第三章电火花成形加工的应用
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。
电火花加工工艺及实例
适应性强，可加工各种材料
生产效率高，可实现批量生产
成本低，可实现低能耗加工
加工质量好，可实现精细加工
多功能化：结合多种加工方法，实现多种材料的加工。
智能化：实现自动化、智能化，提高加工效率和质量。
绿色环保：减少污染，降低能耗，实现可持续发展。
高效化：提高加工速度和精度，满足高效率、高质量的生产需求。
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电火花加工是利用电火花放电产生的高温高压来去除工件材料的特种加工方法。
电火花加工主要用于加工各种高硬度的材料，如硬质合金、淬火钢等。
电火花加工过程中，工具电极和工件之间不直接接触，而是通过脉冲电源产生的高压脉冲信号来击穿介质，产生电火花。
表面强化处理：通过电火花对材料表面进行强化处理，提高材料表面的硬度和耐磨性
刻字加工：利用电火花在材料表面刻写文字、图案等
切割成型加工：利用电火花切割成型，主要用于切割各种形状的金属零件
银钨合金电极：高硬度、高热导性
铜钨合金电极：高硬度、高热导性
硬质合金电极：高硬度、高耐磨性
石墨电极：高导电性、高热导性、低膨胀系数
电火花加工在模具制造中的优势：分析电火花加工在模具制造中的优势，如加工精度高、效率高等
电火花加工在模具制造中的实例：列举一些电火花加工在模具制造中的实际应用案例，如注塑模具、冲压模具等
飞机制造
火箭制造
导弹制造
卫星制造
集成电路制造：电火花加工可用于制造集成电路中的各种器件，如电阻、电容、晶体管等。
电子元器件制造：电火花加工可用于制造各种电子元器件，如电位器、可变电阻器、电感器等。
电火花成型实验报告
电火花成型实验报告《电火花成型实验报告》摘要：本实验旨在研究电火花成型技术在材料加工中的应用。
通过实验测试，我们发现电火花成型技术可以在金属材料上实现精密加工，具有高效、精度高等优点。
本报告详细介绍了实验过程、结果分析以及对电火花成型技术的应用前景进行了讨论。
1. 实验目的本实验旨在探究电火花成型技术在材料加工中的应用，分析其加工效果和优缺点，为该技术的进一步研究提供参考。
2. 实验原理电火花成型是一种利用电脉冲放电进行加工的方法。
在实验中，我们使用了一台电火花成型机，通过控制电脉冲的频率、幅值和宽度，使电极与工件之间产生放电，从而在工件表面形成微小的坑洞，实现精密加工。
3. 实验过程首先，我们选择了一块铝合金材料作为实验样品，然后在电火花成型机上设置合适的参数，包括放电频率、幅值和宽度等。
接着，将工件放置在加工台上，并通过控制系统进行加工操作。
最后，观察实验结果并进行数据记录。
4. 实验结果经过实验测试，我们发现电火花成型技术可以在铝合金材料上实现精密加工，加工表面光洁度高，加工精度可控。
同时，该技术具有高效、操作简单等优点。
然而，由于放电过程中会产生热量，可能导致工件表面变形或烧损，因此在实际应用中需要谨慎操作。
5. 结论与讨论电火花成型技术在材料加工中具有一定的应用前景，尤其适用于对加工精度要求较高的材料。
未来可以进一步研究该技术的优化和改进，以提高其在工业生产中的应用性能。
综上所述，本实验通过对电火花成型技术的研究，得出了一些初步的结论，并对其应用前景进行了讨论。
希望本报告能为相关领域的研究和实践提供一定的参考价值。
第3章 电火花加工
3.2.3 影响材料放电腐蚀的因素
覆盖效应 覆盖效应的定义
在材料放电腐蚀过程中，一个电极的电蚀产物转移到
另一个电极表面上，形成一定厚度的覆盖层，这种现
象叫做覆盖效应。 覆盖效应对被覆盖电极起到了保护和补偿作用，改变 了两极的电蚀量，合理利用覆盖效应有利于降低电极 损耗。
电火花磨削和镗磨 电火花同步共轭回转加工
属于电火花 成形和尺寸 加工 属于表面加 工方法
电火花高速小孔加工
电火花表面强化与刻字
3.1.4 电火花加工工艺方法分类
（a）加工通孔;（b）加工模具形腔; (c) 加工环形内腔;
(d) 加工弯孔; (e)切割板料; (f) 磨拉丝模内表面
第3章 电火花加工
3.1.2 实现电火花加工的条件
脉冲放电需要重复多次进行。并且每次脉冲放电在时间上 和空间上是分散的，不重复的。即每次脉冲放电一般不在 同一点进行，避免发生局部烧伤。
放电应是短时间的脉冲放电，放电的持续时间为10-7 ～
10-3s，由于放电的时间短，使放电产生的热来不及传导 扩散开去，从而把放电点局限在很小的范围内。 脉冲放电后的电蚀产物能及时排运至放电间隙之外，使重 复性脉冲放电顺利进行。
能量转换和传递
电能转换为热能、动能、光能、
声能以及电磁波辐射等
电极材料的抛出
瞬时高温热源，熔化和气化具有
爆炸特性，蚀除的金属以液、气、固相抛出
极间介质消电离
恢复极间工作液的绝缘性能。
3.2.2 电火花加工机理
