第3章模具电火花加工技术2012、11、22汇总
模具电火花加工
冲裁模具的制造
模具设计
根据产品要求和工艺要求进行模具设 计，需要考虑冲裁件的形状、尺寸、 精度要求以及材料等因素。
01
02
毛坯准备
根据模具设计图纸准备毛坯，并进行 必要的预处理，如热处理、表面处理 等。
03
粗加工
对毛坯进行粗加工，初步形成模具的 基本形状和尺寸。
装配与调试
将各部分零件组装成完整的模具，并 进行调试，确保模具的正常运行和冲 裁件的质量要求。
电极的旋转可以减小电极与工件之间 的接触面积，从而减小热量的产生和 电极的损耗。而电极的振动则可以改 善加工表面的质量，减小粗糙度值。
冲压模具的电火花加工工艺
冲压模具的电火花加工工艺主要包括电极的设计与制造、工件的装夹与定位、加工参数的选择与调整 等步骤。
电极的设计需要根据冲压模具的形状和尺寸进行，电极的材料和制造精度对加工结果的影响很大。工 件的装夹与定位需要保证加工区域的稳定性和准确性。加工参数的选择与调整需要根据实际情况进行 调整，以达到最佳的加工效果。
表面粗糙度问题
表面粗糙度问题影响模具的外观和使用性能。
电火花加工后的表面粗糙度主要取决于放电脉冲宽度、电极材料、工作液种类和加工参数等。为了获得更光滑的表面，可以 采用较小的放电脉冲宽度、选择合适的电极材料和工作液，以及调整加工参数，如电流、电压和频率等。
电极膨胀问题
电极膨胀问题会导致电极尺寸变化， 影响加工精度。
多轴联动加工
利用多轴联动技术，实现 复杂模具型面的高效加工， 提高加工精度和表面质量。
高精度电火花加工技术
高精度定位
采用高精度定位系统和误差补偿技术，减小加工 过程中的误差，提高模具的制造精度。
纳米级加工
电火花加工技术
电火花加工技术第一章绪论1.1 电火花加工技术的的发展历程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，因为放电，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。
起初，电腐蚀被认为是有害的，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。
二十世纪四十年代初，人们进一步认识到，在液体介质中进行重复性脉冲放电时，能够对导电材料进行尺寸加工，因此，创立了“电火花加工法”。
电火花加工技术作为特种加工领域的重要技术之一，最早应用于二战时期折断丝锥取出时的加工。
随着人类进入信息化时代，电加工技术取得了突飞猛进的发展，可控性更高，数字化程度更好。
电火花加工技术经历了手动电火花加工、液压伺服、直流电机、步进电机、交流伺服电机等一系列过程。
控制系统也越来越复杂，从单轴数控到轴数控、再到多轴联动。
20世纪90年代初期，3轴电火花机在国内还是空白，主要是从日本和瑞士引进。
直到90年代中期，北京市电加工研究所才和日本沙迪克公司合作开始制造3轴电火花加工机，也可以说开始步入国内电火花加工机的真正快速发展轨道，后来在此基础上又生产研发了4轴4联动电火花加工机。
以该合作为例，可以看出北京市电加工研究所的消化吸收再创新的道路大概经历了以下几个阶段：首先制造主机，也就是机械部分，相对较为简单；此后是数控系统部分，可以理解为引进；之后是整个电源，是消化阶段。
经历这三个阶段之后是吸收，最后是再创新。
对电火花加工而言电火花成形机下一步的发展空间在精密微细和特殊材料两个方面。
特殊材料（如航空航天领域用的材料）专机，窄槽窄缝、异型腔的加工，精密模具等领域都是发展重点。
模具成型表面的电火花加工
冲压模具的电火花加工
冲压模具的电火花加工主要用于制造具有高精度和复杂结构的冲压模具。通过电火花加工，可以快速、准确地制造出冲压模 具的凹模和凸模等部位，提高冲压件的质量和生产效率。
电火花加工冲压模具时，需要选择合适的电极材料和加工参数，以确保模具的表面质量和加工效率。同时，还需要注意防止 电极损耗和热影响区对模具精度的影响。
02
根据模具的使用要求和加工难度 ，选择合适的模具材料，如硬质 合金、高速钢等。
电火花加工设备的选择
根据加工需求选择合适的电火花加工 设备，包括电火花成型机、电火花线 切割机等。
