EDM加工原理介绍
金属表面处理的电火花加工技术
金属表面处理的电火花加工技术1. 前言电火花加工技术(Electrical Discharge Machining, EDM)是一种利用连续或断续的电火花放电来去除金属的非接触式加工方法。
该技术在金属表面处理领域具有广泛的应用,特别是在硬质合金、高速钢、淬硬钢等难加工材料的加工上表现出了显著的优势。
本文将从电火花加工的原理、工艺特点、应用领域等方面进行详细探讨。
2. 电火花加工原理电火花加工技术的基本原理是利用高压电源在工件和工具之间产生连续或断续的电火花放电,放电时产生的高温熔化金属和气体,在气压作用下迅速从放电通道中排出,从而达到去除金属的目的。
放电过程中,工件表面和工具表面都会形成一层熔融层,随着后续的冷却和固化,这层熔融层会形成一种特殊的微观结构,对工件的性能产生重要影响。
3. 电火花加工的工艺特点电火花加工具有以下几个显著的工艺特点:(1)非接触式加工:由于加工过程中不直接接触,因此适用于硬质合金、高速钢、淬硬钢等难加工材料的加工。
(2)加工精度高:电火花加工可以达到非常高的加工精度,加工表面质量好,适用于复杂形状的加工。
(3)加工效率:电火花加工的加工效率相对较低,但随着技术的不断发展和设备的更新,加工效率有所提高。
(4)加工变形小:由于是非接触式加工,加工过程中工件的变形较小。
(5)适用范围广:电火花加工适用于各种金属和非金属材料的加工,特别是在难加工材料的加工上具有显著优势。
4. 电火花加工的应用领域电火花加工技术在金属表面处理领域有广泛的应用,主要应用领域包括:(1)模具制造:电火花加工技术在模具制造领域有广泛应用,如冲压模、压铸模、塑料模等。
(2)航空航天:电火花加工技术在航空航天领域中,用于加工难加工材料,如钛合金、镍基高温合金等。
(3)汽车制造:电火花加工技术在汽车制造领域中,用于加工发动机部件、变速箱齿轮等。
(4)微细加工:电火花加工技术在微细加工领域有重要应用,如微细模具制造、微细零件加工等。
半导体edm-概述说明以及解释
半导体edm-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述半导体EDM(Electric Discharge Machining)是一种常见的非传统加工方法,它利用电火花放电的原理,在半导体材料上进行精细的加工和雕刻。
这种加工方法拥有高精度、高效率和无接触的特点,因此在半导体工业中得到了广泛应用。
在半导体行业中,半导体材料的加工制造对产品质量和性能起着关键作用。
传统机械加工方法在处理硬脆材料时往往会产生较大的热应力和机械应力,容易导致材料表面质量下降甚至破坏。
而半导体EDM则通过电火花放电的方式,使电极与工件之间产生高频高能量的电火花,通过放电的热效应和电化学效应来实现对材料的加工。
半导体EDM的加工原理是利用电极与工件之间的电荷转移来腐蚀工件表面,实现精细加工和雕刻。
电火花放电会在电极和工件之间产生高温高压的等离子体,并形成微小的放电通道。
这些放电通道在瞬间释放出的能量作用下,使工件表面部分物质熔化蒸发,从而实现对材料的加工。
这种放电过程同时伴随着气泡的生成和崩溃,产生冲击波和喷流,能够清除加工区域附近的熔渣和焊渣,保持加工精度。
半导体EDM不仅仅适用于硅材料,对于其他半导体材料如氮化硅、碳化硅、蓝宝石等也可以进行有效的加工。
它广泛应用于半导体器件的制造、微电子封装、激光头的加工、光学元件的制造等领域。
半导体EDM 因其高精度、高效率的特点,在半导体工业中发挥着至关重要的作用。
尤其是在微电子技术的快速发展背景下,半导体EDM的应用前景非常广阔。
本文将从半导体材料的基础知识和半导体EDM的原理与工艺两个方面进行介绍,通过对半导体EDM的原理解析和实际应用案例的分析,总结半导体EDM在半导体行业中的优势和应用。
同时,对半导体EDM的未来发展进行展望,探讨其在半导体工业中的潜力和挑战。
通过深入了解半导体EDM,我们能够更好地认识其在半导体行业中的重要性,为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
1.2 文章结构文章结构:本文将分为引言、正文和结论三个部分来介绍半导体EDM。
电火花加工
电火花加工(英语:Electrical Discharge Machining,简称EDM),又称放电加工,是特种加工技术的一种,广泛应用在模具制造、机械加工行业。
电火花加工可以用来加工传统切削方法难以加工的超硬材料和复杂形状的工件,通常用于加工导电的材料,可以在诸如钛合金、工具钢、碳钢和硬质合金等难加工材料上加工复杂的型腔或者轮廓。
电火花加工原理是在导电的工具电极和工件之间施加上周期性快速变化的电压脉冲,通过浸没在绝缘介质中的工具电极与工件之间的脉冲性放电所产生的局部高温使工件表面金属熔化、气化,从而蚀除金属。
因此在加工过程中几乎不存在切削力。
应用这种加工方法的机床主要有:∙电火花成型加工机床:工具电极一般采用石墨或紫铜,工具和工件浸没在煤油基工作液中,通过放电把工具电极上的形状复制到工件上。