*** 放电加工条件
1. 加工过程中，工具与工件之间应保持一定的放电间隙。 S = 0.01—0.5 mm 粗加工取大，精加工取小。 2. 放电形式须为瞬时脉冲放电。 放电延时一般为：10-7 – 10-4 s
简要叙述电火花成型加工的应用场合
简要叙述电火花成型加工的应用场合电火花成型加工是一种高精度、高效率的加工方法，主要应用于制造行业中需要高精度零件的生产过程中。
其应用场合包括但不限于以下几个方面：一、模具制造在模具制造中，电火花成型加工通常用于制作精密的模具零件，如复杂的内腔结构、细小的孔洞和凸凹不平的表面等。
这些零件通常难以通过传统机械加工方式完成，而电火花成型加工可以通过控制电极与被加工材料之间的放电过程来实现高精度的形状和尺寸。
二、航空航天在航空航天领域中，电火花成型加工主要用于制造发动机部件和涡轮叶片等高精度零件。
这些零件通常需要承受极端条件下的高温、高压和剧烈振动等环境，因此其质量和精度要求非常高。
三、汽车制造在汽车制造领域中，电火花成型加工主要用于生产发动机缸体、曲轴等复杂零件。
这些零件通常需要具备较高的精度和表面质量，以确保汽车发动机的性能和寿命。
四、医疗器械在医疗器械制造领域中，电火花成型加工通常用于制造各种精密零件，如人工关节、牙科种植体等。
这些零件需要具备高度的精度和表面质量，以确保其安全性和可靠性。
五、电子制造在电子制造领域中，电火花成型加工主要用于生产各种微型零件，如电子元器件、集成电路等。
这些零件通常需要非常高的精度和表面质量，以确保其正常运行和可靠性。
综上所述，电火花成型加工在制造行业中有着广泛的应用场合，并且随着技术的不断发展和创新，其应用范围还将不断扩大。
下面将从原理、设备、工艺流程等方面详细介绍电火花成型加工的应用。
一、原理电火花成型加工是一种利用脉冲放电来切割金属材料的方法。
在该过程中，通过控制脉冲放电过程中的电极形状和放电参数，可以在被加工材料表面上形成微小的放电坑，从而实现对材料的精密切割。
二、设备电火花成型加工设备通常包括控制系统、电极系统和工作台等部分。
其中，控制系统主要负责控制放电参数和放电过程中的各种操作，如脉冲宽度、脉冲频率、放电时间等；电极系统则用于产生放电，并通过控制其形状和位置来实现对被加工材料的切割；工作台则用于固定被加工材料并控制其移动。
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。
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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。
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模具成型表面的电火花加 工技术
模具材料的选取
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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。
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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
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电火花加工的基本原理、特点和适用范围
电火花加工的基本原理、特点和适用范围1、电火花加工的基本原理：基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。
2、电火花加工的特点：（1）电火花加工属不接触加工。
（2）加工过程中没有宏观切削力。
（3）易于实现加工过程自动化。
3、电火花加工的适用范围（1）适合于难切削材料的加工（2）可以加工特殊的零件（3）可以加工复杂形状的零件（4）可以改进结构设计，改善结构的工艺性4、电火花加工的局限性（1）只能用于加工金属等导电材料（2）加工速度一般较慢（3）存在电极损耗（4）最小角部半径有限制电火花线切割加工的基本原理和特点1、电火花线切割加工的基本原理：利用移动的细金属丝(铜丝或钼丝)作为工具电极(接高频脉冲电源的负极)，对工件(接高频脉冲电源的正极)进行脉冲火花放电、切割成形。
根据电极丝的运行速度，电火花线切割机床通常分为两大类：（1）高速走丝电火花线切割机床（快走丝）（2）低速走丝电火花线切割机床（慢走丝）2、电火花线切割加工的工艺特点（了解）数控电火花加工机床电火花加工机床及其组成1、国产电火花穿孔、成形加工机床的型号与参数1985年起国家把电火花穿孔成形加工机床定名为D7l系列，其型号表示方法如下：2、数控电火花穿孔、成形加工机床的组成：包括（1）主机、（2）电源箱、（3）工作液循环过滤系统、（4）伺服进给系统。