考虑设备的加工精度、加工效率、稳 定性和可靠性等方面，以确保加工质 量和效率。
电火花加工工艺参数的确定
工艺参数的确定是电火花加工过程中的关键环节，包括电极 材料、电极尺寸、工作液种类和压力等。
对于一些硬、脆、韧性等难加工材料， 如淬火钢、硬质合金等，电火花加工 能够实现高效、高精度的加工。
精密零件加工
对于一些形状复杂、精度要求高的零 件，如涡轮叶片、精密齿轮等，电火 花加工是一种有效的加工方法。
02
模具成型表面的电火花加 工技术
模具材料的选取
01
模具材料应具备高硬度、高耐磨 性和高耐热性等特点，以确保加 工表面的质量和精度。
根据模具材料和加工要求，调整工艺参数，以获得最佳的加 工效果。
电火花加工的优点与局限性
电火花加工具有高精度、高效率和高柔性的优点，能够加工各种硬、脆、软等材 料。
局限性包括加工过程中会产生大量的废屑和烟尘，需要采取相应的环保措施，同 时加工成本相对较高。
03
电火花加工在模具成型表 面的应用实例
注塑模具的电火花加工
04
电火花加工工艺
电火花加工时，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。
由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中（10～107W／mm），放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。
第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。
如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需要的加工表面。
与此同时，总能量的一小部分也释放到工具电极上，从而造成工具损耗。
从上看出，进行电火花加工必须具备三个条件：必须采用脉冲电源；必须采用自动进给调节装置，以保持工具电极与工件电极间微小的放电间隙；火花放电必须在具有一定绝缘强度（10～107Ω ·m）的液体介质中进行。
电火花加工具有如下特点：可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的导电材料；加工时无明显机械力，适用于低刚度工件和微细结构的加工：脉冲参数可依据需要调节，可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工；电火花加工后的表面呈现的凹坑，有利于贮油和降低噪声；生产效率低于切削加工；放电过程有部分能量消耗在工具电极上，导致电极损耗，影响成形精度。
电火花加工的应用电火花加工主要用于模具生产中的型孔、型腔加工，已成为模具制造业的主导加工方法，推动了模具行业的技术进步。
电火花加工零件的数量在3000件以下时，比模具冲压零件在经济上更加合理。
按工艺过程中工具与工件相对运动的特点和用途不同，电火花加工可大体分为：电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花展成加工、非金属电火花加工和电火花表面强化等。
模具零件电火花加工
第4章模具零件电火花加工电火花加工又称放电加工(Electrical Discharge Machining简称EDM)，在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产。
它是在加工过程中，利用两极（工具电极和工件电极）之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来，以使零件的尺寸、形状和表面质量达到预定要求的加工方法。
因放电过程中可见到火花，故称之为电火花加工，也称电蚀加工。
加工中工件和电极都会受到电腐蚀作用，只是两极的蚀除量不同,这种现象成为极性效应。
工件接正极的加工方法称为正极性加工；反之，称为负极性加工。
电火花加工的质量和加工效率不仅与极性选择有关，还与电规准（即电加工的主要参数)、工作液、工件、电极的材料、放电间隙等因素有关。
电火花放电加工按工具电极和工件的相互运动关系的不同，可以分为电火花穿孔成形加工、电火花线切割、电火花磨削、电火花展成加工、电火花表面强化和电火花刻字等。
