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电火花线切割


扬州大学机械工程学院 本科生毕业设计(论文)选题、 本科生毕业设计(论文)选题、审题表
学 院 专 业 申报课题名称 课题性质 机械工程学院 选题 机械设计制造及自动化 教师 专业技 术职务 电火花线切割加工工艺参数选择及优化试验 课题来源 副教授 姓名 朱永伟

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课题简介

本课题进行电火花线切割加工小孔及三维型面多参数工艺试验,熟 悉其加工特性,进行参数优化,为其实际应用建立工艺基础。

设计(论文) 要 求 (包括应具备的 条件) 课题预计 工作量大小

有较好的特种加工、机械制造技术课程专业知识;有原始数据、电 火花加工机床及各种测试条件;各种参考文献及实习、上机条件。



适中 √



课题预计 难易程度

难 √

一般



所在专业审定意见:

负责人(签名) : 院主管领导意见:







签名:







扬州大学机械工程学院

毕业设计(论文) 毕业设计(论文)任务书
教 专 科 部: 机械制造教科部 业: 机械设计制造及其自动化 学号: 学号: 080007120

学 生 姓 名: 凌杰

毕业(论文)题目: 毕业(论文)题目: 电火花线切割加工试验及 参数优化分析







期:2012.02—2012.05 —

设计(论文)地点: 设计(论文)地点:机械工程学院 指 导 老 师: 朱 永 伟 人: 曾 励

专 业 负 责

发任务书日期: 发任务书日期:

2012 年 3 月 13 日

毕业设计(论文)任务书
1.本毕业设计(论文)课题应达到的目的:
课题目的及意义: 课题目的及意义: 随着科学技术的进步,具有复杂三维型面及难加工材料零件的应用越来越广泛, 普通的机械加工难以满足要求,而特种加工中的电火花线切割 线切割加工具有加工效率高\成 线切割 形精度高,可加工任何导电材料的特性,在特种加工中具有重要地位,在现代制造业 中有重要应用。 本毕业设计课题进行电火花线切割 线切割加工小孔及三维型面机理试验,熟悉其加工特 线切割 性,进行加工参数优化,为其实际应用建立工艺基础。

2.本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术 要求、工作要求等) :
主要内容:熟悉电火花线切割 线切割成形加工机的组成部分、功能、工作原理及操作方法。掌 线切割 握电火花线切割 线切割加工的基本原理,对不同材料进行电火花线切割 线切割加工试验, 线切割 线切割 对电参数进行在线测试,对加工结果进行对比分析,讨论工艺参数对加工速 度、加工精度以及表面粗糙度等工艺指标的影响规律。 要求: 1、掌握电火花线切割 线切割加工的基本原理、特性; 线切割 2、电火花线切割 线切割加工试件及工具电极的制备,并进行各种参数电火花线切割 线切割 线切割 加工小孔及三维型面的工艺试验; 3、对实验数据进行分析、数据处理,形成可指导实际应用的工艺文件;

毕业设计(论文)任务书
3.对本毕业设计(论文)课题成果的要求(包括毕业设计论文、图表、 实物样品等) :
1. 完成外文专业资料的翻译; 2. 电火花线切割 线切割加工原理示意图; 线切割 3. 电火花线切割 线切割加工试验结果; 线切割 4. 电火花线切割 线切割加工特性分析; 线切割 5. 毕业实习报告; 6. 毕业论文;