数控电火花穿孔成形加工机床的机械装置1、HCD300K电火花加工机床简介2、数控电火花穿孔成形加工机床的主要机械装置数控电火花线切割机床组成：床身、坐标工作台、走丝机构、丝架、工作液箱、附件和夹具等组成。
数控电火花线切割机床的型号与参数1、电火花线切割机床的型号与参数数控电火花线切割机床型号表示方法如下：例如：DK7725表示工作台横向行程为250mm的数控电火花线切割机床。
2、数控电火花线切割机床的主要技术参数包括：1）工作台行程(纵向行程×横向行程)；2）最大切割厚度；3）加工表面粗糙度；4）加工精度；5）切割速度；6）数控系统的控制功能等。
特种加工技术(第二版)章 (4)
第三章 电火花加工工艺规律
16．加工电流I(A)
加工电流是加工时电流表上指示的流过放电间隙的平均电 流。加工电流精加工时小，粗加工时大，间隙偏开路时小，间 隙合理或偏短路时则大。
17．短路电流Is(A)
短路电流是放电间隙短路时电流表上指示的平均电流。它 比正常加工时的平均电流要大20%～0%。
第三章 电火花加工工艺规律
第三章 电火花加工工艺规律
13．开路电压或峰值电压(V)
开路电压是间隙开路和间隙击穿之前td时间内电极间的最
高电压(见图3-2)。一般晶体管方波脉冲电源的峰值电压=60～ 80 V，高低压复合脉冲电源的高压峰值电压为175～ 300 V。峰值电压高时，放电间隙大，生产率高，但成型复制 精度较差。
第三章 电火花加工工艺规律
3) 短路(短路脉冲) 放电间隙直接短路，这是由于伺服进给系统瞬时进给过多 或放电间隙中有电蚀产物搭接所致。间隙短路时电流较大，但 间隙两端的电压很小，没有蚀除加工作用。
第三章 电火花加工工艺规律
4) 电弧放电(稳定电弧放电) 由于排屑不良，放电点集中在某一局部而不分散，导致局 部热量积累，温度升高，如此恶性循环，此时火花放电就成为 电弧放电。由于放电点固定在某一点或某一局部，因此称为稳
第三章 电火花加工工艺规律
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。
第三章 电火花加工工艺规律
5．放电时间(电流脉宽)te(μs)
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
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3.电极丝损耗量
对高速走丝机床，用电极丝在切割10000mm2面积后电极丝 直径的见少量来表示，一般每切割10000mm2后，钼丝 直径减少不应大于0.01mm。
4.加工精度
高速走丝线切割加工精度在0.01~0.02mm左右，
低速走丝线切割加工精度在0.005~0.002μm左右
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
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第三章 电火花线切割加工
在电火花加工的基础上发展起来的一种新 的工艺形式，是用线状电极（钼丝或铜丝） 靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花 线切割，简称线切割。
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第一节 电火花线切割加工原理、特点及 应用范围
一、线切割加工的原理
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第四节 影响线切割工艺指标的因素
一、线切割加工的主要工艺指标 1.切削速度 在保持一定的表面粗糙度的切割过程中，单位时间内电极
丝中心线在工件上切过的面积总和称为切割速度， 单位mm2/min， 高速走丝线切割速度40~80 mm2/min， 2.表面粗糙度 高速走丝线切割表面粗糙度Ra5~2.5μm，最佳只有Ra1μm 低速走丝线切割表面粗糙度Ra1.25μm，最佳可达Ra0.2μm
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第二节 电火花线切割加工设备
主要由机床本体、脉冲电源、控制系统、工作液循环系统和 机床附件等几部分组成。
1-卷丝筒 2-走丝溜板 3-丝架 4-上滑板 5-下滑板 6-床身 7-电源、控制柜
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第二节 电火花线切割加工设备
一、机床本体
机床本体由床身、坐标工作台、运丝机构、丝架、工作液箱、 附件和夹具等几部分组成。
电火花加工的主要用途
