放电加工工艺.doc
电火花线切割机工作原理及加工工艺制定
电火花线切割机工作原理及加工工艺制定第一节概述电火花加工又称电蚀加工或放电加工，它采用金属丝导线作为工具电极切割工件，利用工件与工具电极之间的间隙脉冲放电所产生的局部瞬时高温，对金属材料进行蚀除的一种加工方法。
一、电火花线切割机工作原理电火花线切割机床的工作原理如图6-1所示。
卷绕在丝筒上的电极丝（一般快走丝线切割机用钼丝，慢走丝线切割机用黄铜丝）与高频脉冲电源的负极相接，连续地沿其自身轴线行进，并在张紧状态下由上、下导丝轮支承着通过加工区。
安装在坐标工作台上的工件接脉冲电源的正极。
工作液由喷嘴以一定的压力喷向加工区。
当脉冲电压击穿电极丝和工件之间的极间间隙时，两者之间随即产生火花放电而蚀除工件。
图百」数控电火花线切割机床工作原理圏1-X作液 2亠泵 3-酸唏 4导向轮5—工杵6—丝简『一脉冲电游呂一电扱丝9—坐标工作台10-数控装置11 一步进跑动机二、电火花加工的极性效应在电火花加工过程中，两极都会受到电腐蚀，但由于所接电源的极性不同，两极的蚀除量不同，这种现象称为极性效应。
习惯上通常把工件接正极时的电火花加工称为正极性加工, 把工件接负极时的电火花加工称为负极性加工。
从提高生产率和减少工具电极损耗的角度来看，极性效应愈显著愈好，采用短脉冲精加工时，应选用正极性加工；采用长脉冲粗加工时，应选用负极性加工。
在实际生产中，极性的选择主要依靠机床参数表或通过试验确定。
三、电火花线切割机的主要加工对象1．加工模具电火花线切割机广泛用于加工硬质合金、淬火钢模具零件，调整不同间隙补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模卸料板；挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑料模等带锥度的模具。
以及形状复杂、带有尖角的窄缝形小型凹模，可采用整体结构淬火后线切割加工，既能保证模具精度，又可简化模具设计和制造。
2．加工点火化成形加工用的电极带锥度型腔加工的电极，一般穿孔加工的电极，对于用银钨、铜钨合金材料等，用线切割加工特别经济。
电火花(EDM)放电加
电火花加工的基本系统
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电源向电极/工件系统提供直流脉冲。脉宽、 间歇、电压和电流值均由手工设置。电火花机 启动后，伺服微处理器若检测到放电间隙太大， 无法进行电蚀，它将[通知]伺服机制降低主轴 头。 一旦火花产生，主轴头的下降运动就停止。 这时，若火花间隙固定不变，电火花就不断蚀 除工件表面。当蚀除的金属达到一定的程度， 火花间隙变大时，微处理器也能检测到这一情 况，并[通知]伺服机制降低主轴头达到设置的 间隙，继续进行电火花加工。
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到了20世纪90年代，计算机控制系统能够 对所有的加工参数进行控制。它可以自动调节 电流强度、脉宽、间歇、伺服系统和其他设置， 从而提高加工效率。同时，在精加工回路和平 动加工控制方面也有了很大的进步。多轴向加 工及电极或工件的移位和旋转均可以实现程序 控制。
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右图：九张图片逐步显示了 单个电火花加工周期中发生 的情况，说明了热电模型形 成的过程。
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图解1：电压开始上升，带电电极慢慢靠近工件。 电极与工件之间是绝缘油，即电火花加工中的介 质油（火花油）。
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众所周知，火花油（介质油）是良好的绝缘物， 但是电压足够大时可以使它分解成带电离子，因此， 在产生电火花前的高压空载电压设定越高，就越容 易分解电离子 。悬浮在火花油中的石墨微粒和金属 微粒有助于电流的传导，这些微粒能够参与火花油 的电离，直接携带电流，还可以促进火花油被电离 击穿，随着带电离子的增多，火花油绝缘能力开始 下降。
电火花加工的历程
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• 电火花加工对传统加工的挑战
平动头、线切割加工、数控（CNC）加工， 旋转主轴、自动换刀和自适应系统等技术代表 了电火花加工从原先的 [巫术]转变为广为接受、 发展迅速的技术。这些改革使电火花加工机操 作简便，精确度增加，表面光洁度得以改善。 尽管在速度方面，它无法同传统的铣削、研磨 媲美，但已经有了极大的提高。电火花加工的 魅力还在于它可以实现无人管理操作。
EDM放电加工
。 # 材线黄铜系列 特定微量元素 具较高张力，适合较高精密及微细加工，且加工速度较一般泛用铜线快 以上。 抗张强度可达 /N
黄铜丝
～ ～
硬质合 ～ ～
道的消电离过程 䔼破坏加工的稳定性 从而大大降低切割速度。
脉冲间隔的选取与其它脉冲参数、走丝速度、电极丝直径、工件材料和切割厚度有
关。一般的电火花切割 脉冲间隔大于脉冲宽度。走丝速度或电极丝直径较大时 因排屑条
件好 可以适当缩短脉冲间隔；如果工件较厚 排屑条件恶劣 则可以适当加大脉冲间隔。
生产中常用的电极丝材料及其加工性能
电极丝材料
加 工 特 点
黄铜丝 生产率高，加工过程稳定，但抗拉强度低，易
断
钼丝
生产率较黄铜丝低，但抗拉强度高，不易断
钨丝
抗拉强度较高，不易断
适 用 范 围 数控切割设备
光电跟踪和数控切 割设备 光电跟踪和数控切 割设备
进行放电加工时的移除机制。为避免实验时试件破损，放电时设定在小电流并选择负极
性加工。电极丝的直径对切割速度也有较大的影响。若电极丝直径过小，则承受电流小，
电火花加工技术
