基本信息
電火花加工
所屬類別
科技 >> 機械 >> 機械加工
作者：曹鳳國 主編
叢書名：現代機械製造技術叢書
出版日期：2014年8月 書號：978-7-122-19870-9
開本：16K 787×1092 1/16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：385頁
內容簡介
本書系統地介紹了電火花加工的基本原理、電火花成形加工、高速走絲電火花線切割加工、低速走絲電火花線切割加工、其他電火花加工及複合加工等。
本書不僅匯集了世界上電火花加工各種學派的理論，而且還介紹了世界最新的電火花加工技術和裝備，是一部既有理論基礎，又有選進技述和工藝實踐的綜合性書籍。
目錄
緒論
0.1 我國電火花加工發展概況 1
0.2 電火花加工的特點和用途 6
0.3 電火花加工實現的基本條件 6
0.4 電火花加工的名詞術語和符號 7
0.5 電火花加工工藝方法的分類 9
第1篇 電火花加工的基本原理
第1章 電火花加工的物理本質
1.1 單次放電腐蝕模型 12
1.1.1 電離準備階段 13
1.1.2 放電熱蝕階段 13
1.1.3 消離拋出階段 14
1.2 重複放電腐蝕模型 14
1.2.1 放電諸現象及其相互關係 14
1.2.2 加工速度模型 15
1.2.3 電極低損耗模型 16
1.3 電腐蝕機理的主要學說 16
1.3.1 腐蝕過程 17
1.3.2 拋出過程 20
第2章 影響材料放電腐蝕的主要因素
2.1 極性效應 24
2.2 覆蓋效應 24
2.3 間隙效應 26
2.3.1 間隙距離h與間隙電壓u的關係 26
2.3.2 間隙距離h與加工速度vw和電極損耗 的關係 26
2.4 面積效應 26
2.5 脈衝放電特性 27
2.6 介質效應 29
2.7 電極與工件材料特性 31
第2篇 電火花成形加工
第3章 電火花成形加工脈衝電源
3.1 弛張式脈衝電源 35
3.1.1 RC型脈衝電源 36
3.1.2 RLC型脈衝電源 38
3.2 晶閘管式脈衝電源 39
3.2.1 晶閘管式電源主迴路 39
3.2.2 晶閘管觸發電路 40
3.3 雙極型電晶體式脈衝電源 42
3.3.1 脈衝發生器（主振級）及典型電路 43
3.3.2 前置放大級及典型電路 46
3.3.3 功率放大級 48
3.4 場效應電晶體、絕緣柵雙極電晶體脈衝電源 49
3.4.1 兩種功率管的工作特點 49
3.4.2 常用驅動電路 50
3.4.3 常用功率場效應電晶體脈衝電源類型 53
3.4.4 節能型絕緣柵雙極型電晶體（IGBT）脈衝電源 54
3.5 輸出不同波形的脈衝電源 55
3.5.1 矩形波派生的脈衝電源的波形與特點 55
3.5.2 不同波形迭加的脈衝電源的波形與特點 56
3.6 其他形式的電火花成形加工脈衝電源 57
3.6.1 高精度鏡面加工電源 57
3.6.2 智慧型化控制脈衝電源 58
第4章 電火花成形加工自動控制系統
4.1 伺服控制系統 62
4.1.1 伺服控制系統的作用、要求及分類 62
4.1.2 伺服控制系統的基本組成 63
4.1.3 伺服控制系統工作範圍的調整 67
4.1.4 伺服控制系統的類型 68
4.2 加工過程參數控制系統 73
4.2.1 加工過程參數控制系統的作用 73
4.2.2 加工過程參數控制的方法 73
4.2.3 加工過程參數自適應控制系統 75
4.3 電火花成形加工的數控系統 79
4.3.1 數控系統軟、硬體結構 80
4.3.2 數控系統的插補技術 84
4.3.3 數控系統的加工控制技術 87
第5章 電火花成形加工工具機
5.1 電火花成形加工工具機主機 90
5.1.1 工具機的分類及結構形式 90
5.1.2 工具機各部件名稱和傳動軸方向定義 93
5.1.3 工具機主機各部分的結構及其作用 94