电火花是一种自激放电，电火花放电的两个电极间在放电前具较 高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花 放电。伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电 压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间（通常为107-10-3s）后及时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性（即通 道能量转换的热能来不及传至电极纵深），使通道能量作用于极 小范围。通道能量的作用，可使电极局部被腐蚀。
数控电火花加工EDM
前言
电火花加工又称为放电加工（Electrical Discharge Machining，简称为EDM），是与机械加工完全不同， 直接利用电能和热能进行加工的一种新工艺。 利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的 方法，叫电火花加工。 电火花加工是在一定介质中，利用两极之间脉冲性火花 放电时的电腐蚀现象对材料进行加工，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。 电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火 花放电。
影响电火花成型加工的因素
1、极性效应 电火花加工时，相同材料两电极的被腐蚀量是不同的。其中一个电 极比另一个电极的蚀除量大，这种现象叫做极性效应。如果两电极 材料不同，则极性效应更加明显。 2、覆盖效应 在油类介质中放电加工会分解出负极性的游离碳微粒，在合适的脉 宽、脉间条件下将在放电的正极上覆盖碳微粒，叫覆盖效应。利用 覆盖效应 可以降低电极损耗。注意负极性加工才有利做覆盖效应。
d) 放电必须是短时间的脉冲放电。一般放电时间为1μs～1ms。这样才能使 放电时产生的热量来不及在被加工材料内部扩散，从而把能量作用局限在 很小的范围内，保持火花放电的冷极特性。
e) 脉冲放电须重复多次进行，并且多次脉冲放电 在时间和空间是分散的。 f) 脉冲放电后的电蚀产物应能及时排放至放电间隙之外，使重复性放电顺利 进行。
电火花成型加工实验报告
电火花成型加工实验报告实验报告：电火花成型加工一、实验目的1.了解电火花成型加工的基本原理和工艺过程。
2.掌握电火花成型加工的操作方法和注意事项。
3.分析电火花成型加工的优缺点及应用领域。
二、实验原理电火花成型加工是指利用脉冲电流产生的高温等离子体在工件表面复杂轮廓上进行加工的一种非传统的精密加工方法。
其工作原理是通过脉冲电流在工件表面上形成电火花放电，从而使工件表面熔化或氧化剥离，形成所需形状的孔洞或凸台等特殊结构。
电火花加工适用于所有导电材料，特别适用于硬度高、脆性大、加工难度大的材料。
三、实验仪器和材料1.电火花加工设备：包括工作台、工作液、发生器等。
2.工件：导电材料，如金属。
3.电源：提供工作电流进行加工。
四、实验步骤1.准备工作：将工件放置在工作台上，调整加工参数。
2.加工操作：开启电源，选择合适的脉冲电流进行加工。
注意观察电火花放电效果，确保加工质量和加工精度。
3.停止加工：当脉冲电流达到预定加工时间后，停止加工，关闭电源，取出工件。
4.清洁工作：将加工过程中产生的废料和杂质清理干净，保持实验环境整洁。
五、实验结果与分析通过实验操作，完成了电火花成型加工的任务。
观察加工后的工件，可以看到形成了所需形状的孔洞或凸台等特殊结构。
加工质量和加工精度取决于加工参数的调整，调整电流大小和加工时间可以控制加工效果。
实验证实，电火花成型加工可以对导电材料进行精密加工，能够满足一些传统加工方法无法实现的任务。
六、实验心得通过本实验，我对电火花成型加工的原理和工艺过程有了更加深入的了解。
电火花成型加工是一种非常重要的非传统加工方法，它可以对导电材料进行高精度的加工，具有一定的优势和应用前景。
在实验操作过程中，要注意安全措施，避免发生意外事故。
此外，需要对加工参数进行合理的调整，以获得较好的加工效果。
这次实验让我更加熟悉电火花成型加工的操作方法和注意事项，对工程制造领域有一定的参考价值。
七、实验展望通过本次实验，我对电火花成型加工有了初步的认识，但仍然有许多不足之处。
电火花成型加工技术的应用与发展
３ 电火花 成型加工技术的发展趋势
电火 花 成 型加 工 的 加 工 对 象 应 主 要 面 向传 统 切 削 加 工
现代科技的发展对零件 的制造精度提 出了更 高要求 ，各 种 高性能材料的应用 日益广泛 ，一些零件结构趋 于复杂化 、 微型化、薄型化，这都使切削加工技术在某些加工领域 的 应用 受到 限制 ，而这些恰 好是电火花成型加工 的技术优 势 ，也是其具有 生存 空间和 发展潜力的现 实依据 。 电火花成 型加 工工艺向高效率、高精度、低损耗方 向 发展 ，加 工过程 的高效化 不仅体现 在通过改进 电火花加工 伺服系统 、控制系统 、工作液 系统 、机床结构等，减少上 述因素对 电火花成 型加工效 率的影响，在 保证加工精度的