4.主要参考文献:
[1].李明辉.电火花加工理论基础.国防工业出版社,1889 [2].刘晋春,赵家齐. 特种加工. 北京:机械工业出版社,1995 [3].曹风国. 电火花加工技术. 化学工业出版社.2005 [4].苑伟政,马炳和. 微机械与微细加工技术 . 西北工业大学出版社,2000. [5].朱荻. 纳米制造技术与特种加工. 2001 年中国机械工程年会特种加工技术论文集. 北京:机械工业出版社,2001 [6].赵万生. 电火花加工技术.哈尔滨工业大学出版社. 2000 [7].袁哲俊,王先逵. 精密和超精密加工技术. 北京: 机械工业出版社,1999.7 [8].胡传炘主编.夏志东副主编. 特种加工手册. 北京工业出版社, 2001 [9].余承业. 特种加工新技术. 国防工业出版社.1995 [10].孔庆华. 特种加工.同济大学出版社.1997.5 [11].刘振辉,杨嘉揩.特种加工.重庆大学出版社.1991.5 [12].胡传稀.特种加工手册.北京工业大学出版社.2001 [13].赵万生. 电火花加工技术. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2000. 5. [14].赵万生, 敦永丰, 耿春明. 国外电火花最新加工. 2001 年中国机械工程学会年会 暨第九届全国特种加工学术年会, 2001 .

毕业设计(论文)任务书
5、本毕业设计(论文)课题工作进度计划 起止日期 工 作 内 容
1 周 2 周 3 周 4 周 5-8 周 9-12 周 13 周 查阅资料,熟悉课题要求,熟悉电火花加工的基本原理; 完成外文资料的翻译; 绘制电火花线切割 线切割加工系统原理图; 线切割 进行加工试验电极及试件的准备工作; 进行电火花线切割 线切割加工试验, 并对试验结果整理, 分析讨论; 线切割 撰写论文,指导老师审阅; 准备毕业论文答辩;

所在专业审核意见:

学院意见:

院长: 负责人: 年 月 日 年 月 日

扬州大学机械工程学院

毕业设计(论文) 毕业设计(论文)开题报告

学 专



姓 名: 凌杰

学号: 学号: 080007120

业:机械设计制造及其自动化

设计( )题目:电火花线切割加工试验及参数优化分析 设计(论文)题目:电火花线切割加工试验及参数优化分析 论文

指 导



师 :朱 永 伟

2012 年 3

月 30



毕业设计(论文)开题报告
1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每 人撰写 2000 字左右的文献综述:

文 献 综 述
一、 引言
随着科技的发展, 各种难加工的材料及复杂型面零件的应用越来越广泛, 普通 的机械加工有时难以满足加工要求。电火花加工无显著的切削力,不受加工材料的 硬度的限制,适宜于加工小孔、窄缝及各种型孔、型腔,也适宜于进行精密微细加 工,可加工任何硬、脆、韧、软的导电材料;由于脉冲参数可以任意调节,在加工 工程中只要更换工具电极或采用阶梯形工具电极, 就可以在同一机床上通过改变电 规准连续进行粗、精加工;此外,电火花加工的热影响层很薄,有利于提高表面质 量,也可以加工热敏感性很强的材料。

二、 电火花加工工艺主要方法分类
按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同, 大致可分为电火花穿孔成型 加工、电火花线切割、电火花磨削和镗磨、电火花同步共扼回转加工、电火花高速 小孔加工、电火花强化与刻字六大类。前五类属电火花成形、尺寸加工,是用于改 变零件形状或尺寸的加工方法;后者则属表面加工方法,用于改善或改变零件表面 的性质。以上以电火花穿孔成形加工和电火花线切割应用最为广泛。

三、电火花加工工艺效果及其影响因素
电火花加工与其他加工方法相比,选择参数较多, 并且在加工过程中还存在着 许多不确定因素,在选取加工参数时既要保证单项工艺指标的实现,又要综合考虑各 项工艺指标之间的相互制约,因此将参数优化组合并灵活地运用于生产实践比较困 难。电火花加工参数的优化通常包括两部分:一是加工前最优加工条件的离线选择, 二是对工艺参数进行在线调整。本文论述了电火花加工工艺参数优化的方法,阐述 了技术的原理、特点以及应用于电火花加工工艺参数优化的可能性和发展前景。 1 电火花加工工艺效果及其影响因素