其中,电火花穿孔成形加工和电火花线切割在模具加工中应用最广泛。
4.1电火花加工的基础知识4.1.1电火花加工的基本原理及必要条件电腐蚀现象早在19世纪初就被人们发现并加以研究。
例如，电器开关在闭合或断开时，往往产生火花放电而把接触表面烧毛、腐蚀。
所以人们一直认为电腐蚀是有害的。
因而不断地研究它的成因，并设法减轻和避免。
研究结果表明，电火花腐蚀的主要原因在于火花放电时，火花通道瞬时产生大量的热，以致使电极表面的金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来，形成放电凹坑。
要将放电腐蚀原理用于导电材料的尺寸加工，必须具备以下几个基本条件。
1）工具电极和工件电极之间在加工时必须保持一定的间隙，一般是几个微米至数百微米。
因此，加工中必须用自动进给调节机构来保证加工间隙随加工状态而变化。
2）火花放电必须在一定绝缘性能的介质中进行，液体介质有压缩放电通道的作用，同时液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中排出去，并对电极和工件有较好的冷却作用。
第三讲 电火花加工
特种加工方法可按其能量来源和加工原理分为电火花 加工、电化学加工、高能束加工、超声加工、成形加工和 复合加工等多种门类的加工。
电火花加工
电 火 花 加 工 又 称 放 电 加 工 或 电 蚀 加 工 （ electrical discharge machining,简称EDM），它利用电、热能对零件 进行加工。即利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电所 产生的高温来熔蚀材料。 20 世纪50年代开始研究并应用 生产。
熔融材料抛出后， 在电极表面形成单个 脉冲的放电痕，其剖 面放大示意图如图 4.6 所示。
熔化区未被抛出的 材料冷凝后残留在 电极表面，形成熔 化凝固层，在四周 形成稍凸起的翻边。 熔化凝固层下面是 热影响层，再往下 才是无变化的材料 基体。
材料的抛出是热爆炸力、电动力、流体动力等 综合作用的结果，对这一复杂的抛出机理的认识还 在不断深化中。
消电离不充分的危害 在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。脉冲火花放电时产生的热量如不及时传出， 带电粒子的自由能不易降低，将大大减少复合的概率，使消 电离过程不充分，结果将使下一个脉冲放电通道不能顺利地 转移到其他部位，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积碳，在该处聚 集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。
第三章电火花成形加工的应用
小
尚好 价格贵，一般少用
3.电极的形式
电极的结构形式可根据型孔或型腔的 尺寸大小、复杂程度及电极的加工工艺 性等来确定。常用的电极结构形式如下 ：
(1) 整体电极。整体式电极由一整块 材料制成(如图4-12(a)所示)。若电极尺 寸较大，则在内部设置减轻孔及多个冲 油孔(如图4-12(b)所示)。
(2) 电极和冲头连在一起，尺寸较长， 磨削时较困难。
2020/3/2
2.混合法
混合法是将凸模的加长部分选用与凹模 不同的材料，粘结在凸模上，并与凸模一起 加工，作为穿孔电极的工作部分。 混合法的特点是：
(1) 可以自由选择电极材料，电加工性能好 。
(2) 无须另外制作电极。 (23020)/3/2无须修配工作，生产率较高。
后，用固紧螺钉锁紧，如果电极中心需要与电极夹中
心重合时，可在内正方的固定基准两边内插入垫片以 调2整020/3中/2 心。图4-39(c)所示为U形块电极夹。
它具有20 mm的内槽和两个固紧螺钉，适合装夹 最大柄宽为20 mm的电极，插入电极后，用固紧螺钉 锁紧，如电极柄较薄需要调整中心时，可在内槽的固 定基准一侧插入垫片以调整电极中心。图4-39(d)所 示为坯料电极夹。这是一个未做加工的电极夹，可根 据电极的形状、尺寸和装夹方式随意制造。图439(e)所示为V型块电极夹。它具有两个相互垂直的基 准面，夹紧螺钉设置在外侧的对角线处，适合装夹圆 形、方形、菱形体的小型电极，电极中心到基准面的 距离最大为10 mm，如需要调整电极中心，可在基准 面处插入垫片。