成型加工技术研究 中较为活跃 的领域 ，其研 究热 点主要集 中在高效加工技术 、高精密加工技术 、低损耗加 工技术 、 微细加工技术、非导 电材料加工技术 、电火花表面处理技 术、智能控制技术 以及操作安全 、环境保护等方面 。在工 ‘ 艺设备开发方面 ，目前的新型 电火花成型加工机床在加工 功能、加 工精 度、 自动化程度 、可靠性等方面 已全面改
的 加 工理 论 、 控 制 原 理 和 工 艺 方 法 ，并 在 己有 成 果 的基 础
上不断完善、创新 。充分发挥各种加工方法在难加 工材料 加 工中的优势 ，取得联合增值效应 。 ３ １ 电火花成型加工理论 的发展趋势 ． 电火花成 型加 工的理论研究 尚未取得实质性进展 ，虽
收稿 日期：２ ０ — ３ １ 修 回日期 ：２ ０ — ４ ２ ０ ７０— ４ ０７ ０— ３
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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。
浅议电火花成型加工在模具教学中的应用
上 ，避 免 产 生 附 加 偏 心 力 矩 ，使 电极 轴 线 偏 斜 ， 从而 影 响 模 具 的加 工精 度 。 在 校 正 完 水 平 与 垂 直 后 紧 固 时 ，往 往 会 使 电 极 发 生
、
选择 电极材料 ，准确控 制 电极 的尺 寸精度 错 位 、 移 动 。 因此 ，紧 固后 要 反 复进 行 校 正 检 查 ， 甚 至 在
于 Ｉ ７ ；表 面 粗 糙 度Ｒ 值 不 大 于 １ ２ ｕ Ｔ级 ａ ． ５ ｍ；各表 面 （ 其 母 或 线 ）的平 行度 误 差在 ｌ Ｏｍ ，长 度 上不 大于 ０ ０ ｍ 。 Ｏ ｒｎ ． １ ｍ
不 同型 腔 加 工 工 艺 的选 择
型 腔 加 工 属 于 盲 孔 加 工 ，金 属 蚀 除 量 大 ，工 作 液 循 环 困 难 ， 电蚀 产物 排 除 条 件 差 ， 电 极 损 耗 不 能 用 增 加 电极 长
Ｅ Ｐ ＲＥ Ｃ 交流 Ｘ Ｅ ＩＮ ＥＩ
浅议电火花成型加工在模具教学中的应用
王 珂
在 模 具 专 业 实 习 教 学 中 ， 电火 花 加 工 方 法 在 模 具 制 造 中 主 要 用 于 加 工 普 通 切 削 加 工 方 法 难 以加 工 的模 具 型孔
二 、 正确 的 电极 装 夹和 找 正
基 准 中 心 与 工件 基 准 中 心 之 间 的 距 离 来 确 定 加 工 位 置 ，称 之为 “ 四面 分 中 ” 。 利 用 电极 基 准 中心 与 工 件 单 侧 之 间 的 距 离确 定 加 工 位 置 的 定 位 方 式 也 比较 常 用 ，称 之 为 “ 侧 单
分 中 ” 。 它 可 以直 接 利 用 电极 的基 准 面 与 工 件 的基 准 面进
简要叙述电火花成型加工的应用场合
电火花成型加工的应用场合一、电火花成型加工的基本原理二、电火花成型加工的特点三、电火花成型加工的应用场合一、电火花成型加工的基本原理电火花成型加工是利用电火花放电来加工工件的一种方法。
其基本原理是利用电极间产生的高频和高压脉冲电流，在一定的介质中形成电火花放电，将电极上的材料溶化和氧化，从而实现加工的目的。
二、电火花成型加工的特点1.精度高：电火花成型加工具有极高的加工精度，可以加工出非常细小的零件和复杂形状的表面。
2.加工范围广：电火花成型加工可以对金属和非金属材料进行加工，包括硬质合金、高温合金、陶瓷材料等。
3.加工效率低：由于电火花成型加工是一种非常缓慢的加工方法，因此其加工效率相对较低。
4.表面质量好：电火花成型加工在加工过程中不会产生机械力对工件造成损伤，因此所加工的表面质量非常好。
三、电火花成型加工的应用场合1.模具加工：电火花成型加工在模具制造中应用广泛。
模具通常具有复杂的形状和高精度的要求，而电火花成型加工正好可以满足这些需求。
利用电火花成型加工可以制造出高精度的模具零件，用于生产汽车、电子产品、家电等领域。
2.零件修复：电火花成型加工具有独特的修复能力。
当零件出现磨损、裂纹或损坏时，可以利用电火花成型加工进行修复。
通过电火花成型加工可以精确地补充和重建材料，使零件恢复原有的形状和功能。
3.导电材料加工：电火花成型加工可以对导电材料进行加工，如钛合金、铜、铝等。
这种加工方式可以制造出具有复杂形状和高精度的导电部件，常用于航空航天、电子仪器等领域。
4.装饰品制造：电火花成型加工在珠宝和工艺品制造中也有应用。
利用电火花成型加工可以制造出精美的花纹和图案，使装饰品更加独特和精美。
5.空气动力学模型制造：电火花成型加工可以制造出具有复杂曲面的空气动力学模型，用于飞行器、汽车等领域。
这些模型可以通过风洞实验来验证产品设计的合理性。