电火花加工技术的应用及其发展1.电火花加工技术的简介从前苏联科学院拉扎连柯夫妇在1943年研制出世界上第一台实用化电火花加工装置以来,电火花加工技术得到了飞速的发展,电火花加工技术是历史最悠久的特种加工方法之一，在模具制造业，航空和航天，电子等众多领域得到了广泛的应用。
电火花加工又称放电加工，也有称电脉冲加工，它是一种直接利用热能和电能进行加工的工艺。
电火花加工与金属切削加工的原理完全不同，在加工过程中，工件和工具不接触，而是靠工具与工件之间的脉冲性火花放电，产生局部，瞬间的高温把金属材料逐步的蚀除掉。
由于放电的过程产生火花所以也称电火花加工。
图1. 电火花加工的原理图如图1的原理图所示，工件与工具分别连接到脉冲电源的两个不同的极性的电极上。
当两电极加上脉冲电源后，工件和电极保持适当的距离，就会把工件和工具之间的介质击穿，形成放电通道。
放电通道产生瞬间高温，使工件表面的材料融化甚至气化，同时也使工作介质气化。
在放电间隙处迅速热膨胀并产生爆炸。
工件表面一部分材料被蚀除掉抛出，形成微小的电蚀坑。
脉冲放电结束后，经过一段时间间隔，使工作液恢复绝缘，脉冲电源反复作用于工件和工具电极上，上述过程不断重复进行，工件逐渐被加工成想要的形状。
2.电火花加工技术的应用范围由于电火花加工有其独特的优越性，再加上数控水平和工艺技术的不断提高，其利用领域日益扩大，已经覆盖到机械、宇航、航空、电子、核能、仪器、轻工等部门，用以解决各种难加工材料、复杂形状零件等有特殊要求的零件的制造，成为常规切削、磨削加工的重要补充和发展：模具制造是电火花成型加工应用最多的领域，而且非常的典型。
2.1以下简单介绍电火花成则加工在模具制造方面的的应用1．高硬度零件加工对于某些要求硬度较高的模具，或者是硬度要求特别高的滑块、顶块等零件，在热处理后其表固硬度高达50HRc以上，采用机加的方式将很难加工这么高硬度的件．采用屯火花加工可以不受材料硬度的影响。
电火花加工的工作原理
电火花加工的工作原理电火花加工是一种常见的金属加工工艺，它通过在金属工件上产生电火花放电进行加工，以实现对工件的精细加工和形状加工。
本文将详细介绍电火花加工的工作原理。
1. 电火花加工的基本原理电火花加工是一种非接触加工方法，它利用电脉冲在金属工件和电极之间的放电产生高能量的电火花，并通过电火花的放电烧蚀作用来实现对金属工件的加工。
电火花加工主要包括放电、烧蚀和冲击排屑三个过程。
2. 放电过程电火花加工中的放电过程是指通过电极与工件之间形成的电场，使放电电流通过工作介质（通常是去离子水或油）的间隙，产生电压梯度的作用下进行放电。
当电极与工件之间的间隙达到一定程度时，间隙中的工作介质将发生电离，形成等离子体通道，导电性增强。
此时，通过电极施加的电压会引发电流，在通道内形成电火花放电。
3. 烧蚀过程电火花加工中的烧蚀过程是指电火花放电产生的高温等离子体通道在工件表面产生的热量，使金属工件局部受热电离。
高温等离子体通道中的电子、离子与金属工件表面发生碰撞，将表面金属冲击、碰撞、冲蚀和蒸发，从而实现工件的烧蚀加工。
4. 冲击排屑过程电火花加工中的冲击排屑过程是指工件在电火花放电的作用下，由于放电能量的冲击和烧蚀作用，使工件表面的金属材料产生蒸发、冲击、碰撞和冲蚀现象，将被加工材料冲击除去，形成悬浮于工作介质中的微小颗粒，实现对工件的冲击排屑。
5. 工作参数对加工效果的影响在电火花加工过程中，工作参数的设置将直接影响加工效果。
其中，电极间距、电压、电流、工作介质质量等是常见的工作参数。
合理的工作参数设置可以改善加工效果，提高加工质量。
6. 电火花加工的应用领域由于电火花加工能够对各种金属材料进行高精度加工，因此在许多领域都有广泛的应用。
电火花加工常用于模具制作、精密零件加工、刀具加工等领域。
它能够加工出复杂形状的零件，并且具有良好的表面质量和尺寸精度。
总结：电火花加工是一种通过电火花放电进行加工的金属加工工艺。
《精密加工与特种加工》电火花加工,电解加工重点简答题.doc
1•什么是电火花加工？试简述其加工过程。
电火花加工又称放电加工（Electrical Discharge Machining, 简称EDM）,是通过导电工件（包括半导体）和工具电极（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余材料，以达到对工件尺寸、形状及表面质量要求的加工技术。
加工过程大致可分为以下四个连续的阶段：1）极间介质的电离、击穿，形成放电通道;2）介质热分解、电极材料熔化与气化热膨胀；3）电极材料的抛出；4）极间介质的消电离。
2.为什么要及时排除电火花加工过程中产生的电蚀产物？加工过程中产生的电蚀产物（如金属微粒、碳粒子、气泡等）如果来不及排除、扩散出去，就会改变间隙介质的成分和降低绝缘强度，结果导致下一个脉冲放电通道不能顺利地转移到其它部位，而始终集中在某一部位，使该处介质局部过热而破坏消电离过程，脉冲火花放电将恶性循环转变为有害的稳定电弧放电，同时工作液局部高温分解后可能结炭，在该处聚成焦粒而在两极间搭桥，使加工无法进行下去，并烧伤电极对。
3.什么是电化学加工？试简述电化学加工的分类及其加工过程。
电化学加工（Electrochemical Machining,简称ECM）包括从工件上去除金属的电解加工和在工件上沉积金属的电铸加工两大类，属于通过电化学反应去除工件材料或在其上镀覆金属材料的非传统加工方法。
加工过程：用两片金属作为电极，通电并浸入电解溶液中，即可形成通路。
导线和溶液中均有电流通过。
此时在金属片和溶液的界面上产生交换电子的反应，即电化学反应。
若所接的电源是直流电，溶液中的离子便作定向移动，正离子移向阴极并在阴极上得到电子进行还原反应，沉积得到金属物质，称为镀覆沉积，即电铸（电镀、涂镀）加工；负离子将移向阳极并在阳极表面失掉电子，阳极金属原子失去电子而成为正离子进入溶液进行氧化反应为电解蚀除，即电解加工。