3.修配凸模法 凸模和工具电极分别制造，在凸模上留有一定
的修配余量，按电火花加工好的凹模型孔修配凸 模，达到所要求的凸、凹模配合间隙。
优点：
机械制造技术基础(第2版)第三章课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第三章机械制造中的加工方法及装备3-1 表面发生线的形成方法有哪几种？答：(p69—70）表面发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法、展成法。
具体参见第二版教材p69图3-2。
3—2 试以外圆磨床为例分析机床的哪些运动是主运动，哪些运动是进给运动？答：如图3-20（p87),外圆磨削砂轮旋转n c是主运动，工件旋转n w、砂轮的横向移动f r、工作台往复运动f a均为进给运动。
3—3机床有哪些基本组成部分？试分析其主要功用.答:（p70-71）基本组成部分动力源、运动执行机构、传动机构、控制系统和伺服系统、支承系统。
动力源为机床运动提供动力；运动执行机构产生主运动和进给运动；传动机构建立从动力源到执行机构之间的联系；控制和伺服系统发出指令控制机床运动;支承系统为上述部分提供安装的基础和支承结构.3-4什么是外联系传动链？什么是内联系传动链？各有何特点？答：外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间的传动联系。
如铣床、钻床传动链；内联系传动链：执行件和执行件之间的传动联系。
如车螺纹、滚齿的传动链.外联系传动链两端没有严格的传动关系，而内联系传动链两端有严格的传动关系或相对运动要求。
3—5 试分析提高车削生产率的途径和方法.答:(p76）提高切削速度；采用强力切削，提高f、a p；采用多刀加工的方法。
3—6 车刀有哪几种？试简述各种车刀的结构特征及加工范围.答:（p77）外圆车刀(左、右偏刀、弯头车刀、直头车刀等)，内、外螺纹车刀，切断刀或切槽刀，内孔车刀（通孔、盲孔车刀、）端面车刀、成形车刀等。
顾名思义，外圆车刀主要是切削外圆表面；螺纹车刀用于切削各种螺纹；切断或切槽车刀用于切断或切槽;内孔车刀用于车削内孔;端面车刀切断面；成形车刀用于加工成形表面。
3—7试述CA6140型卧式车床主传动链的传动路线.答：（p82）CA6140型卧式车床主传动链的传动路线:3-8 CA6140型卧式车床中主轴在主轴箱中是如何支承的? 三爪自定心卡盘是怎样装到车床主轴上去的?答：（p83—84）3-9CA6140型卧式车床是怎样通过双向多片摩擦离合器实现主轴正传、反转和制动的?答:如教材图3-17和3—18所示，操纵手柄向上,通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向右滑移,拨动摆杆10使拉杆向左，压紧左边正向旋转摩擦片，主轴实现正转；若操纵手柄向下,通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向左滑移,拨动摆杆10使拉杆向右，压紧右边反向旋转摩擦片，主轴反转。
模具电火花加工技术
电极运动速度
• 电极运动速度：电极运动速度是电火花加工中的重要参数，它决定了加工效率 和表面质量。电极运动速度的选择需要根据实际加工需求和材料特性进行确定 。
• 电极运动速度对加工效率的影响：较快的电极运动速度可以提高加工效率，但 过快的速度会导致加工不稳定，从而降低加工精度。因此，需要在加工效率和 加工精度之间进行权衡。
电火花机床
加工精度
电火花机床的加工精度直接影响 模具的最终质量，高精度的机床 能够确保模具的尺寸和形状符合
设计要求。
加工效率
电火花机床的加工效率决定了模具 的生产周期，高效的机床能够缩短 模具的制造时间，降低生产成本。
稳定性与可靠性
电火花机床的稳定性与可靠性对于 保证模具的加工质量和一致性至关 重要，优质的机床能够降低故障率 和维护成本。
模具电极电火花加工
总结词
高效率、高精度
详细描述