∙电火花线切割加工机床:采用去离子水(Deionized water)作为绝缘介质,采用黄铜丝或黄铜镀锌丝作为工具电极(中国大陆发明的往复走丝电火花加工线切割机床通常采用乳化液,采用钼丝作为工具电极)。
目录[隐藏]∙ 1 历史∙ 2 优点∙ 3 缺点∙ 4 线切割∙ 5 电火花加工分类∙ 6 电火花机分类∙7 电火花机放电微观过程[编辑]历史1943年,苏联学者拉扎连科夫妇(Dr. B.R. Lazarenko 及 Dr. N.I. Lazarenko )发明电火花机,使用电阻、电容回路,即RC回路。
50年代,改进为电阻、电感、电容等回路,即既RLC回路。
60年代,改进为晶体管,可控硅脉冲电源。
70年代,改进为高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲、可调波形脉冲电源。
80年代,采用工业级CPU控制,能实现G码编辑等功能,极大的提升了使用性能。
日本牧野(Makino)公司在1980年发明第一台数字控制电火花加工机。
至1990年代,采用了多轴控制及刀库(ATC)技术。
近些年,无电阻技术、直线导轨技术、混粉技术等一批新工艺也成功运用在电火花机上。
edm加工原理
edm加工原理你知道 EDM 加工不?这玩意儿可神奇啦!EDM 呢,全称是电火花加工。
简单来说,就像是一场小小的“电花秀”。
想象一下,在一个工作台上,有一个要被加工的零件,还有一个电极。
它们俩就像是舞台上的主角。
这电极啊,可不是普通的东西,它可是带着电的“小能手”。
当电流通过的时候,会在电极和零件之间产生电火花。
这些电火花可厉害了,它们能把零件上不需要的部分一点点地给“烧掉”。
为啥能“烧掉”呢?这就得说说电火花的高温啦!那温度高得吓人,能瞬间把金属材料给熔化、气化。
就好像是一把超级厉害的“小火焰喷枪”,把多余的部分给清除掉。
而且哦,EDM 加工可精细了。
它能做出那些特别复杂、特别细小的形状。
比如说,一些很小很小的凹槽、很精细的花纹,它都能搞定。
这就像是一个超级细心的“小工匠”,一点点地雕琢出完美的作品。
你可能会想,那这电火花不会乱蹦跶,把不该加工的地方也给弄乱了吧?别担心!在 EDM 加工里,有一套很厉害的控制系统。
这个系统就像是一个聪明的“指挥官”,能精准地控制电火花产生的位置、时间和强度。
让电火花只在该工作的地方发挥作用,不乱来。
还有哦,EDM 加工对于那些硬度特别高的材料,也完全不在话下。
就算是那种硬得让人头疼的材料,电火花也能轻松应对。
这就好比是一个“大力士”,不管面对多硬的“骨头”,都能咬得动。
在整个加工过程中,工作液也起着很重要的作用。
它就像是给这场“电花秀”降降温、冲冲凉的“小助手”。
既能带走加工过程中产生的热量,又能把那些被熔化、气化的金属碎屑给冲走,保证加工的顺利进行。
怎么样,是不是觉得 EDM 加工很神奇?它就像是一个充满魔法的小世界,通过电火花的力量,把一个个零件变成我们想要的样子。
下次再看到那些精细又复杂的零件,你就知道,这背后可有 EDM 加工的一份大功劳呢!。
镜面火花机加工的工作原理
镜面火花机加工的工作原理镜面火花机加工工作原理:镜面电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM。
进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙。
通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电。
在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达一万摄氏度以上,压力也有急剧变化,从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的金属微粒,被工作液带走。
今天一起跟鑫品小陆来看下镜面火花机加工工作原理,让您更加的了解到镜面火花机加工这一词语及动作,镜面火花机是一种利用电火花加工原理加工导电材料的特种加工机床。
可是这种全新的机床,需要开支出一笔很大的资金,小厂家就会找二手镜面火花机,毕竟价格能优惠很多,而且挑选好的话,质量、使用效率方面还是不赖的。
这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢复绝缘状态。
紧接着,下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿,产生火花放电,重复上述过程。
这样,虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较多的金属,具有一定的生产率。
在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下,一边蚀除工件金属,一边使工具电极不断地向工件进给,最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。
因此,只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式,就能加工出各种复杂的型面。