4.为什么说电化学加工过程中的阳极溶解是氧化过程，而阴极沉淀是还原过程？金属原子失去电子而成为正离子进入溶液（M—e=M+）,化合价升高，为氧化反应；正离子移向阴极并在阴极上得到电子沉积得到金属物质（M++e=M）,化合价降低，为还原反应。
第二章 电火花加工
2.2电火花加工的机理
• 3热膨胀:
–放电通道中电子和离子高速运动时相互碰撞， 动能转化成热能，在两极之间沿通道形成一 个高达1000～1200℃的瞬时高温热源，在热 源作用区的电极和工件表面金属会很快熔化， 甚至气化 –周围的工作液除一部分气化外，另一部分被 高温分解为游离的碳黑和H2、C2H2 、C2H4、 CnH2n等气体（使工作液变黑，在极间冒出小 气泡）
•脉冲电源参数：
–脉冲宽度ti :放电延续时间，ti应小于0.001s，以使放电气化产
生的热量不会传导扩散到其它部位，只是在极小范围内使金属局部 熔化，直至气化
–脉冲间隔t0 :相邻脉冲之间的间隙时间，使放电介质有足够的时
间恢复绝缘状态（称为消电离）
–脉冲周期T=ti+t0； –峰值电压:工件和电极间隙开路时电极间的最高电压ui –峰值电流:工件和电极间隙火花放电时脉冲电流瞬间的最大值i
–电极材料不必比工件材料硬，不存在机械加工时由于刀具 硬度而无法加工的问题
• 4）直接利用电能、热能进行加工，便于实现加工过 程自动控制 • 5）只能加工导电材料 • 6）加工速度慢 • 7）电极有损耗
四、电火花加工方法分类
• 表2-1
2.2电火花加工的机理
• 包括：电离、放电、热膨胀、抛出金属和 消电离等几个连续的阶段
–煤油工作液，为避免起火可采用燃点较高的机油或煤油 与机油的混合物 –水基工作液，可大幅度提高粗加工效率
三、电火花成型加工的特点及应用
• 1）可加工用机械加工方法难于或无法加工的材料
–如淬火钢、硬质合金钢、耐热合金钢等
• 2）可加工小孔、深孔、窄缝零件
电火花加工工艺
电火花加工工艺电火花加工工艺是一种常用的金属加工技术，它通过电脉冲放电来加工金属材料，广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造等领域。
本文将对电火花加工工艺进行详细介绍。
一、电火花加工的原理电火花加工是利用电脉冲放电的高能量和高温效应，使电极和工件之间产生电火花放电，通过电火花的瞬间高温和高压力作用，将工件材料局部熔化、蒸发和氧化剥离，从而实现对工件的加工和形状加工。
二、电火花加工的优势1. 可以加工高硬度和脆性材料，如模具钢、硬质合金等，具有很高的加工精度和表面质量。
2. 无需直接接触工件，避免了切削力对工件的影响，不会产生变形和应力。
3. 可以加工复杂形状的工件，如内孔、花键等。
4. 适用于小批量和中小型零件的加工，具有较高的生产效率。
三、电火花加工的工艺步骤1. 设计CAD图纸，确定加工轮廓和尺寸。
2. 选择合适的电极材料和电极形状。
3. 将工件和电极固定在加工台上，保持一定的间隙，并通过工作液冷却电极。
4. 设置加工参数，包括脉冲电流、脉冲宽度、脉冲间隔等。
5. 开始加工，通过电极和工件之间的电火花放电来实现材料的加工。
6. 定期检查电极磨损情况，及时更换电极，保持加工质量。
四、电火花加工的应用领域1. 模具制造：电火花加工可以加工出复杂的模具零件，如模具芯腔、模具孔等，提高模具的精度和质量。
2. 航空航天：电火花加工可以用于加工航空发动机的叶片、涡轮盘等高精度零件。
3. 汽车制造：电火花加工可以用于加工汽车发动机的气门座、缸套等零件。
4. 钣金加工：电火花加工可以用于加工钣金件的孔、开槽等。
五、电火花加工的发展趋势1. 精度提高：随着电火花加工技术的不断发展，加工精度将进一步提高，可实现亚微米级的加工精度。
2. 加工速度提高：通过优化电极材料和加工参数，将进一步提高电火花加工的加工速度，提高生产效率。
3. 自动化程度提高：引入机器人和自动化设备，实现电火花加工的自动化生产，减少人工干预，提高生产效率和一致性。
电火花加工工艺介绍
电火花加工工艺介绍电火花加工是一种先进的非传统的制造工艺，被广泛应用于精密模具制造、零件加工以及微纳制造领域。
它利用电弧的热破坏作用，在工件表面形成电弧行程，通过快速放电产生的高能量脉冲电流，使工件表面的材料熔化和蒸发，从而实现对工件进行精密的切削、锤击和打孔等操作。
以下将介绍电火花加工的工艺特点、加工步骤和应用领域。
1.工艺特点：（1）非接触式加工：电火花加工不需要实际的接触，只需靠电弧放电的热能破坏作用，使工件表面的材料熔化和蒸发，避免了磨损和变形的风险，适用于任何导电材料的加工。
（2）高精度加工：电火花加工能够实现微米级别的高精度加工，可以加工出形状复杂、高精度要求的模具和零件。
（3）加工质量好：电火花加工能够实现无切削力、无刀具磨损的加工方式，加工表面质量好，可以减少后续的抛光和研磨工序。
（4）适用范围广：电火花加工适用于各种硬脆材料的加工，如硬质合金、陶瓷、石英、玻璃等，且不受材料硬度的限制。
2.加工步骤：（1）工件设计：根据加工要求，设计出工件的形状和尺寸，在CAD 软件中进行建模。
（2）电极制作：根据工件形状和尺寸，制作相应形状的电极。
电极通常由铜、铜合金等导电材料制成，使用铜电极可以提高放电效率和加工速度。
（3）夹紧工件和电极：将工件与电极夹具固定在电火花加工机床上，确保工件与电极之间有一定的间隙。
（4）加工参数设置：根据工件材料、形状和尺寸，设置加工参数，如放电电流、放电时间、脉冲频率等。
（5）加工操作：启动电火花加工机床，通过控制系统控制电极和工件之间的距离和放电电流，开始进行电火花加工。
（6）加工完成：根据加工要求，设定加工深度和尺寸，电火花加工机床自动控制放电次数，直到达到要求的加工尺寸为止。
（7）清洁和抛光：将加工完成的工件进行清洗和抛光处理，以获得更好的表面质量。
3.应用领域：（1）模具制造：电火花加工广泛应用于模具制造领域，可以加工出各种形状复杂、高精度要求的模具，并且能够实现模具的高效加工和修复。
2电火花加工.
