电火花加工技术概述

《先进制造技术》课程学习报告

题目：电火花加工技术概述

专业：机械类

姓名：喻娇艳

年级：2013级

班级：机械类 1306 班

学号：201303164193

武汉科技大学机械自动化学院

2016年 6月 10日

电火花加工技术概述

喻娇艳

（武汉科技大学机械自动化学院, 湖北 ,武汉）

（13 级机械类专业,学号 201303164193 ）

摘要：电火花加工（ Electrospark Machining ）在日本和欧美又称为放电加工（ Electrical Discharge Machining, 简称EDM） ,是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺,本文从电火花加工的

研究现状、基本原理、发展前景等三方面加以论述关键词：电火花加工的研究现状基本原理

.

发展前景

Summarize of Electrospark Machining Technique

YU Jiao-yan

(College of Machinery and Automation, WuHan University of Science and Technology, HuBei

WuHan 430074)

Abstract : Electrospark Machining Technique is also called Electrical Discharge Machining(EDM)

in Japan and Occident,it ’s a new technology of machining using electrical and heat energy directly.This article discusses it in addition in three aspects including it ’s research status,fundamental principle,future prospects,etc.

Keywords: Research status;Fundamental principle; Future prospects

1、前言

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,电火花加工已有 70 多年的历史 ,发展速度是惊人的 ,目前已广泛应用于机械、宇航、航空、电子、电机、仪器仪表、汽车、轻工等行业,它不仅是一种有效的机械加工手段,而且已经成为在某些场合不可替代的加工方法.例如 ,在解决难、硬材料及复杂零件的加工问题时,应用电火花加工技术十分有效 .

据统计 ,目前电火花加工机床的市场占有率已占世界机床市场的6%以上 .而且随着科学技术的不断发展 ,现代制造技术极其相关技术为电火花技术的发展提供了良好机遇.柔性制造、人工智能技术、网络技术、敏捷制造、虚拟制造和绿色制造等现代制造技术正逐渐渗透到电

火花加工技术中来 ,给电火花加工技术的发展带来了新的生机.近年来 ,国内外很多研究机构对电火花加工技术进行了大量的研究,并且在许多方面取得了显著进展[1-5].

2、电火花加工技术的研究现状

经过60 多年的发展,电火花加工技术已日趋完善.2011年第十二届中国国际展览会

上 ,40余家国内外特种设备生产商携机参展.在高速铣削技术日趋成熟且飞速发展的今天,包

括电火花加工在内的特种加工技术的市场定位越来越清晰,向高速、微细、精密领域发展成

了放电加工领域主要突破方向.适合超精密加工的智能化电源技术得到了实质性应用,瑞士的AgieCharmilles 公司开发的 ISPG智能脉冲电源在加工表面质量、电极损耗、生产效率等方面

都达到了新的高度 ,采用 SF模块进行精密加工,表面粗糙度可以达到 0.05 微米 Ra 的水平 ,电极损耗大幅下降 ,和以往电源相比生产效率提高近30%;日本 MAKINO 公司开发的 EDAF2型机床配备的智能脉冲电源 ,其超级放电技术 (SST),具有放电量自动调节(AFT)、节能、低损耗、超精面加工等功能 .国内放电加工技术同时也得到长足的进步.在国家科技重大专项展品方面,苏州电加工研究所有限公司研制的D7132 五轴联动电火花加工机和北京市电加工研究所所研

发的 N850 五轴电火花成形机都配置了智能化脉冲电源及高精加工电路,可稳定实现 0.1-0.15微米 Ra 的精密加工 .随着趋于微米加工的需求,对电火花加工设备的热稳定要求越来越高,事实上 ,热稳定指标已成为一种独立的系统广泛应用于机床的生产领域,Charmilles 的 FDRM3000机床的温度恒定系统是通过具有恒定温度介质冷却各运动轴的直线光栅系统,作为温度补偿系统的一个稳定参照 .相比之下 ,我国在这方个面的的研究和应用与国外先进水平相比还存在

较大差距 ,随着数控电火花技术逐步向精密、微细方向发展,行业内已认识到热变形现象对加

工精度影响的重要性并启动了这方面的研究工作,相信不久的将来一定会有突破性发展[6].

3电火花加工技术的基本原理

电火花加工是利用侵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

特种方法 ,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM.我们可以把整个过程分成彼此独立又相

互联系的三个阶段：电离准备阶段、放电热蚀阶段和削离抛出阶段[6].

原理图依次如下图所示.

模型图

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

,并浸入工作液中,或将工作

,当两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.

实现电火花加工的条件:

1.工具电极和工件电极之间必须维持合理的距离 .在该距离范围内 ,既可以满足脉冲电压不断击

穿介质 ,产生火花放电 ,又可以适应在火花通道熄灭后介质消电离以及排出蚀除产物的