镜面电火花加工主要用于加工各种高硬度的材料(如硬质合金和淬火钢等)和复杂形状的模具、零件,加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具以及切割、开槽和去除折断在工件孔内的工具(如钻头和丝锥)等。
电火花EDM加工原理介绍
3.由于电子在电极两端流动,产生了极高的热能。
随着电流的上升增加,热量快速积聚,使部分火花油、工件和电极气化,形成放电通道,而产生电火 花。
4.随着电流流过电极 ,在电化学反应的作用下,产 生一个氢气泡。
随着不断的电流流过电极,热量不断上升,一个气泡试图向外膨胀,但由于离子受到强烈的电磁场作 用,不断冲向放电通道,这股冲力抑制了气泡的膨胀。此时,电流不断增加,电压继续下降。
此时新的火花(介质)油涌入型腔,冲走杂质,冷却工件和电极表面。在这时候,若没有足够的火花 油及油压把抛离出来的熔融金属冲走,重铸层变厚,蚀除量降低。但是大压力的冲油,又会把电极表面来 不及冷却的熔融层冲走,使电极损耗增大。熔点低的电极材料熔融层更厚,被冲走的会更多,所以当铜和 石墨做电极时,铜电极冲油过大会增加损耗就是这个原理,石墨的结构颗粒度比铜大及熔点比铜高,冲油 压力要比铜更大,排除杂物更好而不会增加损耗。
加工表面连成一片的蚀坑峰谷可用光洁度测量仪测定,通常用峰谷间算术平均值表示,单位是(μm Ra)。
第四节 工件材料
电火花加工时改变的不仅是工件表面,还有它的次表面。加工后的工件表面结构分为三层(图 1-3)。 电火花加工表面冲击层是由被抛出的熔融金属和少量电极微粒冲击而成。这一层很容易去除。 下一层是硬质层(氧化层)。电火花加工实质上改变了硬质层的冶金结构和特性。在介质油的作用下, 熔融金属迅速冷却,未被抛出去的熔融金属就凝固在型腔中形成了硬质层。这层硬而脆的氧化层会出现显 微裂纹。如果这一层太厚,或者通过抛光无法变薄或去除,那么这块工件可能在有些使用条件下过早损坏。 最后一层是受热层或退火层。它只是受热,并没有熔化。硬质层和受热层的厚度由工件材料的散热能 力和加工能量决定。不管如何,改变的金属层都会影响工件表面原来的属性。 数控电火花机床上的自动精加工电路能够有效减少硬质层的形成,但仍然无法消除退火层。
电火花加工的原理和应用范围
电火花加工的原理和应用范围原理电火花加工(Electrical Discharge Machining,简称EDM)是一种采用电脉冲的非接触式加工方法,通过在工件表面产生强烈的电火花放电来加工材料。
其原理如下:1.每个电火花发生时,电脉冲会在工件和电极之间产生高能量的放电,使工件表面的金属材料被熔化或蒸发。
2.这种放电过程产生的高能量热量能够使金属材料发生化学反应,并且被熔化的金属颗粒会被冲击力推开,从而实现对材料的加工和切削。
3.在放电过程中,电极和工件之间会切削摩擦,并在电极上形成坑槽。
通过控制放电时间、电流和电压等参数,可以实现对工件表面形状和尺寸的精确控制。
应用范围电火花加工技术具有以下特点,使其被广泛应用于各个工业领域:1.加工硬度高、脆性材料:电火花加工可以处理高硬度和脆性材料,例如硬质合金、陶瓷、石英等。
这些材料在传统机械加工中难以加工,而电火花加工可以通过放电破坏材料的结构来实现加工目的。
2.制造复杂形状和细小尺寸零件:电火花加工可以实现对工件表面的精确控制,因此适用于制造复杂形状和细小尺寸的零件。
例如模具、模塑部件和微细加工等领域。
3.加工高温材料:由于电火花加工过程中金属不直接接触,可以避免热影响区的产生。
因此,可以用于加工高温材料,例如高温合金和陶瓷复合材料。
4.效率高、成本低:相对于传统的机械加工方法,电火花加工可以提高加工效率和降低成本。
它不需要特殊刀具、适用于各种材料,并且可以同时加工多个工件,从而提高生产效率。
5.适用于特殊形状的孔洞加工:电火花加工可以实现对工件内部和特殊形状孔洞的加工,例如冲模、喷嘴和轴承等内部结构。
综上所述,电火花加工技术具有广泛的应用范围,并在诸多领域取得了成功应用。
在今后的发展中,随着科学技术的不断进步,电火花加工技术将进一步完善,为工业制造带来更多的便利和创新。
EDM加工原理介绍
2014-7-11
GF AgieCharmilles
5
2014-7-11
GF AgieCharmilles
3
电火花加工的物理原理
当电流被切断时,温度的突然下降引起 了气泡的爆炸,产生的动力可把熔化的 材料从放电坑中抛出。 被蚀除下来的材料然后在工作液中重新 凝结成微小球体,这要靠工作液排走。 在电极和工件上的蚀除量是不相等的, 这主要取决于极性,材料的热传导性、 熔点、放电的持续时间和强度。 在电极上产生的蚀除称为损耗,而在工 件上产生的蚀除称为材料去除量。
2014-7-11
GF AgieCharmilles
4
电火花加工的类型
电火花成形加工 用来制作注射模、特殊开头的模具以及 各种复杂形状的型腔。制作型腔时,要 采用与工件所需形状相反的电极。 电火花线切割 用来制作冲模和冲头,挤压模以及任何 其它复杂的贯通型面,加工型面时要利 用可同时进行X、Y和U、V移动的小直 径的电极丝。 电火花铣削 用来制作电气接插件的细小模具,进 行表面粗糙度要求均匀的大面积加工 以及任何不规则形状的加工。加工时 采用圆柱形电极,把材料一层层地去 除。 这种加工方法能采用便宜的电极来制 作复杂的模具形状。
