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編輯推薦

本書是全麵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應用非常貼閤工程實際。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産實踐的精心總結，相信會對業內人士非常有幫助和啓發。

內容簡介

本書係統地介紹瞭電火花加工的基本原理、電火花成形加工、高速走絲電火花綫切割加工、低速走絲電火花綫切割加工、其他電火花加工及復閤加工等。
本書不僅匯集瞭世界上電火花加工各種學派的理論，而且還介紹瞭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閤性書籍。
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。

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、激光、超聲波加工等）、光機電一體化等現代製造技術的研究工作。先後取得國傢、省部級重大科研成果二十多項,其中獲得國傢發明二等奬1項、國際發明奬3項，省部級科技進步一等奬2項、二等奬六項、三等奬6項。同時在國內外學術會議及刊物發錶論文60餘篇，在國內外享有很高的聲譽。1984年被國傢科委評為首批國傢級有突齣貢獻的中青年專傢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傢，一直承擔國傢自然科學基金項目和北京市多項重大科技項目。

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 消離拋齣階段 14
1.2 重復放電腐蝕模型 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 拋齣過程 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 麵積效應 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 雙極型晶體管式脈衝電源 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 場效應晶體管、絕緣柵雙極晶體管脈衝電源 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 常用功率場效應晶體管脈衝電源類型 53
3.4.4 節能型絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）脈衝電源 54
3.5 輸齣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 高精度鏡麵加工電源 57
3.6.2 智能化控製脈衝電源 58
第4章 電火花成形加工自動控製係統
4.1　伺服控製係統 62
4.1.1　伺服控製係統的作用、要求及分類 62
4.1.2　伺服控製係統的基本組成 63
4.1.3　伺服控製係統工作範圍的調整 67
4.1.4　伺服控製係統的類型 68
4.2　加工過程參數控製係統 73
4.2.1　加工過程參數控製係統的作用 73
4.2.2　加工過程參數控製的方法 73
4.2.3　加工過程參數自適應控製係統 75
4.3　電火花成形加工的數控係統 79
4.3.1　數控係統軟、硬件結構 80
4.3.2　數控係統的插補技術 84
4.3.3　數控係統的加工控製技術 87
第5章 電火花成形加工機床
5.1　電火花成形加工機床主機 90
5.1.1　機床的分類及結構形式 90
5.1.2　機床各部件名稱和傳動軸方嚮定義 93
5.1.3　機床主機各部分的結構及其作用 94
5.1.4　機床主要精度和技術指標檢驗 99
5.2　電火花成形加工機床用附件 106
5.2.1　機床通用附件 107
5.2.2　機床專用附件 109
5.3　電火花加工用工作液過濾係統 116
5.3.1　主要組成部分和作用 116
5.3.2　工作液過濾係統設計的要求 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 影響錶麵粗糙度和加工精度的主要因素 132
6.3.1 錶麵粗糙度 132
6.3.2 影響錶麵粗糙度的主要因素 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 電火花加工後錶麵層狀態 138
6.4.1 錶麵變化層 138
6.4.2 錶麵變化層的力學性能 139
第7章 電火花成形加工工藝及應用
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 加工參數錶和參數說明 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 高效高精度鏡麵電火花加工實例 179