模具电极电火花加工是利用电火花在电极材料上腐蚀出所需的形状，从而达到加工目的的技术。该技 术广泛应用于电极制造领域，如电火花线切割、电火花成型等。通过采用先进的电极材料和加工工艺 ，可以大幅提高加工效率和精度，减少电极损耗和加工误差。
高硬度材料电火花加工
04
电火花加工操作流程
加工前准备
检查电源和放电设备是否正常
清洗工作台面
确保电源稳定，放电设备完好无损，能够 正常工作。
清除工作台面上的杂物，保持清洁，以便 放置工件。
准备电极和工具
准备冷却液
根据加工需求，准备合适的电极和工具， 确保其完好无损。
为了降低温度和带走产生的电蚀产物，需 要准备适量的冷却液。
放电间隙对加工精度的影响
放电间隙的大小直接影响到加工精度。较小的放 电间隙可以提高加工精度，但同时也会降低加工 效率。因此，需要根据实际加工需求和材料特性 选择合适的放电间隙。
模具电火花加工
模具制造技术
三、电火花成形加工机床
机床的组成：机床主体、脉冲电源、 自动进给调节系统、工作液过滤循环 系统、机床附件等组成。
1、机床主体 安主徽轴机头电、职床业身技、术立学柱院、
工作台和工作液槽等组成。 主轴头由进给系统、导
向机构、电极夹具和调节机 构组成，是关键部件。
模具制造技术
2、脉冲电源（脉冲发生器）
值。如图a所示 （3）X＞δ 电极的截面尺寸在凸模的四周均匀增大一个（X-δ）
值。如图b所示。
安徽机电职业技术学院
图a 按凸模均匀减小的电极图
图b 按凸模均匀增大的电极图
模具制造技术
2)长度尺寸
电极长度为L+ L’
电极有效长度的计算公式：
L=kH+H1
式中 H——安徽凹模机需电电职火花业加技工术的厚学度院；
把 电 极 分 解 成 主 型 腔 电 极 和 1—模坯；2—精加工后的型腔；3—中加工后的型腔；
副型腔电极，电极分别制造。
4—粗加工后的型腔
主电极加工型腔的主要 部分，副电极加工型腔的尖 角、窄缝等部位。
模具制造技术
（二）电极设计 1.结构设计 常用的电极结构形式有整体式、镶拼式、组合式. 设有排气孔和冲油孔 1）冲油孔设计在难以排屑的拐角、窄缝等处 2安）徽排机气电孔职设业计技在术蚀学除院面积较大的位置
2）用于加工经过预加工的型腔。
3）用平动法加工型腔。用一个 电极完成型腔的粗、中、精加工
平动头
模具制造技术
（2）多电极更换法
采用多个电极,依次更换 加工同一个型腔的方法，型 腔精度高，用于精密和复杂 型腔的加工，但需制造多个 电极
（3）分解电极法
安徽机电职业技术学院 根据型腔的几何形状，
模具零件电火花加工.doc
第4章模具零件电火花加工电火花加工又称放电加工(Electrical Discharge Machining简称EDM)，在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产。
它是在加工过程中，利用两极（工具电极和工件电极）之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来，以使零件的尺寸、形状和表面质量达到预定要求的加工方法。
因放电过程中可见到火花，故称之为电火花加工，也称电蚀加工。
加工中工件和电极都会受到电腐蚀作用，只是两极的蚀除量不同,这种现象成为极性效应。
工件接正极的加工方法称为正极性加工；反之，称为负极性加工。
电火花加工的质量和加工效率不仅与极性选择有关，还与电规准（即电加工的主要参数)、工作液、工件、电极的材料、放电间隙等因素有关。
电火花放电加工按工具电极和工件的相互运动关系的不同，可以分为电火花穿孔成形加工、电火花线切割、电火花磨削、电火花展成加工、电火花表面强化和电火花刻字等。
其中,电火花穿孔成形加工和电火花线切割在模具加工中应用最广泛。
4.1电火花加工的基础知识4.1.1电火花加工的基本原理及必要条件电腐蚀现象早在19世纪初就被人们发现并加以研究。
例如，电器开关在闭合或断开时，往往产生火花放电而把接触表面烧毛、腐蚀。
所以人们一直认为电腐蚀是有害的。
因而不断地研究它的成因，并设法减轻和避免。
研究结果表明，电火花腐蚀的主要原因在于火花放电时，火花通道瞬时产生大量的热，以致使电极表面的金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来，形成放电凹坑。