电火花加工的局限性
主要用于加工金属等金属材料,一 定条件下才可以加工半导体和非 导体材料
电火花加工工艺方法分类
根据工具电极和工件电极的相对 运动的方式和用途不同分类 电火花穿孔成形加工 电火花线切割 电火花磨削和镗磨 电火花同步共轭回转加工 电火花高速小孔加工 电火花表面强化与刻字
电火花加工原理图
电火花加工的优点
适合于难切削材料的加工 可以 突破传统切削加工对刀具的限制， 实现用软的工具加工硬韧的工件， 甚至可以加工象聚晶金刚石、立 方氮化硼一类超硬材料。目前电 极材料多采用紫铜或石墨，因此 工具电极较容易加工。
电火花加工的优点
可以加工特殊及复杂形状的零件 由于加工中工具电极和工件不直 接接触，没有机械加工的切削力， 因此适宜加工低刚度工件及微细 加工。由于可以简单地将工具电 极的形状复制到工件上，因此特 别适用于复杂表面形状工件的加 工，如复杂型腔模具加工等。数 控技术电火花加工可以简单形状 的电极加工复杂形状零件。
短脉冲----正极性加工 长脉冲----负极性加工
正极容易吸收工作液中的带有负 电荷的碳微粒，形成熔点和气化 点较高的薄层碳黑膜，能够减小 正极的损耗，保护正极。
影响极性效应的因素：脉宽，脉 间，脉冲峰值电流，放电电压， 工作液以及电极材料等。
交变脉冲，抵消极性效应，增加 电极损耗。
润滑性能和耐磨性； 表面粗糙度提高和加工速度下降的关 系； 工件材料的热学常数； 工具材料性质 单个脉冲能量，加工面积
表面变质层
熔化凝固层 热影响层 显微裂纹
表面力学性能
显微硬度及耐磨性 残余应力 耐疲劳性能
思考题
放电加工原理
放电加工在现代模具制造业中，与磨床．铣床．车床．线切割等具有同等位置，且是不可或缺的一个工序。
它的工作原理是原苏联人发明的。
它的历史可追塑到上个世纪六十年代，类型可分为二极管和三极管式两种。
在此我们介绍一下放电的加工原理：如果从宏观说明的话：放电的加工原理是通过无限靠近但不接触的正负带电体（即电极与工件），在绝缘液（火花油）作用下，将电能转变成热能的过程（瞬间10000度左右），从而达到腐蚀加工物成型的目的。
如果从微观说明的话：放电的加工原理是通过机械控制使带负的电极，无限靠近，但不接触带正电的工件时，产生强大电场。
从而产生电子流，冲击绝缘液微粒的外围电子，使其电子数目以金字塔的形式大量增加，然后以极高的加速度与速度轰击工件表面的原子微粒，使其产生高温后在爆破力的作用下脱落。
当然，电极的原子微粒也会受到正离子的轰击从而产生高温后在爆破力的作用下脱落。
同时，在此过程中产生一定数量的正负离子和大量的中性微粒。
然后，部分正离子移至电极一边，且吸附于电极表面，使其损耗得补偿。
部分负离子则移至工件一边，且吸附于工件表面。
最后当下一波的休止脉冲奏效时，一切脱落物将随绝缘液冲走。
实践中，我们使用不同的条件时，有不同的粗糙度，速度，损耗，火花位。
原因是在上述的过程中，在时间上各种变化是否同步达到最好的配合。
当然还有与电极和工件材质的导热性.熔点.密度等物理特性及介质有很大关系。
总而言之，放电加工是一项精密加工，作为技术人员，我们一定要知道它的放电加工原理。
希望各位多加努力，多加探索与发现。
相信各位一定能够超越自我，把握明天！七）电极材料的介绍电极材料必须导电性能良好、损耗小、造型容易、并具有加工稳定、效率高、材料来源丰富、价格便宜等特点。
常用的电极材料有紫铜、石墨、铜钨合金、黄铜。
1、纯铜电极纯铜又称紫铜，它有良好的塑性、导热性、耐腐蚀性、良好的导电性、可加工性好。
它质地细密，加工稳定性好，相对电极损耗小，易于制成薄片或其他复杂形状。
电加工技术
第2章电加工技术1 电火花加工的概念与原理1)概念电火花加工又称放电加工，电蚀加工，是通过导电工件和工具电极之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余材料，以达到对工件尺寸、形状及表面质量要求的加工技术。
加工时，工件和工具电极间通常充有液体电介质。
加工过程中可以看到火花。
电火花加工设备中必须包括脉冲电源、自动进给调节装置、检测装置、进给装置、工作液及其循环系统、工具和工件。
2) 实现电火花加工必须具备下述条件：A、必须使工具和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙。
B、火花放电必须是瞬时的脉冲性的放电，放电持续一段时间后，需停歇一段时间。
C、火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行。
2 电火花加工的优点：1适合于加工任何难切削材料2可以加工特殊及复杂形状的表面和零件局限性：1主要用于金属加工。
在一定条件下可以加工半导体和非导体材料2加工速度较慢3存在电极损耗3 影响材料放电腐蚀的主要因素1) 极性效应2)电参数的影响3)金属材料热学常数的影响4)工作液的影响5)其它因素的影响5 影响加工精度的主要因素1)通常的加工误差机床本身的各种误差；工件和电极的定位和安装误差。
2)与电火花加工工艺有关的误差放电间隙的大小及其稳定性；工具电极的损耗及其稳定性。
6 电火花加工的表面质量1)表面粗糙度2)表面变质层3)表面力学性能3)自动进给调节系统的基本组成A、测量环节——测量间隙的大小B、比较环节——与给定值比较，决定进给速度C、放大环节——比较环节给出的信号需要放大后才能驱动电机D、执行环节——执行机构，电动机A、电火花穿孔成形加工特点：工具和工件只有一个进行伺服进给运动；工具为成形电极，与被加工表面有相同的截面或形状。
电化学加工，是指通过电化学反应去除工件材料或在其上镀覆金属材料的非传统加工方法。