综上所述，电火花成型加工具有精度高、加工范围广、表面质量好等特点，适用于模具加工、零件修复、导电材料加工、装饰品制造、空气动力学模型制造等领域。
电火花成型加工实验指导书
电火花成型加工实验指导书一、实验目的1、了解电火花成型加工的原理、特点和应用。
2、了解编制电火花成型加工程序的方法。
3、了解电火花成型加工机床的操作方法。
二、实验内容1、讲解电火花成型加工机床的组成、原理、特点及应用。
2、演示电火花成型加工机床的加工过程。
3、学生上机操作了解电火花成型加工机床加工零件的过程。
三、实验设备电火花成型加工机床一台四、电火花成型加工简介1、电火花成型加工的原理、特点和应用原理：电火花成型加工是电火花加工的一种，其基本原理如图1所示。
被加工的工件做为工件电极，紫铜（或其它导电材料如石墨）做为工具电极。
脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上，此时工具电极和工件均被淹没在具有一定绝缘性能的工作液（绝缘介质）中。
在轴伺服系统的控制下，当工具电极与工件的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，两极间最近点处的工作液（绝缘介质）被击穿，工具电极与工件之间形成瞬时放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来，使局部形成电蚀凹坑。
这样以很高的频率连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可以将工具电极的形状“复制”到工件上，加工出需要的型面来。
特点：（1）由于脉冲放电的能量密度高，使其便于加工用普通的机械加工难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的零件，并不受材料及热处理状况的影响。
（2）电火花加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小，工具电极不需要比加工材料硬，即可以柔克刚，故电极制造更容易。
应用：电火花成型加工一般应用在加工各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性的导电材料，并且常用于模具的制造过程中。
2、实现电火花加工的条件1）工具电极和工件电极之间必须加以60V~300V的脉冲电压，同时还需维持合理的工作距离——放电间隙。
大于放电间隙，介质不能被击穿，无法形成火花放电；小于放电间隙，会导致积炭，甚至发生电弧放电，无法继续加工。
2）两极间必须充放具有一定绝缘性能的液体介质。
电火花加工技术的应用与发展
电火花加工技术的应用与发展摘要：该文旨在通过介绍某机匣组件这样一个典型零件的电火花加工实例来使大家了解一下电火花加工技术目前在航空发动机零部件制造领域中的应用情况，以及电火花加工技术的优势和缺点；另外也想通过该零件在生产现场实际加工中遇到的一些问题，与大家共同探讨电火花加工技术未来的发展趋势。
关键词：数控电火花熔化层表面质量加工速度稳定通常情况下机械零件上槽和小孔的加工会采用钻、扩、铰、铣等机械加工方法。
本文介绍的某机匣组件材料是钴基高温合金CPW572 CO ALLOY，由于该材料导热系数小、摩擦系数大、加工硬化严重等现象，如果采用机械加工的方法加工窄槽和小孔，对刀具的性能要求会很高，另外槽侧面R0.8的圆角清根也很困难。
在这种情况下采用电火花加工技术加工零件上的窄槽和小孔无疑会降低零件的加工难度和生产成本。
本文就是想通过电加工技术在典型零件加工中的应用与大家共同探索电加工技术在航空发动机零部件制造领域中的应用与发展。
1 电火花成型加工及高速电火花打孔技术在某机匣组件加工中的应用1.1 电火花成型加工技术的应用某机匣组件外型尺寸Ф460?mm× 150?mm，有3组共36个窄槽分布在内圆周上（见图1），由于电火花加工中材料的去除是靠放电时的电热作用实现的，材料的可加工性主要与材料的的导电性及其热学特性有关，而基本与力学性能无关，因此可以突破传统切削加工中对刀具的限制。
该机匣组件如果采用铣槽这样的加工方法，那么槽底面清根将会有很大的难度。
因此在拟订工艺路线时，该工序选用了电火花成型加工工艺方法在精密电火花成型机床上一次装夹实现36个槽的加工。
由于内圆上槽底面转角呈三维曲面，电极的加工工艺会复杂些，因此选用加工中损耗极低的成型石墨电极加工，而其余槽选用紫铜电极进行加工。
事实表明，电火花加工技术不仅仅是传统机械加工技术的一种补充，它完全可以实现传统机械加工的精度。
另外同机械加工相比电加工也降低了刀具成本，电火花加工使用的电极材料有紫铜、铜钨合金、银钨合金以及石墨等，常用的为紫铜和石墨电极，首先这两种电极的共同特点就是在大脉冲粗加工时都能实现低损耗，并且紫铜电极易于加工。
电火花成型加工技术在航空制造业中的应用
