国外电火花加工最新技术
旦———一一——壁登塑三堡查
国外电火花加工最新技术
赵万生郭永丰耿春明
（哈尔滨工业大学）
摘要：介绍了国外近年来电火花加工研究的最新成果，其中包括液中电火花表面改性处理，单次放电微细轴电极和探针电火花加工，放电沉积造型加工，绝缘陶瓷电火花加工，气体中放电加工，扫描创成电火花加工，钛合金电火花线切割表面着色，弯曲孔电火花加工和放电状态的超声检测等电火花加工最新技术，可为我国的电加工研究提供借鉴。
关键词：电火花加工放电沉积气体中放电加工陶瓷材料加工微细电火花加工
１前言
近年来电火花加工方面的研究取得了许多
新的进展。主要表现在突破了许多传统观念的束
缚，产生了一些新的加工方法。使得这一方法不
仅可以进行体积去处，还可以进行表面陶瓷化改
性和沉积。加工不仅可以在绝缘工作液中进行．
也可以在气体中进行。不仅可以加工导电材料，
－也可以加工非导电材料。大大扩展了之一技术的
应用领域。
目前国外的电火花加工新技术主要有线电
极电火花磨削精微、微细电火花加工，混粉镜面
电火花加工，液中放电表面改性处理，单次放电
微细轴电极和探针电火花加工，放电堆积成型加工，绝缘陶瓷电火花加工，气体中放电电火花加工，气体中放电线切割加工，双电极电火花加工，电火花放电点位置的检测和控制，线切割放电点位置的检测和控制，扫描创成电火花加工，钛合金电火花线切割表面着色，反复反拷精微、微细电火花加工，弯曲孔电火花加工，电火花直线电机伺服控制，新的摇动控制技术等。限于篇幅，今就以下几项日本的放电加工最新技术成果加以介绍。
２弯曲孔电火花加工装置
日本电气通信大学机械工程与智能系统系的石田与竹内发明了一种用于模具三维冷却通道加工用的自主式弯曲孔加工装置，并称其为“自动放电间隙控制器”。这一装置巧妙地运用了一个螺旋压缩弹簧和一个有形状记忆合金制成的伸长式弹簧使之具有自行走和放电间隙自动调节功
图ｌ自动放电问隙控制善
能。具体原理如图１所示。电极被安装在轴上．形状记忆台金弹簧在没有放电电流流过时处于收缩状态，被偏置弹簧顶住。当整个机构距离工件足够近时，电极与工件间产生火花放电，放电电流通过形状记忆合金弹簧，产生热量使得弹簧温度升高，导致形状记忆合金弹簧伸长，使电极远离工件，放电间隙增大，其结果将使空载率增加、有效放电率降低，流过形状记?『乙合金的平均放电电流也随之下降，从而引起形状记忆合金的收缩，带动电极向工件方向移动。当达到一定平衡时就可以稳定地进行加工。这一自动调节功能与间隙伺服系统的作用是完全相同的。其有效行程范围取决于偏置弹簧与形状记忆合金弹簧的设计。实际加工时还需要有一个蠕动机构配合，随着工件被蚀除，将其不断地向前推进并保持在其有效的调节行程范围内。这一机构无需其他驱动
综述
元件，具有自主间隙调节功能．结构简单，且可以通过调节其姿态实现三维曲线孔的加工。但这一装置的加工性能取决于整体动力学性能，如形状记忆合金弹簧的热惯性与刚度、偏置弹簧的刚度．放电电流的大小等。该实验装置的加工试验表明其整体加工效率在相同的加工规准下，仅为普通电火花加工机床的ｌ，ｌ∞ｌ，２。高了材料去除率并降低了电极损耗。
日本东京农工大学的韩福柱与国枝政典应用混沌理论分析了放电点分布。认为放电点的分布混沌的。通过计算吸引子的维数可以区别不同的放电状态。放电点的混沌程度愈强，则放电过程与稳定。通过浑河不同的脉冲，可以增加放电点分布的混沌性。
３电火花加工放电状态检测新方法４液中放电表面改性处理
日本三菱电机公司的今井、广井与中野研究了用超声波对电火花加工放电状态检测的方法。他们用图２所示的装置对加工间隙的超声波传导系数进行了试验研究。通过改变间隙的大小、金属粉末浓度、吹入间隙的气泡含量对间隙的超声波传导系统进行了测试。试验证实了在间
图２加工间隙的超声波检测方法