电火花加工(EDM)的定义
加工方法的定义:
EDM的特征是采用在时间上相互分开(即一次只产生一个火花)的一系 列不稳定的放电来去除材料,因而这种现象是单个的和周期性的,放电要 利用20V以上的电源来产生,并总是发生在绝缘的工作液中。 EDM过程有时也称为电火花蚀除
夏米尔公司在1952年就从事于EDM的开发,并在1955年的米兰欧洲机床 展览会上首次展出了该公司的第一台电火花加工机。
2014-7-11
GF AgieCharmilles
edm加工原理
edm加工原理
电子舞曲(EDM)加工原理是一种将音频材料经过处理和改
变以创造出新的音乐作品的技术。
在EDM制作中,加工原理
一般包括以下几个方面的技巧和方法。
首先,EDM制作中常用的加工原理之一是采样和循环。
通过
从其他音乐作品或音频素材中提取独特的音频片段,并使用循环技术将其重复播放,可以给音乐增添动感和重复性,从而营造出独特的节奏和氛围。
其次,音频处理效果和插件也是EDM加工原理中的重要组成
部分。
音频处理效果包括均衡器、压缩器、混响器、合唱器等,它们可以改变音频的频率、动态范围、混响和合唱效果,使音乐更丰富多彩。
插件则是一种软件工具,可以提供各种音频效果和处理功能,比如合成器、采样器、音序器等,这些插件可以使音乐制作更加灵活多样。
此外,EDM制作中的编曲和MIDI技术也是加工原理的重要
部分。
通过编曲技巧,可以对音乐进行重新组织和重新编排,使得音乐结构更加紧凑和有吸引力。
而MIDI技术可以用来控
制合成器和其他音频设备,通过编辑和处理MIDI信号,可以
实现复杂的音乐编排和创作。
最后,EDM制作中的混音和母带处理也是加工原理的关键步骤。
混音是将多个音轨和音频素材进行平衡、定位和处理,使其在整个音乐中有良好的平衡和立体感。
母带处理则是对整个音乐作品进行综合处理,包括音量调整、动态控制、频率平衡
等,以达到更好的声音效果和音乐质量。
总而言之,EDM加工原理是通过采样、循环、音频处理效果和插件、编曲和MIDI技术、混音和母带处理等一系列技巧和方法,对音乐进行创作、改变和提升,实现独特的音乐效果和表现。
电火花加工的基本原理特点及应用场合
电火花加工的基本原理特点及应用场合电火花加工(EDM)是一种利用电火花放电来加工材料的非传统加工方法。
它适用于任何导电的材料,如金属、合金、陶瓷等。
电火花加工的基本原理是:在加工过程中,由两个电极之间建立电场,当电场强度达到一定值时,就会在工件表面产生电火花放电,使工件表面上的微小粒子得到熔化或者蒸发,从而实现加工的目的。
1.适用性广泛:电火花加工可以处理各种导电材料,包括高硬度、高强度和高耐磨性的材料。
它可以加工复杂的形状和小尺寸的工件,同时还可以进行深孔加工和内外环加工。
2.安全性高:电火花加工不直接与工件接触,因此不会对工件产生物理应力和变形。
另外,由于加工过程中会产生水冷剂或者油冷剂来降低温度,所以工件不会因为过热而产生热变形。
3. 精度高:电火花加工可以实现高精度的加工,其精度可以达到0.01mm左右。
而且由于电火花加工是非机械接触的加工方式,因此可以避免因为刀具磨损而造成的加工误差。
4.表面质量好:由于电火花加工是通过熔化和蒸发的方式进行加工的,所以在加工过程中没有切削和压痕,工件表面光洁度和粗糙度都可以达到要求。
1.模具行业:电火花加工可以用于制造高精度的模具,如塑料模具、铝合金模具、压铸模具等。
它可以加工出复杂的形状和细小的孔洞,并且可以保证模具的精度和表面质量。
2.航空航天行业:电火花加工可以用于制作航空航天行业的零部件,如叶片、导向器、火花塞等。
它可以实现复杂的形状和高精度的加工,并且可以保证零部件的强度和耐磨性。
3.医疗器械行业:电火花加工可以用于制造医疗器械的各种零部件,如人工关节、植入物等。
它可以加工出精确的形状和尺寸,并且可以保证医疗器械的表面光洁度和粗糙度。
4.电子行业:电火花加工可以用于制造微电子器件,如集成电路、芯片等。
它可以实现微米级别的加工精度,并且可以保证器件的电气性能和尺寸精度。
综上所述,电火花加工是一种非常灵活和高精度的加工方法,它具有广泛的适用性,并且可以在各个领域中实现高精度的加工。
电火花加工原理及应用
电火花加工原理及应用电火花加工(EDM)是一种利用电火花在金属工件表面产生高温、高能量的物理效应而加工的一种特殊工艺,也称为放电加工。
它是一种热探针加工,通过放电烧蚀金属材料来完成加工工作。
电火花加工的原理是利用电火花放电的高温能使金属工件表面的金属材料熔化和氧化,并有效地清除金属材料。
在这个过程中,工件与电极之间维持一定的距离,在放电间隙中增加工作液(通常是去离子水),并应用脉冲电压,在电极和工件之间通过放电来烧蚀金属材料,实现对工件进行加工。
电火花加工可以对硬质的导电材料进行高精度复杂形状的加工,同时对材料硬度没有限制,因此在汽车、航空、医疗设备、模具制造等领域有广泛的应用。
在汽车制造中,电火花加工可以用来制造发动机缸体、气门座圈、齿轮直齿、喷口等高精度复杂零部件。