5.1.4 工具機主要精度和技術指標檢驗 99
5.2 電火花成形加工工具機用附屬檔案 106
5.2.1 工具機通用附屬檔案 107
5.2.2 工具機專用附屬檔案 109
5.3 電火花加工用工作液過濾系統 116
5.3.1 主要組成部分和作用 116
5.3.2 工作液過濾系統設計的要求 117
5.3.3 工作液的選擇 120
第6章 電火花成形加工的基本工藝規律
6.1 影響加工速度的主要因素 123
6.1.1 電參數對加工速度的影響 123
6.1.2 非電參數對加工速度的影響 125
6.2 影響電極損耗的主要因素 127
6.2.1 電參數對電極損耗的影響 128
6.2.2 非電參數對電極損耗的影響 130
6.3 影響表面粗糙度和加工精度的主要因素 132
6.3.1 表面粗糙度 132
6.3.2 影響表面粗糙度的主要因素 133
6.3.3 加工精度 135
6.3.4 影響加工精度的主要因素 135
6.4 電火花加工後表面層狀態 138
6.4.1 表面變化層 138
6.4.2 表面變化層的力學性能 139
第7章 電火花成形加工工藝及套用
7.1 電火花成形加工工藝方法 142
7.1.1 單工具電極直接成形法 142
7.1.2 單工具電極平動法 143
7.1.3 單工具電極數控搖動法 143
7.1.4 多工具電極更換法 143
7.1.5 分解工具電極法 144
7.1.6 數控搖動成形法 145
7.1.7 數控多軸聯動成形法 147
7.2 電火花成形加工工藝技術 147
7.2.1 零件圖工藝分析及加工方法選擇 148
7.2.2 電極的準備 148
7.2.3 工件的準備 157
7.2.4 電極的裝夾與定位 158
7.2.5 加工規準的選擇、轉換 160
7.2.6 加工進給量和搖動（平動）量的確定 162
7.2.7 加工參數表和參數說明 163
7.2.8 工作液的處理 164
7.3 電火花成形加工實例 166
7.3.1 花紋模具的電火花加工實例 166
7.3.2 精鍛模具的電火花加工 167
7.3.3 汽輪機高壓噴嘴組零件的電火花加工 168
7.3.4 輪胎模具的電火花加工 169
7.3.5 螺紋及斜齒輪零件的電火花加工 170
7.3.6 精密微細小孔零件的電火花加工 172
7.3.7 注塑模的電火花加工 174
7.3.8 高精度壓膠模的電火花加工 174
7.3.9 五軸聯動的電火花加工 176
7.3.10 帶冠式整體渦輪盤的多軸聯動電火花加工 177
7.3.11 透平葉輪的多軸聯動電火花加工 178
7.3.12 高效高精度鏡面電火花加工實例 179
第3篇 高速走絲電火花線切割加工
第8章 高速走絲電火花線切割加工脈衝電源
8.1 高速走絲電火花線切割加工脈衝電源的組成及特點 184
8.1.1 脈衝電源的基本組成 184
8.1.2 脈衝電源的特點 185
8.2 脈衝電源的典型電路 187
8.2.1 脈衝發生器典型電路 188
8.2.2 前置推動級及功率放大級典型電路 190
8.3 其他形式的脈衝電源 192
8.3.1 高頻分組脈衝電源 192
8.3.2 階梯波脈衝電源 193
8.3.3 雙迴路與多迴路脈衝電源 193
8.3.4 自適應控制脈衝電源典型電路 194
第9章 高速走絲電火花線切割加工控制系統
9.1 高速走絲電火花線切割工具機控制系統的特性及組成 196
9.1.1 控制系統的特性 196
9.1.2 控制系統的組成 197
9.2 加工軌跡控制系統 197
9.2.1 光電跟蹤控制系統 197
9.2.2 計算機數字控制系統 198
9.3 伺服進給控制系統 203
9.3.1 伺服進給速度的控制方法 203
9.3.2 伺服進給驅動電路 205
9.4 加工程式的編制方法 207
9.4.1 3B代碼程式編制方法 207