反映电火花加工工艺效果的主要指标有:加工精度、表面质量、加工速度和电 极损耗比等。电火花加工参数一般分为电参数和非电参数,它们相互影响,关系错综 复杂。 加工参数对加工速度、 加工精度和表面质量的主要影响表现在以下几个方面: (1) 加工速度,是指一定规准下单位时间内工件被蚀除的体积或质量。 它主要受 电参数、极性效应、工件材质、工作液种类等因素的影响。①电参数的影响:加工速 度正比于单个脉冲放电能量W 和脉冲频率f; ②极性效应的影响: 极性效应即加工 中由于工件接脉冲电源的极性不同而发生的蚀除速度不一样的现象。 实践证明,材料 不同,电参数等不同,极性效应的影响也各不相同; ③工件材料热学常数的影响:W

相同时,材料的熔点、沸点、比热容、熔化潜热、汽化潜热等愈高,电蚀量愈小,加工 速度愈低;相反,导热系数愈高,热量损失愈大,蚀除量愈大; ④工作液的影响:工作 液对加工速度的影响既大又复杂,如:煤油作工作液,加工速度不如用水快,但用水加 工时,加工表面质量较差。 (2) 影响加工精度的主要因素有:机床本身精度、工具电极的尺寸和形状精度、 工具与工件装夹误差、放电间隙、电极损耗等。①尺寸精度的影响:电火花加工中, 放电间隙随时都在变化,且与电参数等有关。用S 表示单面放电间隙, S 增大,其在 加工过程中的波动范围△S 亦增大,加工精度降低;工件形状复杂程度愈高,或电极 损耗愈大, S 就愈不均匀,加工精度就愈低; ②形状精度的影响:如斜度等,电火花 加工电极或工件侧面有时有斜度,可以有效利用此特性,如加工型腔模。 (3) 影响电火花加工表面质量的主要因素可从表面粗糙度、加工表面层的组 织变化、表面微裂纹 3 个方面来分析。①表面粗糙度:单个脉冲能量W越大,凹坑越 大,表面粗糙度值 Ra 越大; ②加工表面层组织变化:工件加工表面层可粗略分为熔 融凝固层,淬火层、热影响层。熔融凝固层和淬火层的硬度较大,组织与基体完全不 同;热影响层与基体无明显界限; ③表面微裂纹。因为加工时的瞬时高温和速冷,造 成表面产生拉应力,出现微裂纹。单个脉冲能量增加,微裂纹宽度、深度增加。W 很 小时,不出现微裂纹;工件材料不同,微裂纹出现情况也不同.

四、电火花加工技术的发展与展望
目前电火花加工技术的研究与发展趋势主要表现在以下几个方面: 1、 加工微细化 随着工程技术领域对微型机械的迫切需求,微细加工已不 再是微电子机械技术的代名词。微细电火花加工技术的应用领域已经从简单的轴孔 加工逐步拓展到微三维结构型腔的制作中。微细电火花加工技术有望成为三维实体 微细加工的主流技术之一。 2、 加工装置的微小型化 由于电火花加工中工具电极与工件之间没有宏观 作用力,因此,将电火花加工装置、尤其是电极驱动机构进行微小型化,使电极进给 驱动系统的惯性得以大幅度减小,必将更好地发挥电火花加工技术的工艺特点。 3、 新型元器件的成功应用 不断地吸收现代科技发展的精髓是任何制造技 术得以生存和发展的前提。目前一些新型开关元件大规模集成电路芯片 ,新型压电 材料等均已在电火花加工机床的脉冲电源、控制系统及驱动装置上得到了极为成功 的应用,大大地提高了电火花的加工性能与工艺指标。 4、 硬件软件化 软件在电火花加工机床上所占的比重日趋增大。这一趋势 表明,一些新的软件平台、 数控技术有可能很快地融入电火花加工技术中, 从而将极 大地提高电火花加工技术的快速响应能力。 5、 现代制造模式的渗透 人工智能技术、网络制造、绿色制造、敏捷制造 等新概念正逐渐渗透到电火花加工领域中。 6、 新工艺的出现 借助现代化的研究手段,人们对电火花加工技术的研究正 向更深层次发展,新的工艺方法不断涌现,电火花加工技术的应用领域正在拓宽。