第3篇　高速走絲電火花綫切割加工
第8章 高速走絲電火花綫切割加工脈衝電源
8.1 高速走絲電火花綫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 自適應控製脈衝電源典型電路 194
第9章 高速走絲電火花綫切割加工控製係統
9.1 高速走絲電火花綫切割機床控製係統的特性及組成 196
9.1.1 控製係統的特性 196
9.1.2 控製係統的組成 197
9.2 加工軌跡控製係統 197
9.2.1 光電跟蹤控製係統 197
9.2.2 計算機數字控製係統 198
9.3 伺服進給控製係統 203
9.3.1 伺服進給速度的控製方法 203
9.3.2 伺服進給驅動電路 205
9.4 加工程序的編製方法 207
9.4.1 3B代碼程序編製方法 207
9.4.2 ISO代碼程序編製方法 208
9.4.3 計算機自動編程方法 212
9.5 基於PLC機床控製係統 213
9.6 中速走絲綫切割加工技術 214
9.6.1 中速走絲綫切割技術的起源 214
9.6.2 中速走絲綫切割應具備的功能特點 214
9.6.3 中速走絲綫切割控製技術概述 215
第10章 高速走絲電火花綫切割加工機床
10.1 機床的型號及主要技術參數 218
10.1.1 機床型號 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 機床的結構組成 219
10.2.1 床身 219
10.2.2 X、Y坐標工作颱 220
10.2.3 運絲係統 224
10.2.4 工作液及循環過濾係統 229
10.2.5 錐度切割的絲架結構 231
10.2.6 多軸聯動加工係統 232
第11章 高速走絲電火花綫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 高速走絲電火花綫切割加工工藝及應用
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 編製加工程序 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 加工應用與實例 253
12.2.1 冷衝模具的加工 253
12.2.2 電動機轉子復式衝模的加工 253
12.2.3 長窄型孔衝模或鍛模的加工 254
12.2.4 超行程工件的加工 254
12.2.5 不閉閤麯綫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 復雜麯麵鏇轉綫切割加工的實例 257
12.2.9 大錐度冷衝模具加工的實例 257
12.2.10 中速走絲電火花綫切割加工的應用 257

第4篇　低速走絲電火花綫切割加工
第13章 低速走絲電火花綫切割加工脈衝電源
13.1 低速走絲綫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 低速走絲綫切割加工晶體管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 低速走絲綫切割加工並聯電容脈衝電源 264
13.4 低速走絲綫切割加工無電解作用脈衝電源 265
13.5 低速走絲綫切割超高精加工脈衝電源 266
第14章 低速走絲電火花綫切割加工自動控製係統
14.1 低速走絲電火花綫切割機床數控係統硬件構成 267
14.2 低速走絲電火花綫切割機床主軸伺服控製係統 269
14.2.1 主軸運動方嚮控製係統 269
14.2.2 主軸運動速度控製 270
14.2.3 主軸電動機驅動及控製係統 270
14.3 低速走絲電火花綫切割加工過程參數控製 271
14.4 低速走絲電火花綫切割機床數控係統軟件構成 272
14.5 低速走絲綫切割機床控製指令代碼 275
第15章 低速走絲電火花綫切割加工機床
15.1 機床型號及主要技術參數 278
15.1.1 機床型號 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 低速走絲電火花綫切割機床結構 278
15.2.1 床身、立柱 279
15.2.2 X、Y坐標工作颱 279
15.2.3 走絲係統 281
15.2.4 工作液係統 286
15.3 機床工裝夾具 287
第16章 低速走絲電火花綫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 錶麵質量 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 低速走絲電火花綫切割加工工藝及應用
17.1 低速走絲電火花綫切割加工工藝 303
17.1.1 低速走絲電火花綫切割加工工藝步驟 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、復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　其他電火花加工及復閤加工
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閤加工 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應用 349
18.2.3 電火花跑閤加工 350
18.3 金屬電火花錶麵強化與刻字 351
18.3.1 金屬電火花錶麵強化 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 電熔爆加工的應用 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 采用數控電火花加工機床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應用 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應用 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 短電弧加工機床 369
18.8.3 短電弧加工的應用 369
18.9 混粉電火花鏡麵加工 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應用 372
第19章 電火花與其他加工技術的復閤加工
19.1 超聲電火花復閤加工 374
19.1.1 超聲電火花復閤拋光 374
19.1.2 超聲電火花復閤打孔 376
19.2 電解放電復閤加工 376
19.2.1 電解放電復閤加工的原理及特點 376
19.2.2 電解放電復閤加工在模具製造中的應用 377
19.2.3 電火花電解復閤加工技術對太陽能矽片進行切割加工的應用 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

前言/序言

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