要将放电腐蚀原理用于导电材料的尺寸加工，必须具备以下几个基本条件。
1）工具电极和工件电极之间在加工时必须保持一定的间隙，一般是几个微米至数百微米。
因此，加工中必须用自动进给调节机构来保证加工间隙随加工状态而变化。
2）火花放电必须在一定绝缘性能的介质中进行，液体介质有压缩放电通道的作用，同时液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中排出去，并对电极和工件有较好的冷却作用。
模具成型表面的电火花加工
加工斜度对加工精度的影响 在加工过程中随着加工深度 的增加，二次放电次数增多， 侧面间隙逐渐增大，使被加 工孔入口处的间隙大于出口 处的间隙，出现加工斜度， 使加工表面产生形状误差， 二次放电的次数越多，单个 脉冲的能量越大，则加工斜 度越大，二次放电的次数与 电蚀产物的排除条件有关。 因此，应从工艺上采取措施 及时排除电蚀产物，使加工 斜度减小。目前精加工时斜 度可控制在10，以下。
种方法可以获得均匀的配合间隙，模具质量高，钳
工工作量少。此法适用于加工形状复杂的凹模或多
型腔凹模。
混合法是把不同材料的电极和凸模锡焊或黏接起来， 然后一起加工成形，最后将电极与凸模分开的方法。 这样，既达到直接配合法的工艺效果，又提高了生 产率。
(2)电极材料和结构形式 设计电极前应首先了解电火花加工机床的特性 (包括主轴头的承载能力、工作台的尺寸及负荷)与电规准的加工工艺指标(包 括加工速度、电极损耗、加工间隙)。然后再根据工件型孔要求，确定电极 材料、结构形式、尺寸及技术要求等。
3.Z<2 δ时，电极截面轮廓为凸模截面轮廓每边内偏1／2(z—2 δ )
电极长度取决于凹模有效深度、型孔复杂程度、电极材料、装夹形 式及制造工艺等一系列因素。
L=KH+H1+H2+(0.4~0.8)(n-1)KH
式中：L:电极长度； H:凹模有效深度(需要电火花加工 的深度)；H1:--凹模板底部挖空时 电极需加长的部分； H2:夹持部分长度，一般 10~20mm； n:电极使用的次数； K:与电极材料、加工方式、型孔 复杂程度等有关的系数。
- 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)。
模具制造技术
特种加工：直接利用电能、光能、化学能、 电化学能、声能等进行加工。可以加工高强 度、高硬度、高韧性、高脆性、耐高温等材 料。
安徽机电职业技术学院
应用：电火花成形加工、电火花线切割加工、 电解加工、电铸加工、电化学抛光、化学加 工、激光加工和超声波加工
中原工学院机电学院
Q＝qf＝kwf 其中：q－正极或负极单个脉冲的蚀除量（g或mm3）
f－脉冲频率（Hz） 安徽机k电－职与业电技术极学材院料、脉冲参数、工作液有关的系数。
（正负极不同） w－单个脉冲能量（J） w≈放电时间内平均放电压u×平均电流i×放电时间t
➢缺点：
1）只能加工导电工件 2）存在电极损耗，影响零件的加工精度 3）工具电极的制造有一定难度
型腔或型孔愈复杂，电极形状也就愈复杂，加工 制安造徽也机就电愈职业困技难术。学院
4）加工过程必须在液体介质中进行 5）加工效率较低
电火花加工蚀除率不高，一般情况下，能采用切削 机床加工的简单型面就尽量不采用电火花加工。
模具制造技术 第3章 模具电火花加工技术
安徽机电职业技术学院
中原工学院机电学院
模具制造技术
本章知识要点
1、了解特种加工和应用范围； 2、理解电火花成形加工原理、特点和应用范围；掌握电 极的设计与制造，电规准的选择； 3、掌握型孔加工和型腔加工技术； 4、了安解徽线机切电割职加业工技术原学理院、特点； 5、理解线切割加工和电火花成形加工的异同点；掌握线 切割加工程序（3B、ISO代码）的编制； 6、掌握典型零件的线切割加工工艺。
中原工学院机电学院
模具制造技术
电火花成形设备必须符合以下条件：
1）必须使接在不同极性上的工具和工件之间保持一定的距离以 形成放电间隙。 2）放电必须在具有一定绝缘性的液体介质中进行。
常用的绝缘介质：煤油、皂化液和去离子水等。 3）有足安够徽的机脉电冲职放业技电术能学量院，以保证放电部位的金属溶化或气化