包括从工件上去除金属的电解加工和在工件上沉积金属的电铸加工两大类2)电解加工电解加工是利用金属在电解液中发生阳极溶解反应而去除工件上多余的材料、将零件加工成形的一种方法。
edm电火花加工详细流程【新手必看】
电火花加工在电加工行业中应用最为广泛的一种加工方法，约占该行业的90%，电火花加工是20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产的一种利用电、热能进行加工的方法，电火花加工中材料去除是靠放电时的电热作用实现的，材料的可加工性主要取决于材料的导电性及热学特性，下面为大家带来EDM电火花工艺及流程介绍，解析电火花加工工艺优点及局限。
工艺介绍电火花加工又称放电加工（Electrical Discharge Machining，简称EDM）或电蚀加工，是目前最流行的四大加工方法之一，和铣削、车削和磨削并驾齐驱。
与金属切削加工的原理完全不同，电火花加工是通过工具电极和工件电极间脉冲放电时的电腐蚀作用进行加工的一种工艺方法。
由于放电过程中可见到火花，故称之为电火花加工。
根据电火花加工工艺的不同，电火花加工又可分为电火花线切割加工、电火花穿孔成形加工、电火花磨削和镗磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花表面强化和刻字等。
目前电火花加工技术已广泛用于加工各种高熔点、高强度、高韧性材料，如淬火钢、不锈钢、模具钢、硬质合金等，以及用于加工模具等具有复杂表面和特殊要求的零件。
电火花加工的分类电火花加工在电加工行业中应用最为广泛的一种加工方法，约占该行业的90%。
按工具电极和工件相对运动的方式不同，大致可分为电火花成型加工、线切割加工、电火花磨削加工、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花表面强化与刻字加工等六大类。
其中线切割加工占了电火花加工的60%，电火花成型加工占了30%。
随着电加工工艺的蓬勃发展，线切割加工就成了先进工艺制作的标志电火花成型加工基本原理脉冲电源的一极接工具电极，另一极接工件电极，两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质(常用煤油或矿物油或去离子水)中。
工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙(0。
01～0。
05mm)。
当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。
第二章 电火花加工
23
第二章 电火花加工
电压 / V
^ ui
ti tp
电射 / A 空空
to td te ti to
电加 / µs
电电
电电
粗过电电
短短
ie
^
is
电加 / µs
图2 脉冲参数与脉冲电压、电流波形
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第二章 电火花加工 4．脉冲间隔to(μs) 脉冲间隔简称脉间或间隔(也常用OFF、TOFF表示)， 它是两个电压脉冲之间的间隔时间(如图3-2所示)。间隔时 间过短，放电间隙来不及消电离和恢复绝缘，容易产生电 弧放电，烧伤电极和工件；脉间选得过长，将降低加工生 产率。加工面积、加工深度较大时，脉间也应稍大。 5．放电时间(电流脉宽)te(μs) 放电时间是工作液介质击穿后放电间隙中流过放电电 流的时间，即电流脉宽，它比电压脉宽稍小 电流脉宽， 电流脉宽 它比电压脉宽稍小，二者相差一 个击穿延时td。脉冲宽度ti和电流脉宽te对电火花加工的生 产率、表面粗糙度和电极损耗有很大影响，但实际起作用 的是电流脉宽te。
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第二章 电火花加工
(4) 极间介质的消电离 极间介质的消电离(如图 (e)所示)。加工 液流入放电间隙，将电蚀产物及残余的热 量带走，并恢复绝缘状态。若电火花放电 过程中产生的电蚀产物来不及排除和扩散， 产生的热量将不能及时传出，使该处介质 局部过热，局部过热的工作液高温分解、 积炭，使加工无法继续进行，并烧坏电极。 因此，为了保证电火花加工过程的正常进 行，在两次放电之间必须有足够的时间间 隔让电蚀产物充分排出，恢复放电通道的 绝缘性，使工作液介质消电离。
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第二章 电火花加工
(2) 电极材料的熔化、气化热膨胀 电极材料的熔化、气化热膨胀(如图 (b)、(c) 所示)。液体介质被电离、击穿，形成放电通道 后，通道间带负电的粒子奔向正极，带正电的 粒子奔向负极，粒子间相互撞击，产生大量的 热能，使通道瞬间达到很高的温度。通道高温 首先使工作液汽化，进而气化，然后高温向四 周扩散，使两电极表面的金属材料开始熔化直 至沸腾气化。气化后的工作液和金属蒸气瞬间 体积猛增，形成了爆炸的特性。所以在观察电 火花加工时，可以看到工件与工具电极间有冒 烟现象，并听到轻微的爆炸声。
放电加工
放电加工放电加工又称电火花加工或电蚀加工或电脉冲加工（Electrical Discharge Machining, EDM），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。
电火花加工主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件；加工各种硬、脆材料，如硬质合金和淬火钢等；加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等；加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。