隙距离５～８０ｐＪｎ范围内间隙的大小与间隙的超声波传导系统几乎无关。间隙中金属粉末浓度在Ｏ～Ｏ＿３９，ｍｌ范围内金属粉末的浓度与间隙的超声波传导系数几乎无关。但随着间隙中加入的气泡流量在０～５０ｍｌ／ｍｉｎ范围内变化，相对于没有气泡和金属粉末的间隙的超声波传导系数之比由１００％逐步下降到５５％左右。因此得到间隙的超声传导系数主要受到间隙气泡含量的影响。实际加工过程中气泡浓度随着加工的进行而增加，因此．间隙的超声波传导系数也随之下降，但经多一个抬刀过程，气泡会被排除出而恢复到接近初始值。加工规准愈大，则间隙的超声波传导系数下降愈迅速，尤以峰值电流影响最为显著。
实验证实，平均间隙电压和加工问隙的大小与间隙的污染程度几乎没有直接关联，而运用间隙超声波传导系数却可以直接反映间隙的污染情况。利用这种检测方法，有希望获得加工状态的新的信息，对于改进加工控制策略，提高加工性能具有重要的应用价值。
德国汉堡大学的Ａ．Ｂｅｌｍ∞等人针对击穿延时信号的分散性所引起的屯极间隙伺服系统过进给现象．选用相对短路频率和相对开路频率作为控制系统的输入信号，并通过模糊控制策略提
毛利尚武教授和斋藤长男教授在研究用硅电极进行大面积镜面电火花加工时，发现了一个有趣的现象，从而萌发了在煤油中用放电进行表面改性的概念．开始了渍中放电表面改性处理的研究。他们采用硅电极，峰值电流ｌｐ＝ｌ～４Ａ，脉宽ｔｒ－２～５ｐｓ电火花精加工ＳＵＳ３０４（１８Ｃｒ－８Ｎｉ钢），１３Ｃｒ钢，ＳＫＩ－Ｉ－５１（高速钢），ＳＫＩ）．６１，ＳＫＤ．１１等３～５ｍｉｎ后，获得了用王水也不腐蚀的加工表面。对于处理后的１３Ｃｒ钢在空气（炉内）中，９００℃加热２０ｈ，氧化也不向其内部扩展。图３是用硅电极电火花加工过的ＳＵＳ３０４工件浸泡在王水中３０分钟后的断面ＳＥＭ照片和ＥＲＭＡ分析结果．表面已融熔入１６％的Ｓｉ，呈玻璃状的非晶态，结合强度非常高，进行３０％的永久变形的反复拉伸实验，也不产生剥离和裂纹Ｉｓ，７］。
８圣亲’冀黼Ｓ花Ｅ加Ｍ吾蔫喜Ｓ。Ｕ。Ｂ。３．０４勰在毛利尚武教授、斋藤长男教授和三菱电机名古屋制作所合作开展的液中电火花放电表面改性处理的研究，主要有硅电极液中电火花放电表面改性处理，混粉（硅粉等）液中电火花放电表面改性处理，粉末压结体电极液中电火花放电表面改性处理，细小电极液中电火花放电表面改性处理等。图４为压结粉末电极在液中电火花放电表面处理的原理ｉｓ］，图５是用硅电极表面处理后的不锈钢在王水中浸泡５０ｍｉｎ后的断面照片，可以看出经过处理后的表面，没有任何腐蚀的痕迹。
图６是用ＴｉＣ烧结体电极对￥４５Ｃ表面处理后的断面照片和电子探针分析结果，加工面积
１００ｍｍ２，峰值电流Ｉ，＝８Ａ，脉宽‘＝８“ｓ，脉间“＝１２８９ｓ，工件接脉冲电源的正极。基体主要成分Ｆｅ从基体到表面层的浓度逐渐减少，在最表面几乎为零，另一方面，Ｔｉ的浓度越接近表面层越高。Ｔｉ扩散渗透到工件材料基体内，在处理膜和基体的界面附近，即成分浓度变化为零的区域其组织形态和基体的不同，这一区域为热影响层。表面处理改性膜由成分浓度变化的层（硬质层）
圈６表面址理后的断面和电子探针分析结果
和热影响层构成。图７是用ＴｉＣ烧结体电极对￥４５Ｃ表面处理后的Ｘ衍射分析结果，其含有明确的ＴｉＣ衍射峰、Ｆｅ３Ｃ衍射峰和Ｆｅ的衍射峰。
说明表面含有ＴｉＣ、Ｆｅ３Ｃ和Ｆｅ。图８是用ＴｉＣ
距基体表面的距离（岬）
图８表面处理后的硬
烧结体电极对￥４５Ｃ表面处理后的硬度分布，加工面积４００ｒａｍ２，加工时问３２分钟，峰值电流Ｉｐ＝ＳＡ，脉宽ｔ｛＝２ｐｓ，脉间ｔｏ＝６４ｐ，ｓ和脉宽ｔｊ＝８Ｉ＿ｔｓ，脉问ｔｏ＝１２８ｐｓ，处理后的硬度提高明显，由基体内距基体表面约１００ｍ到处理表面，其硬度都高于基体的硬度，硬度逐渐增高，越接近表面，硬度越高，最高硬度约时基体的５倍。图９是冲了２．５万次后冲头磨损的对比，处理后的冲头比不处理的耐磨得多。
圈９冲头磨损的对比
５绝缘陶瓷电火花加工