9.4.2 ISO代碼程式編制方法 208
9.4.3 計算機自動編程方法 212
9.5 基於PLC工具機控制系統 213
9.6 中速走絲線切割加工技術 214
9.6.1 中速走絲線切割技術的起源 214
9.6.2 中速走絲線切割應具備的功能特點 214
9.6.3 中速走絲線切割控制技術概述 215
第10章 高速走絲電火花線切割加工工具機
10.1 工具機的型號及主要技術參數 218
10.1.1 工具機型號 218
10.1.2 主要技術參數 218
10.1.3 精度檢驗標準及檢驗方法 219
10.2 工具機的結構組成 219
10.2.1 床身 219
10.2.2 X、Y坐標工作檯 220
10.2.3 運絲系統 224
10.2.4 工作液及循環過濾系統 229
10.2.5 錐度切割的絲架結構 231
10.2.6 多軸聯動加工系統 232
第11章 高速走絲電火花線切割加工基本工藝規律
11.1 加工工藝指標 233
11.2 基本加工工藝規律 234
11.2.1 電參數對工藝指標的影響 234
11.2.2 非電參數對工藝指標的影響 236
11.2.3 各因素對加工工藝指標影響的相互關係 241
第12章 高速走絲電火花線切割加工工藝及套用
12.1 加工工藝方法 243
12.1.1 圖樣分析與方案確定 243
12.1.2 編制加工程式 245
12.1.3 工件的裝夾、找正與加工 249
12.1.4 工件的檢驗 252
12.2 加工套用與實例 253
12.2.1 冷沖模具的加工 253
12.2.2 電動機轉子複式沖模的加工 253
12.2.3 長窄型孔沖模或鍛模的加工 254
12.2.4 超行程工件的加工 254
12.2.5 不閉合曲線工件的間隙補償方法及加工 255
12.2.6 帶錐度大行程、大厚度零件的加工 256
12.2.7 工藝美術製品零件的加工 256
12.2.8 複雜曲面旋轉線切割加工的實例 257
12.2.9 大錐度冷沖模具加工的實例 257
12.2.10 中速走絲電火花線切割加工的套用 257
第4篇 低速走絲電火花線切割加工
第13章 低速走絲電火花線切割加工脈衝電源
13.1 低速走絲線切割加工脈衝電源的特點及分類 261
13.1.1 電源的特點 261
13.1.2 電源的分類 263
13.2 低速走絲線切割加工電晶體矩形波脈衝電源典型電路 263
13.2.1 典型電路原理圖 263
13.2.2 間隙電壓、電流波形圖 263
13.3 低速走絲線切割加工並聯電容脈衝電源 264
13.4 低速走絲線切割加工無電解作用脈衝電源 265
13.5 低速走絲線切割超高精加工脈衝電源 266
第14章 低速走絲電火花線切割加工自動控制系統
14.1 低速走絲電火花線切割工具機數控系統硬體構成 267
14.2 低速走絲電火花線切割工具機主軸伺服控制系統 269
14.2.1 主軸運動方向控制系統 269
14.2.2 主軸運動速度控制 270
14.2.3 主軸電動機驅動及控制系統 270
14.3 低速走絲電火花線切割加工過程參數控制 271
14.4 低速走絲電火花線切割工具機數控系統軟體構成 272
14.5 低速走絲線切割工具機控制指令代碼 275
第15章 低速走絲電火花線切割加工工具機
15.1 工具機型號及主要技術參數 278
15.1.1 工具機型號 278
15.1.2 主要技術參數 278
15.1.3 精度檢驗標準及檢驗方法 278
15.2 低速走絲電火花線切割工具機結構 278
15.2.1 床身、立柱 279
15.2.2 X、Y坐標工作檯 279
15.2.3 走絲系統 281
15.2.4 工作液系統 286
15.3 工具機工裝夾具 287
第16章 低速走絲電火花線切割加工基本工藝規律
16.1 加工工藝指標 289