在航空领域,电火花加工可以用来制造导向叶片、燃烧室、推力器等部件。
在医疗设备制造中,它可以用于制造高精度的假体和医疗器械。
在模具制造中,它可以用来加工模具,使成品更加精确。
电火花加工的优势是可以实现高精度的加工,不受工件硬度的限制,加工后不会产生应力,不会导致材料硬度变化,表面质量好,并且可以实现对复杂形状的加工。
因此,在需要进行微小、复杂、高精度加工的领域有着广泛的应用。
然而,电火花加工也存在一些局限性,如加工效率低、表面粗糙度较大、加工深度有限、加工平面需求限制等。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的加工方法。
总的来说,电火花加工作为一种先进的加工技术,在金属加工领域发挥着重要的作用,特别是在对材料硬度要求高、精度要求高的加工领域有着独特的优势。
随着科学技术的不断发展,电火花加工技术必将在未来得到更加广泛的应用。
简述数控电火花成型加工的原理说明
简述数控电火花成型加工的原理说明数控电火花成型加工(简称EDM)是一种先进的加工方法,通过电火花的腐蚀作用,利用电脉冲的高能量释放,在工件与电极之间形成电火花放电间隙,从而实现对工件的精密加工和形状复杂表面的加工。
EDM加工的原理是利用电极与工件之间的放电现象来消耗材料,并将电极的形状精确地复制到工件上。
加工时,将带电火花电极靠近工件表面,在高频脉冲电压的作用下,电火花间隙中的电流会突然增大,形成放电,产生高温和高压的等离子体。
这些高温和高压等离子体会瞬间融化工件表面的材料,使之被腐蚀或溶化,并通过冲击力将溶化的材料从工件上排出,从而实现对工件的加工。
EDM加工具有独特的优点。
首先,它适用于对硬质、高强度、高硬度和脆性材料的加工,如钢、钛合金、硬质合金等。
其次,EDM加工可以加工出复杂形状和细小尺寸的零件,具有较高的加工精度和表面质量。
再次,由于是非接触式加工,不会产生切削力,因此不会对工件产生应力和变形,也不会产生刀具磨损,延长了工具的使用寿命。
在进行EDM加工时,需要注意一些操作要点。
首先,选择合适的电极材料和形状,根据工件材料的不同选择不同的电极材料,如铜、铜合金、石墨等。
其次,要控制好电极与工件之间的放电间隙,通常通过数控系统来控制,确保稳定的放电状态。
同时,还要根据加工要求选择合适的工艺参数,如放电脉冲频率、放电脉冲宽度和放电脉冲电流等。
最后,要定期检查电极磨损情况,及时更换磨损严重的电极,保证加工质量和效率。
总而言之,数控电火花成型加工是一种高效、精密的加工方法,广泛应用于航空航天、汽车、模具等领域。
通过深入理解EDM加工的原理和操作要点,可以更好地发挥其优势,提高加工质量和效率,推动制造业的发展。
1放电加工的原理(EDM)
放電加工(EDM)˙放電加工的原理簡單而言:是利用電能轉換成熱能,使工件急速融熔的一種熱性加工方法。
˙放電加工亦稱火花腐蝕加工,顯名思義,此方法是利用放電產生的火花,侵蝕且揮發微量的金屬工件而得出所需求的大小與形狀。
˙放電加工時,電極與工件在極微細的間隙中產生過渡電弧放電現象,進而對工件產生熱作用,同時,加工中液體由於受到放電壓力及熱作用產生氣化爆發現象,此時工件的融熔部份,將伴隨液體氣化現象熔入加工液中,工件因放電的作用產生放電痕,如此反覆進行,我們所希望的形狀便可加工完成,由此可知放電加工與工件的硬度無關只要是可通電的材料均可加工.˙EDM 系統是由加工成所須形狀的電極、工件、直流電源供應器以及裝有非導電介質(dielectric)的容器所組成。
電極即為工具,它與工件中所欲切除的形狀相同,雖然並不承受大量的熱,但必須有較高的熔點與良好的導電性,通常使用銅、黃銅、石墨、碳化鎢、銅鎢合金,和鋅合金等。
而工件材料只須具有良好的導電性即可。
˙非導電介質的功用:1.當作絕緣體,直到電壓足夠高時,方轉成導體。
2.沖走間隙中的侵蝕金屬顆粒。
3.當作冷卻介質。
電極即為工具,它與工件中所欲切除的形狀相同,雖然並不承受大量的熱,但必須有較高的熔點與良好的導電性,通常使用銅、黃銅、石墨、碳化鎢、銅鎢合金,和鋅合金等。
而工件材料只須具有良好的導電性即可。
放電加工原理簡單而言是利用電能轉換成工件熱能,使工件急速融熔的一種熱性加工方法。
換言之,放電加工時,液中在電極與工作極微細的間隙中產生過渡電弧放電現象,進而對工件產生熱作用,同時,加工中液體由於受到放電壓力及熱作用產生氣化爆發現象,此時工件的融熔部份,將伴隨液體氣化現象熔入加工液中,工件因放電的作用產生放電痕,如此反覆進行,我們所希望的形狀便可加工完成,由此可知放電加工與工件的硬度無關只要是可通電的材料均可加工,而像陶瓷、玻璃等非導體材料,在我們一般的印象中是無法利用放電來加工的,然而最近這幾年的研究發現,利用特殊的方式,利用放電亦可加工非導體材料,基本的放電原理及理論,從微細觀的觀點來描述的話如圖(一)所示(1)電極與工件之間距小到數微米(μm)的距離時,首先距離最短的地方,產生火花放電,此時電流密度極高的電子流,衝擊被加工物,由於電子流急速衝擊,被加工物急劇受到熱的作用到達熔點。
电火花加工的原理及其应用
电火花加工的原理及其应用1. 原理介绍电火花加工(Electrical Discharge Machining,简称EDM)是一种利用电蚀作用来加工金属材料的非传统加工方法。