材 料 、 特 殊 的 热 敏 感
业 中 发 挥 着 极 其 重 要 并 不 可 替 代
１ 电 加 工 技 术 在 航 空 制 造 业
的 作 用 。 正 如 国 外 资 深 专 家 所 中 的 特 点 和 用 途 说 ： 没 有 特 种 加 工 就 无 法 制 造 出 先 进 的 发 动 机 ” 。 电 加 工 作 为 特 种 加 工 的 重 要
万美 ． 憾 讯
重 庆 万 美 机 电 有 限 公 司
刀 损 、 让 刀 、 刀 具 质 量 、 加 工 选 度 ” 承 诺 ，需 要 的 取 数 据 都 会 干 扰 加 工 指 标 ， 其 “ 高 ” 承 诺 。 拔
（） ４ 任何机械 机床的 切削 居然敢对 “ 效率、 ．
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电 火 花 加 工 在 － ， 制 造 业 的 ／空 ｉ ｔ
特 点
（ ） 分 主 要 是 以 其 特 殊 的 加 于 加 工 特 殊 材 料 和 复 杂 形 状 的 工 特 性 用 于 解 决 传 统 的 加 工 技 术 零 件 ： 不 能 或 难 以 解 决 的 制 造 难 题 ， 是 （ ２） 脉 冲 放 电 持 续 的 时 间 体 和 非 导体 材 料 ：
展 。
机 械 部 分 ： 现 在 机 械 部 分 较 以 前 更 加 完 善 ， 运 动 系 统 更 加 精 密 ， 更 多 的 采 用 全 闭 环 光
专 题 策 划
应 用
电 火 花 成 型 加 工 技 术
在 航 空 制 遣 业 巾 帕 应 用
西 安航 空发动机 （ 团） 集 有限公 司 朱红 钢 王焕琴
随 着 我 国 航 空 制 造 业 的 快 速 决 ． 还 需 要 发 展 一 些 专 项 电 加 工
第三章电火花加工3
• • • • • • • • • • 一 电火花加工原理 二 电火花加工的基本条件 三 电火花加工的特点 四 电火花加工机床的组成 五 电火花加工基本规律 六 加工速度与工具的损耗 七 加工精度和表面粗糙度 八 电火花加工应用 九 工具电极 十 电火花加工工艺
电火花加工（EDM— Electronic Discharge Machining ）
铜电极铣削加工
模块七 数控电火花成型加工机床与作
石墨电极铣削加工
十 凹模型腔电火花加工
盲孔加工，排屑难，加工面积大，电规准调节范围大 （一）凹模型腔电火花加工方法 （1）单电极加工法；指用一个电 极加工出所需型腔 1）用于加工形状简单、精度要 求不高的型腔。
电极作平面圆周运动的 2）用于加工经过预加工的型腔。 回转半径，缺点是难以 获得高精度的型腔，难 3）用平动法加工型腔。用一个 以清棱、清角此外，电 电极完成型腔的粗、中、精加工 极在粗加工中容易引起 不平的表面龟裂，
极性效应的利用
用短脉冲（如小于20微秒）加工时正极的蚀除 量大于负极，这种情况工件接正极； 反之用较长的脉冲（如大于50微秒）加工时负 极的蚀除量大于正极。这种情况工件接负极。
精加工 短脉冲 ti <20 s 正极性加工 粗加工 长脉冲 ti >50 s 负极性加 工
3）工作液的影响
• 工作液的粘度 • 粗加工时脉冲能量大，加工间隙也大，宜 选用介电性能、粘度较大全损耗的系统用 油。 • 精加工时脉冲能量较小，加工间隙也小， 选用粘度较小，流动性好的、渗透性好的 煤油作为工作液。
2 提高加工速度
• 1）提高脉冲频率——途径是：缩小脉冲间 歇时间，压窄脉冲宽度。有两方面影响 ： 既可提高速度，但又对速度的提高也有不 利影响。 • 2）增加单个脉冲能量—— 主要靠提高脉冲 电流和增加脉冲宽度来提高加工速度的。 • 3）提高工艺系数—— 合理运用电极材料； 电参数和工作液及其循环过滤方式；
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主轴头
凸模 (冲 头 ) 工具电极 (紫 铜 )
工件 (凹 模 )
凸模刃口 主轴头
工件 (凹 模 )
主轴头
凸模 (冲 头 ) 工件 (凹 模 )
凸模刃口
(a) 加 工 前
切除部分 (紫 铜 电 极 ) (b) 加 工 后
(c) 切 除 损 耗 部 分
图3-1 直接法
直接法的缺点是：
(1) 电极材料不能自由选择，工具电极 和工件都是磁性材料的二次放电，使加 工过程很不稳定，故电火花加工性能较差。
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：
（1）可以自由选择电极材料，电加工性能好。
（2）修配工作多，配合间隙不均匀。
4.二次电极法
利用一次电极制造出二次电极，再分别用 一次和二次电极加工出凹模和凸模，并保证 凸、凹模的配合间隙。
a用一次电极加工凹模 b用一次电极加工才凹型二次电极 c用二次电极加工出凸模 d凸凹配合，保证配合间隙
① 配合间隙等于放电间隙，电极与凸模截面尺寸 相同。