16.1.1 切割速度 289
16.1.2 表面質量 290
16.1.3 加工精度 291
16.2 基本加工工藝規律 293
16.2.1 電參數對工藝指標的影響 293
16.2.2 非電參數對工藝指標的影響 296
第17章 低速走絲電火花線切割加工工藝及套用
17.1 低速走絲電火花線切割加工工藝 303
17.1.1 低速走絲電火花線切割加工工藝步驟 304
17.1.2 加工前的準備工作 305
17.2 加工工藝方法 310
17.2.1 多工位級進模具的加工工藝方法 310
17.2.2 幾種特殊情況常用的處理方法 314
17.2.3 無芯切割的加工工藝方法 316
17.2.4 錐度切割的加工工藝方法 316
17.2.5 雙絲切割的加工工藝方法 318
17.2.6 開開形狀的加工方法 318
17.2.7 衝壓模的加工方法 319
17.3 典型零件加工實例 319
17.3.1 小批量零件的加工實例 319
17.3.2 彈簧管零件的加工實例 320
17.3.3 齒輪的加工實例 321
17.3.4 大批量、高精度、複雜形狀零件的加工實例 322
17.3.5 變偏移量、變錐度工件的編程實例 324
17.3.6 無芯切割及跳模加工編程實例 328
第5篇 其他電火花加工及複合加工
第18章 其他電火花加工
18.1 電火花小孔加工 337
18.1.1 電火花小孔高速加工 337
18.1.2 精密多軸數控電火花小孔加工 339
18.1.3 小孔及深孔的電火花磨削 344
18.2 電火花迴轉加工與跑合加工 346
18.2.1 電火花迴轉加工 346
18.2.2 展成式精密電火花加工的套用 349
18.2.3 電火花跑合加工 350
18.3 金屬電火花表面強化與刻字 351
18.3.1 金屬電火花表面強化 351
18.3.2 電火花刻字 353
18.4 半導體與非導體的電火花加工 354
18.4.1 超硬材料的電火花加工 354
18.4.2 半導體的電火花加工 358
18.4.3 非導體的電火花加工 359
18.5 電熔爆加工 360
18.5.1 電熔爆加工的原理、特點 360
18.5.2 電熔爆加工設備 360
18.5.3 電熔爆加工的套用 361
18.6 電火花數控銑削加工 362
18.6.1 電火花數控銑削加工的原理與特點 362
18.6.2 影響加工的主要因素 362
18.6.3 採用數控電火花加工工具機作為電火花數控銑削加工 364
18.6.4 電火花銑削展成加工的套用 364
18.7 陽極機械切割 365
18.7.1 陽極機械切割加工的原理及特點 365
18.7.2 陽極機械切割加工的套用 365
18.8 短電弧加工 368
18.8.1 短電弧加工技術的原理與特點 368
18.8.2 短電弧加工工具機 369
18.8.3 短電弧加工的套用 369
18.9 混粉電火花鏡面加工 370
18.10 氣體介質中電火花加工 370
18.10.1 氣體介質中電火花放電加工的原理與特點 370
18.10.2 氣體介質中電火花放電加工特性 371
18.10.3 高壓電火花束流在天然金剛石微孔模光整加工中的套用 372
第19章 電火花與其他加工技術的複合加工
19.1 超聲電火花複合加工 374
19.1.1 超聲電火花複合拋光 374
19.1.2 超聲電火花複合打孔 376
19.2 電解放電複合加工 376
19.2.1 電解放電複合加工的原理及特點 376
19.2.2 電解放電複合加工在模具製造中的套用 377
19.2.3 電火花電解複合加工技術對太陽能矽片進行切割加工的套用 378
19.3 液體束流電火花微孔加工 379
19.3.1 液體束流電火花加工的原理 379
19.3.2 液體束流電火花加工的特點 380
參考文獻 381
