不断产生脉冲性火花放电，放电通道中局部瞬时产生高温，将金属材料局部熔化，直至气化而被蚀除的加工方法。
早在19世纪，人们就发现当断开电器开关时，会产生电火花，开关的触点表面会有烧损的痕迹。电火花加工就是使这种有害的电腐蚀现象，在一定条件下用来为生产服务，即通过浸在工作液（电介质）中的工具电极和工件间的多次火花放电，有意识地增加工件的蚀除量，使工件达到一定精度要求的“尺寸加工”。
有关文献显示，早在1919年，德国就有人尝试在装满水的烧杯中，把同样的金属对放，连续地进行电容器的充电和放电，使两金属间发生放电的方法来制造用作颜料的金属微细粉末。
20世纪40年代，为了在金属材料上加工出特定的形状，前苏联的拉扎连柯利用电容器充放电回路的技术思想，发明了电火花加工的雏形。由于加工速度慢、电极损耗大等缺点，当时的电火花加工只限于一些特殊的范围内使用。
1960年左右，前苏联发明了线切割放电加工机床，当时是用投影仪一边观察着轮廓，一边用手动前后左右进给工作台来加工的，虽然加工速度慢，但明确了线切割放电加工有利于微细加工与难加工形状的加工。
此后，随着工业生产的发展和科学技术的进步，具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性、高粘性、高韧性、高纯度等性能的新材料（如硬质合金、钛合金、耐热钢、不锈钢、淬火钢、金刚石、宝石、石英及锗、硅等）不断出现，各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多，电火花加工在此类特殊材料和特殊结构工件的加工应用中显示出很多优异的性能，很好地适应了生产发展的需要，并因此得到了迅速的发展和日益广泛的应用。
我国电火花加工技术起步于20世纪50年代中期。20世纪50年代末，营口电火花机床厂开始成批生产电火花强化机和电火花机床；20世纪60年代初，中国科学院电工研究所研制成功我国第一台靠模仿形电火花线切割机床；1997年，我国电火花穿孔、成型机床的年产量超过1000台，电火花数控线切割机床的年产量超过3800台，其他电加工机床的年产量也超过200台；2002年，电火花穿孔、成型机床的年产量超过3000台，电火花数控线切割机床的年产量超过15000台，电加工机床生产企业增至100家以上。
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