模具制造技术
四、电火花加工的基本工艺规律 1、影响电火花加工速度的基本因素
单位时间内蚀除工件材料的体积（或质量）称为加工速度。 （1）极性效应
正极和负极的表面都会受到电蚀，但蚀除量是不相等的，不同的材料由 于导电性能的不同，蚀除量也不同，称为极性效应。
安徽机电职业技术学院 正极性加工：
采用短脉冲加工时，电子轰击作用大于离子，正极的蚀除量较大，工件 接正极，一般用于精加工 负极性加工：
中原工学院机电学院
模具制造技术
三、电火花成形加工机床
机床的组成：机床主体、脉冲电源、主体 主安轴徽头机电、职床业身技、术立学院柱、
工作台和工作液槽等组成。 主轴头由进给系统、导
向机构、电极夹具和调节机 构组成，是关键部件。
中原工学院机电学院
模具制造技术
电火花加工 又称电蚀加工，指在一定的
介质中，通过工具电极和工件之间的脉冲放电产 生电腐蚀作用，对工件进行加工的一种方法。
主要包括： 电火花成形加工;电火花线切割加工；
安徽机电职业技术学院
电火花磨削加工;电火花刻字; 在模具加工中主要使用:
电火花成形加工 电火花线切割加工
中原工学院机电学院
模具制造技术
一、基本工作原理
安徽机电职业技术学院
1.当在电极和工件之间施加 很强的脉冲电压（使间隙中液体 介质被击穿的电压）时，就会击 穿介质绝缘强度最低处（间隙最 小处）形成瞬间火花放电，电流 密度很大，放电区能量高度集中， 瞬时温度达10000－12000℃，工 件和电极表面金属放电点就被熔 化，甚至汽化而被蒸发。
中原工学院机电学院
模具制造技术
2.熔化或汽化的金属在电、热、流体、化 学等各种力的作用下被抛入工作液中冷却为 金属小颗粒，然后被工作液迅速冲离工作区， 使电极和工件表面形成一个个微小的凹坑， 一次脉冲放电之后，电压又随之迅速降为零， 介质绝缘性能恢复，等待下一次放电。
安如徽此机反电复职，业电技极术不学断院下降，工件不断被 蚀除，最后就在工件上复制出工具电极的形 状，达到成形加工的目的。
模具制造技术
2、脉冲电源（脉冲发生器）
调节电流辐值、脉宽和脉 冲间歇等参数，满足粗、中、 精加工的需要。
3、自动进给调节系统
确保电极和工件之间在加 工过程安中徽始机终电保职持业一技定术的学放院电 间隙。自动补偿间隙的大小。
4、工作液循环过滤系统
起到不断排除电蚀物，提 高加工精度的作用。
中原工学院机电学院
即放电停歇时间，用符号t0表示。 一般来讲，脉冲间隔减小，生产率提高。
中原工学院机电学院
模具制造技术
脉冲宽度与加工速度关系曲线
安徽机电职业技术学院
脉冲间隙与加工速度关系曲线
中原工学院机电学院
峰值电流与加工速度的关系
模具制造技术
脉冲能量： 即脉冲平均功率。脉冲能量愈大，蚀除量就愈大。 单位时间内，正极或负极的总蚀除量：
中原工学院机电学院
模具制造技术
二、电火花成形加工工艺特点
➢ 优点 ①以柔克钢，可以加工各种硬材料，电极材料不受工件材
料的影响。 ②不产生切削力，电极和工件都不会产生变形。
安徽机电职业技术学院
③调节脉冲参数，可以进行粗加工、精加工和精微加工。 ④易于实现自动控制和自动化。
中原工学院机电学院
模具制造技术
I
中原工学院机电学院
脉冲电流波形
模具制造技术
从电火花成形的机理分析，一次放电的过程必须进行如下 4个阶段: ⑴极间介质的电离、击穿和放电通道的形成 ⑵液体介质热分解、电极材料熔化、汽化热膨胀 ⑶电极与工件材料被抛出
瞬时高温引发的微爆炸产生很高的瞬时压力，将熔化的材 料抛安向徽工机作电液职业，技迅术速学冷院却为微小颗粒，表面留下凹坑。 ⑷极间介质消电离 放电结束，通道中的带电粒子复合为中性粒子，介质恢复 绝缘强度。必须有一定的脉冲间隔。
采用宽脉冲加工时，负极蚀除量大于正极，工件应接负极， 一般用于 粗加工和中精度加工。 中原工学院机电学院
模具制造技术
（2）加工规准的影响 电规准参数指电火花加工时选用的电加工用量。主要
有脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电压和峰值电流等，通常将 一组这样的参数称之为一档。 电流/A 脉冲宽度： 一般来即讲放安，电徽机增持电大续职脉时业宽间技，，术学生用院产符率号提ti表高示。。 脉冲间隔：