其原理是利用电脉冲产生高温电弧和高速电子撞击,使工件表面产生蚀剥现象,最终实现金属材料的高精度加工。
2. 基本过程电火花加工的基本过程可以分为以下几个步骤:•注油:在工件和电极之间注入防火花液体,用于冷却和清洗工件表面。
•装夹:将要加工的工件固定在加工台上,与电极相对位置调整。
•设置参数:根据加工要求,设置电极形状、工作电流、工作时间等参数。
•开始加工:启动电火花机,通过控制电脉冲的频率、幅值等参数,使电极和工件之间发生电弧放电。
•蚀剥过程:电弧放电产生的高温和高速电子撞击工件表面,使金属材料脱落。
•冷却清洗:持续注入防火花液体,冷却和清洗工件表面。
•监控检测:通过测量工件尺寸和表面粗糙度等参数,对加工效果进行监控和调整。
•完成加工:根据加工要求,达到预定的尺寸和表面精度要求后,停止加工。
3. 应用领域电火花加工具有以下几个优点,使其在一些特定领域得到广泛应用:•高精度加工:电火花加工可以在金属材料上实现针对性零件的高精度加工,可以达到亚微米级的表面精度,并且不会产生显微结构损伤。
•非接触加工:电火花加工过程中,电极与工件不直接接触,避免了物理切削的力和热造成的变形和残余应力。
•适用性广泛:无论是硬质材料,还是复杂形状的工件,电火花加工都能灵活应对。
•加工效率高:与传统切削加工相比,电火花加工可以同时加工多个工件,大大提高了效率。
•无需专门模具:电火花加工不需要专门制造模具,可以根据设计要求直接对工件进行加工。
•易于自动化:电火花加工具有较高的自动化程度,可以结合机器人、自动化生产线等设备进行多工位、多任务的加工。
基于以上优点,电火花加工在以下领域得到广泛应用:•航空航天:电火花加工可以用于加工航空发动机零件、涡轮叶片等高精度零件。
电火花EDM加工原理介绍
维持介质油容量和压力的平衡至关重要。进行粗加工时,放电间隙较大,因此为了达到较好的加工效 果需要较大的流量和较小的压力。而进行精加工时,放电间隙减小,则需要较高的压力,并加速介质油的 流动。
脉宽过长会影响加工效率。如果超出对应于每个电极和工件组合的最佳脉宽时,加工速度(MRR)实 际上是下降的。
电极——的脉冲可以使电极处于无损耗状态。但超过一定数值,再延长脉宽就会造成电极增长(负
损耗),就像电镀一样。
工件——有研究表明最佳脉宽可使工件金属的熔化层达到最深,而且热量能够散发,不再熔化更多
3.由于电子在电极两端流动,产生了极高的热能。
随着电流的上升增加,热量快速积聚,使部分火花油、工件和电极气化,形成放电通道,而产生电火 花。
4.随着电流流过电极 ,在电化学反应的作用下,产 生一个氢气泡。
随着不断的电流流过电极,热量不断上升,一个气泡试图向外膨胀,但由于离子受到强烈的电磁场作 用,不断冲向放电通道,这股冲力抑制了气泡的膨胀。此时,电流不断增加,电压继续下降。
当一进入间歇(休止),电压和电流就降至零。温度骤然下降和失去电磁场作用,导致气泡爆炸,熔 融的金属被抛离工件表面。由于爆炸力的作用,被抛离的金属物向周围排射而撞击到电极,若电极为脆性 或结构疏松的材料时,又或者电极此时得不到及时冷却时,电极因此亦会出现撞击损耗。
7.在周期结束时,由于材料被移除,工件上产生了 一个凹腔。未被抛离的熔融金属凝固成重铸层。
在一个电火花周期里,我们感觉是没办法判断出脉冲和间歇状态的,因为它们产生时间实在是太短的 原故。要分别出它们的状态和时间的长短,就要借助视波器来监测了。通常我们在加工过程中所看见机头
电火花机加工原理
电火花机加工原理
电火花机加工(Electrical Discharge Machining,EDM)是一种特殊的非接触式精密加工方法,其基本原理是利用电极与工件之间脉冲放电时产生的电蚀现象来蚀除金属材料,从而达到对工件进行精密加工的目的。
具体工作过程如下:
1、工具电极与工件电极设置:电火花机加工过程中,工件和工具电极(通常是铜或石墨)不直接接触,而是保持一定的放电间隙(一般在几十微米到几百微米之间)。
2、脉冲电源供电:工件和工具电极分别接到脉冲电源的两极,通过脉冲电源向间隙中施加电压,当电压达到一定程度时,工作液(如去离子水或矿物油)被击穿,形成电弧放电通道。
3、电蚀过程:在放电通道中,瞬时高温使极小区域内(微观级别)的金属材料瞬间熔化、气化,并在压力作用下以微小颗粒的形式被工作液冲走。
每次放电蚀除的金属量极小,但通过高频脉冲反复放电,累积起来就可以实现对工件的精确切割或成型。
4、自动进给:在加工过程中,工具电极通过伺服系统自动向工件靠近,保持稳定的放电间隙,以确保连续蚀除材料,实现三维轮廓的精确加工。
电火花机加工主要用于加工高硬度、高韧性、复杂形状或含有细微结构的零件,尤其适用于模具制造、航空航天零件加工以及精密仪器制造等领域。
简述电火花线切割原理
简述电火花线切割原理电火花线切割(Electrical Discharge Machining,简称EDM)是一种通过电火花放电来切割金属材料的加工方法。
它利用电火花放电的高能量和热能来熔化金属材料,从而实现切割的目的。
本文将从原理、设备和应用三个方面进行介绍。