② 配合间隙小于放电间隙，电极轮廓与凸模均匀 的缩小一个数值，形状相似。
③ 配合间隙大于放电间隙，电极轮廓与凸模均匀 放大一个数值，形状相似。
放大或缩小按：a=1/2lZ-2δ l
（2）电极长度尺寸的确定 电极的长度尺寸取决于凹模的结构形式、型孔的
复杂程度、加工深度、电极材料等。可按下公 式计算：
L=Kt+h+l+(0.4~0.8)Kt t为凹模有效深度 h为凹模挖空时，电极需要长度 l为夹持电极而增加的长度
n电极使用次数 K为经验系数
四、电规准的选择与转换
电规准应根据工件的加工要求、电极和 工件材料、加工的工艺指标等因素来选择。
电规准转换时对电极损耗的控制最主要 的是要掌握低损耗加工转向有损耗加工的时 机，也就是用低损耗规准加工到什么粗糙度， 加工余量多大的时候才用有损耗规准加工， 每个规准的加工余量取多少才比较适当
10－
0.01 0.03
校正棒 电极
连接杆
图4-14 组合电极
(3) 镶拼式电极。镶拼式电极是将形状复杂而 制造困难的电极分成几块来加工，然后再镶 拼成整体的电极。如图4-15所示，将E字形 硅钢片冲模所用的电极分成三块，加工完毕
后再镶拼成整体。这样即可保证电极的制造
精度，得到尖锐的凹角，而且简化了电极的
一、电火花穿孔加工的工艺方法
1.直接法 直接法适合于加工冲模，是指将凸模长度适
当增加，先作为电极加工凹模，然后将端部损耗 的部分去除直接成为凸模(具体过程如图4-4所示)。 直接法加工的凹模与凸模的配合间隙靠调节脉冲 参数、控制火花放电间隙来保证。
直接法的优点是： (1) 可以获得均匀的配合间隙、模具质量高。 (2) 无须另外制作电极。 (3) 无须修配工作，生产率较高。
二、电极设计
1.电极的一般技术要求 （1）尺寸精度不低于IT7级 （2）表面粗糙度Ra值不大于1.25 （3）各表面的平行度误差在100㎜长度上
不大于0.01㎜
2.电极的材料
从理论上讲，任何导电材料都可以做电极。 但由第三章所述，不同的材料做电极对于电 火花加工速度、加工质量、电极损耗、加工 稳定性有重要的影响。因此，在实际加工中， 应综合考虑各个方面的因素，选择最合适的 材料做电极。
第一节 电火花穿孔加工工艺
1. 电火花穿孔加工工艺 2. 电极设计 3. 凹模模坯准备 4. 电规准的选择与转换
用电火花加工方法加工通孔称为穿孔加 工。电火花穿孔加工一般应用于冲裁模具加 工、粉末冶金模具加工、拉丝模具加工、螺 纹加工等。用电火花加工的冲模，容易获得 均匀的配合间隙和所需的落料斜度。，刃口 平直耐磨，可以相应地提高冲件质量和模具 的使用寿命。
(2) 电极和冲头连在一起，尺寸较长， 磨削时较困难。
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。 (3) 无须修配工作，生产率较高。
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
电极的校正
电极装夹好后，必须进行校正才能加工，即不 仅要调节电极与工件基准面垂直，而且需在水平面 内调节、转动一个角度，使工具电极的截面形状与 将要加工的工件型孔或型腔定位的位置一致。电极 与工件基准面垂直常用球面铰链来实现，工具电极 的截面形状与型孔或型腔的定位靠主轴与工具电极 安装面相对转动机构来调节，垂直度与水平转角调 节正确后，都应用螺钉夹紧，如图4-30所示。
加工，节约了材料，降低了制造成本。但在
制造中应保证各电极分块之间的位置准确， 配合要紧密牢固。
图4-15 镶拼式电极
4.电极尺寸 （1）电极横截面积尺寸的确定 垂直于
电极进给方向的电极尺寸称为电极的横 截面积尺寸。
a=A-2δ b=B+2δ c=C r1=R1+δ
当按凸模尺寸和公差确定的电极尺寸时随 着配合间隙Z的不同情况分三种：
(a)
(b)
图4-12 整体电极
(2) 组合电极。组合电极是将若干个小电极组装 在电极固定板上，可一次性同时完成多个成型 表面电火花加工的电极。图4-14所示的加工叶 轮的工具电极是由多个小电极组装而构成的。
采用组合电极加工时，生产率高，各型孔 之间的位置精度也较准确。但是对组合电极来 说，一定要保证各电极间的定位精度，并且每 个电极的轴线要垂直于安装表面。
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)。
电极柄
减轻孔 电极
冲油孔
表4-1 电火花加工常用电极材料的性能
电极材料
电加工性能 稳定性 电极损耗
钢
较差
中等
铸铁
一般
中等
黄铜
好
大
紫铜
好
较大
石墨
尚好
小
铜钨合金
好
小
银钨合金
好
小
机加工 性能
说
明
好 好 尚好 较差 尚好 尚好 尚好
在选择电规准时注意加工稳定性 为加工冷冲模时常用的电极材料 电极损耗太大 磨削困难，难与凸模连接后同时加工 机械强度较差，易崩角 价格贵，在深孔、直壁孔、硬质合金模具加工中使用 价格贵，一般少用