《現代機械製造技術叢書：電火花加工》是2014年化學工業出版社出版的圖書，作者是曹鳳國。
基本介紹
- 中文名：現代機械製造技術叢書:電火花加工
- 作者：曹鳳國
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2014年8月1日
- 頁數：385 頁
- 開本：16 開
- ISBN：7122198707
- 外文名：Electro-Discharge Machining
- 類型：科技
- 語種：簡體中文
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,序言,
內容簡介
本書是全面介紹電火花加工技術的實用性著作，理論闡述清楚易懂，各種加工方法的原理和套用非常貼合工程實際。這些特點都得益於本書的主編曹鳳國研究員幾十年的研發和生產實踐的精心總結，相信會對業內人士非常有幫助和啟發。
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。 本書可供從事電火花加工的工程技術人員使用，也可供從事電火花加工設備操作的技術工人學習使用，還可作為機械製造、精密儀器、機電一體化、模具設計與製造、自動化等專業的教學參考用書。
圖書目錄
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
9.4.13B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
作者簡介
曹鳳國，原北京電加工研究所所長，原北京科學研究院院長，現任中國發明協會副理事長，北京發明協會理事長，北京市科學技術協會副主席，中國機械工程學會特種加工分會副主任委員，北京創造學會副理事長，國際電加工學會（ISEM）技術委員會委員，中國模具工業協會拉絲模專業委員會。曹鳳國三十年來主要從事精密特種加工（電火花、雷射、超音波加工等）、光機電一體化等現代製造技術的研究工作。先後取得國家、省部級重大科研成果二十多項,其中獲得國家發明二等獎1項、國際發明獎3項，省部級科技進步一等獎2項、二等獎六項、三等獎6項。同時在國內外學術會議及刊物發表論文60餘篇，在國內外享有很高的聲譽。1984年被國家科委評為首批國家級有突出貢獻的中青年專家並享受政府特殊津貼。1993年當選為中國機械工程學會電加工學會副理事長。1995年在瑞士洛桑舉行的第11屆國際電加工學術會議上被選為國際電加工學會技術委員會委員。先後三次被評為北京市勞動模範。1998年，任北京市科學技術研究院院長，北京精密特種加工中心首席專家，一直承擔國家自然科學基金項目和北京市多項重大科技項目。
序言
新的加工技術推動了歷次工業革命。現代製造技術是新經濟、新技術發展的重要推動力。隨著生產的需要和科學技術的高速發展，新材料不斷湧現，同時對工件的加工精度要求越來越高，傳統的機械加工已很難滿足需求。電火花加工技術以其獨特的加工機理（工具和工件間非接觸加工，無巨觀切削力）和良好、穩定的加工性能成為現代製造技術不可缺少的最重要的加工手段之一。其特有的“以柔克剛、精密微細、仿形逼真”三大特點，在難加工材料、複雜型面、精細表面、低剛度零件和模具等製造領域中占有極其重要的地位，經過半個世紀的發展，已廣泛套用於航空、航天、儀器儀表、汽車、模具、電子、石油、地質等領域。為適應企業及學院科研、生產、教學、培訓的需要，我們集多年科研與實踐經驗，編寫了《電火花加工》一書。該書不僅匯集了世界上電火花加工機理的各種學派的理論，而且還反映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，又有先進的技術和工藝實踐的綜合性書籍。
本書共5篇，包括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。
本書由曹鳳國研究員主編，翟力軍、桂小波副主編，康凱敏、胡絳梅、黃建、曹世傑、李言辰參加編寫。其中，曹鳳國編寫緒論，第1篇第1章；桂小波編寫第2篇第3章，第3篇第8章、第9章，第4篇第13章、第14章；康凱敏編寫第3篇第10章、第11章、第12章，第4篇第15章、第16章、第17章；胡絳梅編寫第1篇第2章；黃建編寫第2篇第4章；曹世傑編寫第2篇第6章、第7章；李言辰編寫第2篇第5章；翟力軍編寫第5篇第18章、第19章。在成稿過程中，胡絳梅、張利苹做了大量組織和文稿處理工作。
在本書編寫過程中，參閱了國內外同行有關資料，得到了電加工界許多專家和同仁的支持與幫助，在此一併表示衷心的感謝。
本書可供從事電火花加工的工程技術人員使用，也可供從事電火花加工設備操作的技術工人學習使用，還可作為機械製造、精密儀器、機電一體化、模具設計與製造、自動化等專業的教學參考用書。
由於編者水平所限，以及技術的迅速發展，書中不足之處在所難免，望讀者批評指正。
《電火花加工》編委會