一、原理电火花线切割的基本原理是利用电火花放电的高温和高能量来熔化金属材料,然后通过喷射冷却剂将其冷却和固化。
具体步骤如下:1. 电极与工件之间形成放电通道。
在电火花线切割中,通常使用一根细且导电性好的铜丝作为电极,它与工件之间保持一定的间距。
通过电源的控制,使电极与工件之间形成放电通道。
2. 电极与工件之间产生电火花放电。
电极和工件之间的放电通道中充满了绝缘介质,通常是脱脂石蜡。
当电源施加足够的电压时,放电通道中的电流会引发电火花放电。
3. 放电产生高温和高能量。
电火花放电会产生高温和高能量,使放电通道中的金属材料瞬间熔化。
同时,放电通道中的电流也会产生强大的电磁力,将熔化的金属材料冲击出去。
4. 冷却和固化。
在电火花放电的同时,冷却剂会被喷射到放电通道中,将熔化的金属材料冷却和固化。
冷却剂通常是脱离剂或脱脂石蜡,它们具有良好的冷却和固化效果。
二、设备电火花线切割设备主要由电源、控制系统、工作台和电极线等组成。
1. 电源。
电源是电火花线切割的核心部件,它提供足够的电压和电流来产生电火花放电。
常见的电源有脉冲电源和直流电源,它们可以根据不同的加工需求进行选择。
2. 控制系统。
控制系统用于控制电源的工作状态和放电通道的形成。
它可以通过调节电源的电压和电流来控制放电的强度和频率,从而实现对加工过程的控制。
3. 工作台。
工作台是放置工件的平台,它通常具有三个自由度的运动,可以实现工件在不同方向上的移动。
工作台的运动可以通过计算机数控系统来控制,从而实现复杂形状的切割。
4. 电极线。
电极线是电火花线切割中的重要部件,它负责将电源与工件连接起来,并传递电流和信号。
edm加工工艺
edm加工工艺EDM加工工艺什么是EDM加工工艺?EDM(Electric Discharge Machining)加工工艺是一种利用电火花腐蚀工艺进行金属加工的方法。
它通过在工件和电极之间形成电击放电,使工件表面的金属被溶解、腐蚀并剥离,从而实现零件的精确成型。
EDM加工的原理1.电解质放电原理在EDM加工过程中,工件和电极之间被电解质隔开,形成电解质环境。
通电后,放电区域的电解质被电离,形成了导电通道。
电极通过放电通道与工件产生高频脉冲电流,形成电火花放电,使工件表面的金属发生熔化和腐蚀,最终剥离离去。
2.热能转化原理EDM加工过程中,通过电火花放电,电极和工件之间的能量转化为热能,使放电区域温度迅速升高。
当温度高到一定程度时,工件材料瞬间熔化,然后迅速冷却凝固,实现了对工件的加工。
3.工作液冲击原理EDM加工中,工作液起到了重要的冷却和清洗的作用。
工作液通过射流的方式冷却电极和工件,同时冲洗腐蚀产物,保持加工质量和电极的稳定性。
EDM加工的优势•高精度加工EDM加工可以实现微小、复杂形状的零件加工,具有极高的加工精度和表面质量,适用于精密模具制造和航空航天领域。
•无机械切削,无变形EDM加工是一种非接触加工方法,无需刀具的直接接触,可以避免材料的变形和应力的积累,适用于硬质材料和具有脆性的材料。
•可加工任意导电材料EDM加工不受材料硬度的限制,可以对任何导电材料进行加工,包括钢、铝、铜、钛等。
•高效率加工EDM加工可同时对多个工件进行加工,提高了工作效率。
并且由于工作液的冲洗作用,加工过程中不会产生切屑,也不会对工件产生热影响区,缩短了加工周期。
EDM加工的应用领域•模具制造EDM加工在模具制造中广泛应用,能够生产出高精度、复杂形状的模腔、模块等模具部件。
•航空航天工业EDM加工可用于航空航天领域的复杂零部件加工,如发动机叶片、涡轮盘等。
•医疗器械制造EDM加工可用于生产微小、精密的医疗器械,如手术刀片、植入物等。
edm加工工艺
edm加工工艺EDM加工工艺是一种常用的金属加工方法,它在现代制造业中得到广泛应用。
EDM是电火花加工的简称,它利用电脉冲的高能量来加工金属材料,从而实现精密加工和零件制造。
本文将介绍EDM加工的原理、优势和应用领域,以及一些常见的EDM加工工艺。
一、EDM加工原理EDM加工是基于电火花放电原理的一种非接触式加工方法。
在EDM加工过程中,工件和电极之间通过电解液隔开,形成一定的间隙。
通过控制电极和工件之间的电压和电流,产生高频脉冲电火花放电,使工件表面的金属材料被熔化和腐蚀掉,从而实现加工效果。
EDM加工适用于各种导电材料,包括铁、铜、铝、钢等。
二、EDM加工的优势1. 高精度:EDM加工可以实现微米级别的精度,适用于制造高精密零件和模具。
2. 复杂形状:由于EDM加工是非接触式加工,可以加工各种复杂形状的孔、槽和曲面。
3. 硬度材料:EDM加工可以加工硬度高达HRC60以上的金属材料,包括工具钢、硬质合金等,常规加工难以处理的材料可以通过EDM 加工完成。
4. 不产生应力:由于EDM加工不需要物理接触,因此可以避免加工过程中产生的应力,减少零件变形的风险。
5. 高效率:EDM加工可以同时加工多个工件,提高生产效率。
三、EDM加工的应用领域1. 模具制造:EDM加工在模具制造中得到广泛应用,可以加工出复杂的模具结构和细小的模具零件。
2. 精密零件制造:由于EDM加工可以实现高精度和复杂形状的加工,因此在精密仪器、光学仪器等领域得到广泛应用。