毕业设计(论文)开题报告
2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径) :
一、问题 研究电火花加工各种孔径小孔及三维型面的工艺特性,即加工电参数(如:脉冲 宽度、脉冲间隔、峰值电流等)对加工精度、表面粗糙度及效率的影响规律,进行分 析、总结,形成可指导实际加工的工艺文件。 二、研究手段 1、试验系统的准备与完善 试验设备功能检查,加工介质准备,各种电火花加工电极制备,试件材料准 备,根据电火花的加工特点,电极材料应有以下要求:必须是导电材料,具有 良好的电火花加工性能,机械性能好,易于加工成形,来源丰富,价格便宜。 示波器等测试工具的准备,检查试验加工设备的完好性。 2、不同加工对象(小孔、型面)及加工参数的电火花加工试验 电极与工件在电火花加工前, 须借助通用或专用夹具及测量仪器进行装夹 和校正定位,参考相关资料进行加工参数的初步选择,包括脉冲宽度、脉冲间 隔及峰值电流的选择, 然后进行一系列参数的电火花加工试验, 用数字存储示 波器记录加工过程中的电参数波形,记录加工过程各种参数条件。 3、优化工艺参数 对加工件进行检测, 对结果进行分析比较, 优选参数, 进行对比工艺试验, 得到最佳试验结果。 4、加工机理分析 分析各种加工条件参数对小孔与型腔的电火花加工精度、 表面粗糙度及效 率的影响规律,对加工特性总结、分析。 5、撰写毕业论文 在前期工作基础上,对加工过程现象与结果进行理论分析,完善电火花加工 小孔与三维型腔的加工工艺,撰写毕业论文。

毕业设计(论文)开题报告
指导教师意见: 1. 对“文献综述”的评语: 阅读大量与毕业设计课题相关文献,对电火花加工技术 的原理、设备及一般工艺规律有较深入的认识。文献综述有 一定的深广度,通过本环节训练,该同学具备了进行毕业设 计课题研究的理论基础,同意进入毕业设计实际性阶段。

2. 对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结 果的预测: 本课题为毕业设计新开课题,试验研究具有较高的理论意 义与实用价值,深度、广度适中,工作量较大,通过试验及理论 总结,应能取得良好的预期效果。 指导老师: 年 所在专业审查意见: 月 日

负责人: 年 月 日

附件七:

扬州大学机械工程学院

毕 业 设 计 (论
教 专 姓 学 科







部:机械制造教科部 业:机械设计制造及其自动化 名: 号: 凌杰 080007120

外 文 出 处 : Experimental investigation on the influence of electrochemical machining parameters on machining rate and accuracy in micromachining domain.
(用外文写)



Feng Chia University 件:Taichung 407,Taiwan, Republic of China

指导老师评语 英文翻译文章与毕业设计内容相关,翻译工作量较 大,译文专业用语规范,文理通顺、正确,达到翻译过 程的锻炼效果。 签名: 朱永伟







扬州大学机械工程学院毕业设计(论文) 扬州大学机械工程学院毕业设计(论文)中期检查表
学生姓名 选题情况 王长涛 课题名称 难易程度 工 作 量 符合规范 化 的要求 学习态度 出勤情况 工作进度 中期工作 汇报及解 答问题情 况 中期成绩评定: 所在专业意见: 任务书 开题报告 外文翻译质量 好 快 √ 优 偏难 较大 有 有 √ 一般 按计划进行 √ 良 学号 010611223 指导教师 朱永伟 电火花加工试验及特性分析 √ √ √ √ 中 差 慢 适中 合理 无 无 差 偏易 较小

负责人 年 月 日


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