近年来由于高精密产业的发展，具有更多高硬度、高强度、高韧性的难加工材料陆续被发展出来，而由于放电加工(EDM)的加工原理，是利用火花放电的高热能，对材料产生熔融去除作用来进行加工，所有可导电材料均能加工。
且不受限于材料本身机械性质影响，因此特别适合用于高强度、高硬度与难以切削材料的加工，为现代非传统加工中最普遍应用的加工方法。
放电加工最早起源于1770年英国科学家Priestly首先发现放电腐蚀现象。
1919年，德国科学家亦利用该技术制作金属粉末，但应应用范围不广泛故未被重视。
1943年，苏联科学家B. Lasarenko及N. Lasarenko 夫妇发现可以利用放电破坏及腐蚀现象加工工件成型，更率先发展出RC回路金属加工控制的方法及火花蚀刻法，此为放电加工之起源。
日本牧野（Makino）公司在1980年发明第一台数字控制放电加工机。
电火花加工的原理电火花成形加工与传统的机械切削加工原理完全不同，在加工过程中，工具电极与工件并不接触。
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，当工具电极(简称电极)与工件电极(简称工件)在绝缘介质中相互接近，达到某一小距离时，脉冲电源施加的电压把两电极间距离最小处(大约为0.005-0.10mm)的介质击穿，形成脉冲放电，产生局部、瞬时高温，将电极对的金属材料蚀除。
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。
放电工序外发加工工艺流程
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特种加工之电火花加工
目录摘要 (2)1 引言................... . (2)2 电火花加工原理 (3)3 电火花加工条件 (3)4 电火花加工的特点 (4)5 电火花加工工艺流程 (5)5.1 模具电火花加工的工艺确定 (5)5.2 对工件轮廓进行预加工 (6)5.3 电极的设计与制造 (6)5.4 工件、电极的装夹与校正 (6)5.5加工的定位 (7)5.6 电参数的配置 (7)5.7 加工过程的监控 (8)6 电火花加工的基本规律 (8)6.1影响材料放电腐蚀的主要因素 (8)6.1.1极性效应对电蚀量的影响 (8)6.1.2覆盖效应对电蚀量的影响 (8)6.1.3电参数对电蚀量的影响 (9)6.1.4金属材料对电蚀量的影响 (9)6.1.5工作液对电蚀量的影响 (9)6.2影响电火花加工精度的主要因素 (9)6.2.1表面粗糙度 (9)6.2.2加工间隙(侧面间隙)的影响 (9)6.2.3加工斜度的影响 (9)6.2.4楞角倒圆的原因及规律 (10)参考文献 (11)特种加工之电火花加工【摘要】电火花加工又称为放电加工（Electrical Discharge Machining，简称为EDM），是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺。
电火花加工技术作为特种加工领域的一门重要技术，本文从电火花加工的发展历程、基本原理、特点、加工规律、新技术进展等五方面入手加以论述。
【关键词】电火花加工的发展历程、基本原理、特点、规律、技术进展。
1 引言电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象，对材料进行加工的方法。
早在十九世纪，人们就发现了电器开关的触点开闭时，以为放电，使接触部位烧蚀，造成接触面的损坏。
这种放电引起的电极烧蚀现象叫做电腐蚀。
为减少和避免这种有害的电腐蚀，人们一直在研究电腐蚀产生的原因和防止的办法。
当人们掌握了它的规律之后，便创造条件，转害为益，把电腐蚀用于生产中。
研究结果表明，当两极产生放电的过程中，放电通道瞬时产生大量的热，足以使电极材料表面局部熔化或汽化，并在一定条件下，熔化或汽化的部分能抛离电极表面，形成放电腐蚀的坑穴。
电能加工方法
电能加工方法电能加工方法是指利用电能进行各种加工和加热的工艺方法。
电能加工方法的应用广泛，包括电火花加工、电解加工、电子束加工、电弧加工等多种形式。
一、电火花加工电火花加工是利用电火花放电的高温和高能量特性，在工件和电极之间形成电火花放电通道，采用脉冲放电的方式进行加工的一种方法。
电火花加工可以加工各种导电材料，尤其适用于硬质材料的加工，如金属、陶瓷等。
它具有精度高、加工表面质量好、无需刀具等优点，被广泛应用于模具加工、航空航天制造等领域。
二、电解加工电解加工是利用电解液中的电流作用于工件表面，通过阳极溶解的方式进行加工的一种方法。
电解加工可以实现对工件表面的精细加工和腐蚀加工，广泛应用于金属材料的去毛刺、抛光、脱脂等工艺。
电解加工具有加工效率高、加工质量好、加工成本低等优点，被广泛应用于电子、汽车、航空等行业。
三、电子束加工电子束加工是利用电子束的高速运动和高能量特性进行加工的一种方法。
电子束加工可以进行精密的切割、焊接和打孔等工艺，适用于各种金属和非金属材料的加工。
电子束加工具有加工速度快、加工精度高、热影响区小等优点，被广泛应用于航天航空、核工业、电子器件等领域。
四、电弧加工电弧加工是利用电弧放电的高温和高能量特性进行加工的一种方法。
电弧加工可以进行切割、焊接、熔覆等工艺，适用于各种金属材料的加工。
电弧加工具有加工效率高、加工速度快、操作简便等优点，被广泛应用于汽车制造、船舶制造、建筑工程等领域。