3. 钣金加工:EDM加工可以用来加工钣金零件中的孔和槽,提高钣金加工的精度和质量。
4. 高硬度材料加工:EDM加工可以加工各种硬度高的金属材料,适用于工具钢、硬质合金等材料的加工。
5. 制造复杂形状零件:由于EDM加工可以实现复杂形状的加工,因此在飞机、船舶等领域的零件制造中得到广泛应用。
四、常见的EDM加工工艺1. 穿孔:穿孔是EDM加工中最基本的工艺,通过电火花放电的方式在工件上形成孔洞。
电火花加工的原理
电火花加工的原理电火花加工(Electric Discharge Machining,EDM)是一种非传统的金属加工技术,在航天、航空、汽车、模具、电子、医疗器械、手表等领域得到广泛应用。
其基本原理是在工件和电极间通过电弧放电击穿介质,利用电弧放电的高温高压作用,以腐蚀剥蚀的方式将工件上的材料去除,从而达到加工目的。
具有精度高、加工效率高、能够加工高硬度材料等优点。
本文将从原理、加工过程、影响因素、特点等方面对电火花加工进行详细介绍。
一、原理电火花加工是利用电脉冲的闪放放电从工件表面抽掉微小粒子的一种电化学加工方法。
其加工原理是利用电极间放电的高温高压效应,通过金属电极和工件上材料的反复电弧放电腐蚀、气化和溶解,使工件表面逐渐形成所需要的轮廓形状。
电弧放电腐蚀时会释放出高温和高压,将材料去除。
法则是在工件和电极之间形成电弧放电,在电极与工件接触底部的位置放电并生成热脱积过程,继而对工件进行加工。
二、加工过程1.热脱积过程当电极和工件接触之后,通过施加不同频率的脉冲电流,一系列闪电放电就在电极和工件之间反复发生,使工件表面材料被局部加热,压力蒸发产生的气体被排出,产生蚀刻物质。
2.形成水孔在每个放电的瞬间,电弧在工件和电极之间形成一个气态介质区域,这个地区的空气和蒸汽被抽出,形成一个小孔或某种形状的孔道。
当内腔填充时,材料被疏松起来。
3.清除工件表面的热脱积产物使用电极和工件之间的冷却剂来吹洗清理的剩余热脱积物质并加速加工物表面的光洁度。
三、影响因素1. 工作液质量也是影响加工精度的关键因素之一。
2. 电极材料和工作电流强度,也会影响加工效果,通常选择耐腐蚀性强的金属材料。
3. 工件材料也很重要,硬材料如钨合金、钢铁铸造件等可以使用电火花加工进行加工。
而软材料则不具备可切削性,难以加工。
4. 脉冲时间控制精度是主要的电火花加工参数。
5. 加工的形状、尺寸、表面状态和要求的加工精度等也会影响加工效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
加工方法的定义:
EDM的特征是采用在时间上相互分开(即一次只产生一个火花)的一系 列不稳定的放电来去除材料,因而这种现象是单个的和周期性的,放电要 利用20V以上的电源来产生,并总是发生在绝缘的工作液中。 EDM过程有时也称为电火花蚀除
夏பைடு நூலகம்尔公司在1952年就从事于EDM的开发,并在1955年的米兰欧洲机床 展览会上首次展出了该公司的第一台电火花加工机。
2017/10/6
GF AgieCharmilles
2
电火花加工的物理原理
在这一电场作用下,电子和自由的正离 子被加速达到很高的速度,并将很快形 成一个导电的电离信道。 在这一阶段,两电极之间能通过电流和 产生火花,引起了粒子间无数次的碰撞。 这时形成了等离子区,它很快就达到了 8000到12000℃的极高温,在碰撞数持 续增长作用下形成的高温可在两导体表 面瞬时局部熔化一定量的材料。 在此同时,由于电极和工作液的汽化而 形成了气泡,并且其压力不断上升到很 高的值。
2017/10/6
GF AgieCharmilles
3
电火花加工的物理原理
当电流被切断时,温度的突然下降引起 了气泡的爆炸,产生的动力可把熔化的 材料从放电坑中抛出。 被蚀除下来的材料然后在工作液中重新 凝结成微小球体,这要靠工作液排走。 在电极和工件上的蚀除量是不相等的, 这主要取决于极性,材料的热传导性、 熔点、放电的持续时间和强度。 在电极上产生的蚀除称为损耗,而在工 件上产生的蚀除称为材料去除量。
2017/10/6
GF AgieCharmilles
5
2017/10/6
GF AgieCharmilles
4
电火花加工的类型
电火花成形加工 用来制作注射模、特殊开头的模具以及 各种复杂形状的型腔。制作型腔时,要 采用与工件所需形状相反的电极。 电火花线切割 用来制作冲模和冲头,挤压模以及任何 其它复杂的贯通型面,加工型面时要利 用可同时进行X、Y和U、V移动的小直 径的电极丝。 电火花铣削 用来制作电气接插件的细小模具,进 行表面粗糙度要求均匀的大面积加工 以及任何不规则形状的加工。加工时 采用圆柱形电极,把材料一层层地去 除。 这种加工方法能采用便宜的电极来制 作复杂的模具形状。
2017/10/6
GF AgieCharmilles
1
电火花加工的物理原理
放电过程:
为了在两个电极之间产生放电,其上所 施加的电压必须高于GAP(电极和工件 之间的间隙)的击穿电压,这一击穿电 压取决于: - 电极和工件之间的距离。 - 工作液的绝缘性能。 -在间隙中的污染程度(蚀除微粒)
在电场最强的地方,将开始放电。 事实上这是整个过程的高峰期。