电能加工方法的应用不仅提高了加工效率和加工质量，也拓宽了加工工艺的范围。
随着科技的进步和电能加工方法的不断创新，电能加工在工业生产中的地位日益重要。
电能加工方法的发展对于提高制造业的竞争力、推动工业升级具有重要意义。
同时，电能加工方法也面临着能源消耗、环境污染等问题，需要在技术创新的同时注重可持续发展。
电能加工方法是一种利用电能进行加工和加热的工艺方法，包括电火花加工、电解加工、电子束加工、电弧加工等多种形式。
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一.緒論二.電火花加工效應三.電火花加工工藝指標四.電火花加工基本矛盾及解決五.機床操作及電極製作六.注意事項一.緒論1. 什麽是電火花加工平時我們在開電燈或關電閘時,不時會看到開闢處碰出火花.久而久之,開闢觸片便被電腐蝕,影響開闢壽命.所以一直被人們視為有害放電現象,經過長期觀察發現,這種火花放電在特定場合具有其特殊作用,可通過脈衝電源使這種電腐蝕持續進行,在較短時間內產生較大金屬腐蝕量.從而加工出特異形狀之工件.這便是電火花加工之雛形.電火花是脈衝電源產生的一種自激放電，是一種利用電、熱能量進行加工的方法。
在加工過程中，使工具電極和工件之間不斷産生脈衝性的火花放電，靠放電時局部，暫態産生的高溫把金屬蝕除下來。
亦稱放電加工或電蝕加工。
火花放電不同於弧光放電、輝光放電等其他形式的自激放電，其特點如下：火花放電的兩個電極間在放電前具的較高的電壓，當兩電極接近時，其間介質被擊穿後，隨即發生火花放電。
伴隨擊穿過程，兩電極間的電阻急劇變小，兩極之間的電壓也隨之急劇變低。
火花通道必須在維持暫短的時間（通常爲10-7-10-8μs）後及時熄滅，才可保持火花放電的“冷極”特性（即通道能量轉換的熱能來不及傳至電極縱深），使通道能量作用於極小範圍。
通道能量的作用，可使電極局部被腐蝕。
利用火花放電時産生的腐蝕現象對導電材料進行尺寸加工的方法，叫電火花加工。
電火花加工是在較低的電壓範圍內，在液體介質中的火花放電。
2.電火花加工的特點電火花加工是與機械加工完全不同的一種新工藝。
隨著工業生産的發展和科學技術的進步，具有高熔點、高硬度、高強度、高脆性，高粘性和高純度等性能的新材料不斷出現。
具有各種複雜結構與特殊工藝要求的工件越來越多，這就使得傳統的機械加工方法不能加工或難於加工。
因此，人們除了進一步發展和完善機械加工法之外，還努力尋求新的加工方法。
電火花加工法能夠適應生産發展的需要，並在應用中顯示出很多優異性能，因此，得到了迅速發展和日益廣泛的應用。
電火花加工的特點如下：1.脈衝放電的能量密度高，便於加工用普通的機械加工方法難於加工或無法加工的特殊材料和複雜形狀的工件。
不受材料硬度影響，不受熱處理狀況影響。
2.脈衝放電持續時間極短，放電時産生的熱量傳導擴散範圍小，材料受熱影響範圍小。
3.加工時，工具電極與工件材料不接觸，兩者之間宏觀作用力極小。
工具電極材料不需比工件材料硬，因此，工具電極製造容易。
4.直接利用電能加工，便於實現加工過程的自動化。
5.可以改革工件結構，簡化加工工藝，提高工件使用壽命，降低工人勞動強度。
基於上述特點，電火花加工的主要用途有以下幾項：1) 製造沖模、塑膠模、鍛模和壓鑄模。
2) 加工小孔、畸形孔以及在硬質合金上加工螺紋螺孔。
3) 在金屬板材上切割出零件。
4) 加工窄縫。
5) 磨削平面和圓面。
6) 其他（如強化金屬表面，取出折斷的工具，在淬火件上穿孔，直接加工型面複雜的零件等）。
3. 實現電火花加工的條件實現電火花加工，應具備如下條件：電火花加工的原理是基於工具電極和工件（正,負電極）之間脈衝性火花放電時的電腐蝕現象來蝕除多餘的金屬，以使零件的尺寸，形狀和表面質量達到預定的要求。
要實現電火花加工，必須滿足下列條件。
1.工具電極和工件電極之間必須維持合理的距離，即相應於脈衝電壓和相應於介質的絕緣強度的距離。
在該距離範圍內，既可以滿足脈衝電壓不斷擊穿介質，産生火花放電，又可以適應在火花通道熄滅後介質消電離以及排出蝕除産物的要求。
若兩電極距離過大，則脈衝電壓不能擊穿介質、不能産生火花放電，若兩電極短路，則在兩電極間沒有脈衝能量有消耗，也不可能實現電腐蝕加工。
由此可見，兩電極間的合理距離必須較小，但又不可短路。
在電火花加工中，工具電極與工件電極之間的距離叫作“間隙”。
“加工間隙”或“放電間隙”就是指兩電極之間的合理距離。
間隙是否合理，受到脈衝電壓、火花通道的能量以及介質的介電係數等很多因素制約。
因而，間隙的大小隨這些因素的變化而變化。
一般情況下，電火花加工的放電間隙在數微米到數百微米範圍內。
若將間隙調整到合理間隙和短路之間（即小於合理間隙），雖然不妨礙沖電壓擊穿介質，但是由於間隙過小會導致積炭，甚至發生電弧，給加工造成危害。
2.兩電極之間必須充入介質。
在進行電火花尺寸加工時，兩極間爲液體介質，在進行材料電火花尺寸加工時，兩極間爲液體介質；在進行材料電火花表面強化時，兩極間爲氣體介質。
兩極間沒有介質（即真空）的自激放電屬於輝光放電，不能實現電火花加工。
3.輸送到兩電極間的脈衝能量密度應足夠大。
在火花通道形成後，脈衝電壓變化不大，因此，通道的電流密度可以表徵通道的能量密度。
能量密度足夠大，才可以使被加工材料局部熔化或汽化，從而在被加工材料表面形成一個腐蝕痕（凹坑），實現電火花加工。
因而，通道一般必須有105-106A/cm2電流密度。
放電通道必須具有足夠大的峰值電流，通道才可以在脈衝期間得到維持。
一般情況下，維持通道的峰值電流不小於2A。
4.放電必須是短時間的脈衝放電。
放電持續時間一般爲10-6-10-3s。
由於放電時間短，使放電時産生的熱能來不及在被加工材料內部擴散，從而把能量作用局限在很小範圍內，保持火花放電的冷極特性。
如果放電時間等於或大於10-2s，則必然使放電沿火花一過渡電弧一弧光放電這一規律發展，從而使加工不能正常進行。
5.脈衝放電需重復多次進行，並且多次脈衝放電有時間上和空間上是分散的。
這裏包含兩個方面的意義：其一時間上相鄰的兩個脈衝不在同一點上形成通道；其二，若在一定時間範圍內脈衝放電集中發生在某一區域，則在另一段時間內，脈衝放電應轉移到另一區域。
只有如此，才能避免積炭現象，進而避免發生電弧和局部燒傷。
6.脈衝放電後的電蝕産物能及時排放至放電間隙之外，使重復性放電順利進行。
在電火花加工的生産實際中，上述過程通過兩個途徑完成。
一方面，火花放電以及電腐蝕過程本身具備將蝕除産物排離的固有特性；蝕除物以外的其餘放電産物（如介質的汽化物）亦可以促進上述過程；另一方面，還必須利用一些人爲的輔助工藝措施，例如工作液的迴圈過濾，加工中採用的沖、抽油措施等等。
二.電火花加工效應電火花加工中一般有如下效應產生：極性效應、噴鍍、覆蓋效應、沈積效應、傳熱效應。
1.極性效應電火花加工時，相同材料兩電極的被腐蝕量是不同的。
其中一個電極比另一個電極的蝕除量大，這種現象叫做極性效應。
如果兩電極材料不同，則極性效應更加複雜。
我們一般把陰極蝕除量與陽極蝕除量之比叫做極性係數。
極性係數小於1，稱之爲負極性，此時，工件接電源的正極，工具電極接負極，反之極性係數大於1，稱之爲正極性，此時，工件接電源的負極，工具電極接正極。
極性係數的改變意味著兩極能量分佈的改變。
影響極性效應的因素：1.脈衝寬度在電場作用下，通道中的電子奔向陽極，正離子奔向陰極。
由於電子質量輕，慣性小，在短時間內容易獲得較高的運動速度；而正離子質量大，不易加速，故在窄脈衝時，電子動能大，電子傳遞給陽極的能量大於正離子傳遞給負極的能量，使陽極蝕除量大於陰極蝕除量，即爲負極性。
而在寬脈衝時，正離子有足夠的時間加速可獲得較高的速度，而且質量又大的多，轟擊陰極的動能較大，同時除液體介質蒸氣的正離子外，陰極和陽極蒸氣中的正離子也參予了對陰極的轟擊。
因此，正離子傳遞給陰極的能量超過了電子傳遞給陽極的能量，陰極的蝕除量便大於陽極蝕除量即爲正極性。
見圖一。
(%)脈寬ti (uS)圖一不同極性時的電極損耗電極對Cu/st Ip=48A2.脈衝能量隨著放電能量的增加，尤其是極間放電電壓的增加，每個正離子傳遞給陰極的平均動能增加，電子的動能雖然也隨之增加，但當放電通道和很大時，由於電位分佈變化引起陽極區電壓降低，阻止了電子奔向陽極，減少了電子傳遞給予陽極的能量，使陰極能量大於陽極能量，即脈衝能量大時陰極的蝕除量大於陽極蝕除量。
2. 覆蓋效應在材料放電腐蝕過程中，一個電極的電蝕産物轉移到另一電極表面上，形成一定厚度的覆蓋層，這種現象叫覆蓋效應。
在油類介質中加工時，覆蓋層主要是石墨化的碳素層，其次是粘附在電極表面的金屬微粒結層。
1. 碳素層的生成條件（1）要有足夠高的溫度。
電極上待覆蓋的表面溫度不低於碳素層的生成溫度，但低於熔點，以使碳粒子燒結成石墨化的耐蝕層。
（2）要有足夠多的電蝕産物，尤其是介質的熱解産物——碳粒子。
（3）要有足夠的時間，以便在表面上形成一定厚度的碳素層。
（4）採用正極性加工，因爲碳素層易在陽極表面生成。
（5）必須在油類介質中加工。
2. 影響覆蓋效應的主要因素（1）脈衝能量與波形，增大放電加工能量有助於覆蓋層的生長，但寬脈衝大電流對中精加工有相當大的局限性，減小脈衝間隔則有利於在各種規准下生成覆蓋層。
但間隔過小則有轉變爲電弧放電的危險，採用某些組合脈衝如矩形波派生出來的梳形波及各種疊加脈衝波形也有助於覆蓋層的生成。
（2）電極對，銅打鋼時覆蓋效應比較明顯。
因爲銅對碳素層的生成起著類似催化劑的作用。
但銅打硬質合金卻不大容易生成覆蓋層。
（3）工作介質，石油産品的油類介質在放電産生的高溫下，生成大量的碳粒子，有助於碳素層的生成。
而在具有一定離子導電的水介質中採用負極性加工時，會産生另一種覆蓋現象——鍍覆現象。
即在陰極表面上形成一層緻密的電鍍層。
（4）工藝條件，工作介質髒；介質處於液相與氣相混合狀態，間隙過熱，放電在間隙空間分佈較集中，電極截面大，電極間隙較小，加工較穩定等，均有助於生成覆蓋層。
間隙中工作液的流動影響也很大，沖油壓力過大會破壞覆蓋層的生成。
合理利用覆蓋效應，有利於降低電極損耗，甚至可做到“無損耗”加工。
但如處理不當，出現過覆蓋現象，將會使電極尺寸在加工中超過了加工前的尺寸，反而破壞了加工精度。
所謂無損耗加工即指在加工過程中，在某種特定條件下由於覆蓋效應的作用，彌補了電極損耗，當彌補作用與電極損耗大致平衡時，可以認爲電極無損耗。
但加工條件比較苛刻，不易達到。
通常電極損耗達到1%以下，即可認爲是無損耗加工。
三. 電火花加工工藝指標一、加工速度對於電火花成形機來說加工速度是指在單位元時間內，工件被蝕除的體積或重量。
一般用體積表示。
若在時間T 內，工件被蝕除的體積爲V ，則加工速度Vw 爲：Vw=V/t （mm 3/min ）對於線切割機來說，加工速度是指在單位元時間內，工件被切面積。
即用mm 2/min 來表示。
在規定表面粗糙度（如Ra=2.5μm ），相對電極損耗（如1%）時的最大加工速度，是衡量電加工機床工藝性能的重要指標。
一般情況下，生産廠給出的是最大加工電流，在最佳加工狀態下所能進給方向測量線圖二 相對長度損耗Q L ；H ——加工深度LF-計數深度，△LE-電極損耗×100%達到的最高加工速度。
因此，在實際加工時，由於被加工件尺寸與形狀的千變萬化，加工條件，排屑條件等與理想狀態相差甚遠，即使在粗加工時，加工速度也往往大大低於機床的最大加工速度指標。