日本长冈科技大学的福泽康教授和东京大学毛利尚武教授在用电火花加工垒属和绝缘陶瓷的结台面时，金属侧被加工蚀除的同时，绝缘陶瓷也被加工蚀除．从而发明了绝缘陶瓷辅助电极电火花加工法。图１０是绝缘陶瓷辅助电极电火花加工法简图。这种加工方法是利用电极和辅Ｅ侧略誓耐
综述
圈】０绝缴陶瓷辅助电火花加工简图
助导电电极之间电火花放电使煤油工作液中产生热分解出的碳沉积物在绝缘陶瓷加工表面形成导电膜，使绝缘陶瓷的加工表面具有导电性来实现对绝缘陶瓷的电火花放电加工的。图１１是在放电加工的电极加工的孔。
图Ｉｌ电火花加工的绝缘冉瓷螺纹孔
绝缘陶瓷ＺｒＯ：上电火花加工的螺纹孔，图１２是在绝缘陶瓷Ｚｒ０２上电火花加工的１００个００．３ｍｍ小孔。他们还把这一技术同混粉工作液相结合，结果发现加工表面质量得以提高（＆，４１ｓｍ），而且由于可以用较宽的脉宽来进行加工（２４１ａｓ）从而提高了加工效率。加工Ｓｉ３Ｎ４的速度可以和磨削相当。
图１２电火花加工的绝缘陶瓷小孔
６单次放电微细电极加工
毛利尚武教授在研究用细小钨电极（加．１ｍｍ）对工件表面进行液中表面改性处理时，当选择合适大的电规准和加工极性时，单脉冲放电就可使钨电极前端变细变尖，即可得到钨微细轴和探针。图１３是单脉冲放电加工的微细轴和其前端，前端微细轴的直径为３５９ｍ，长
３００９ｍ，尖端部分小于ｌｇｍ。圉１４是用单脉冲７放电沉积造型
毛利尚武教授、斋藤长男教授和三菱电机名古屋制作所合作进行液中电火花放电表面改性处理时．在￥４５Ｃ钢上成功地堆积出ＷＣ（碳化钨）厚膜，并进行了将电火花堆积和电火花去除加工组合对工件修复的实验。图１５是用电火花堆积ＷＣ膜，工件￥４５Ｃ钢，ＷＣ膜厚３ｍｍ。毛利尚武教授还用细的钨电极（∞．１ｍｍ）成功地进行了电火花堆积。日本名古屋工业大学早
川伸哉博士等，通过计算钢打钢时正极和负极的温度分布，选择合适的电参数，使得工具电极的放电点温度超过其材料的沸点，工件电极的温度在其材料的熔点和沸点之间，在空气中进行了电火花堆积造型实验，图１６是气体电火花附着堆积的微细圆柱（直径约１４０９ｍ，高２．２ｍｍ），工件和电极都是Ｓ４５Ｃ钢，电极直径０．１ｍｍ，放电电流２．５Ａ，脉宽５９ｓ，工件接脉冲电源负极，加工时间６．３小时。图１７是电火花附着堆积后其他参数不变，仅将加工极性变为电极接脉冲电源
１０特种加工技术
的负极，电极错开半个直径进行电火花去除加工
所得的样件。图１８是电火花附着堆积加工断面，
黑色小坑是硬度试验压痕，其硬度为ＨＶ５００，
远高于￥４５Ｃ钢的硬度ＨＶ２００。
８气体中放电电火花加工
日本东京农工大学国枝正典副教授开展了气
体中放电电火花加工，气体中线切割加工的研
究。图１９气体中电火花加工原理，是使用管电
极，
图１６气体电火花附着堆积的微细圆柱（直径约１４０ｕＩＴＩ，高２２ｍｍ）图１７电火花附着堆积后电火花去除加工
图１８电火花附着堆积加工断面
雷１９气体电＾花加工原理
高速气体为Ｄｎｓ＿介质，电极旋转，高速气体从管电极中喷出进行电火花加工的。气体放电电火花加工安全，不污染环境，电极损耗率非常低，放电加工时的反作用力非常小，有利于微细加工．选择合适的气体时，加工表面再凝固层（白层）非常小。图２０是电极损耗率的比较，图２１是加工断面观察结果，图２２是气体中ＷＥＤＧ加工的微细轴，图２３是气体中电火花三维扫描创成加工样件。富山地方大学岩井等人还利用大气获压
×
Ｖ
＊
茸
聒
骂
脚
味宣（岿）
麓ｇ盏裟嚣皇簧；飘
图２０电极损耗率的比较
缩空气中放电来代替液体介质中的放电来修形、修锐金属基金刚石砂轮，其结果表明经过这样处理后的砂轮的磨削性能同传统的修形方法几乎相同。这种方法同样可以修曲曲线轮廓。
综述
图２３气中电火花三锥扫插创成自阳：样件
９扫描创成电火花加工
东京大学增泥隆久教授和三菱电机开展了
扫描创成电火花加工的研究，三菱电机已展出了
ＥＤＳＣＡＮ８Ｅ型扫描创成电火花加工机床。图２４
扫描创成电火花加工的原理，图２５扫描创成电
火花加工工序，图２６是三菱电机扫描刨成电火
花加工的微细齿轮，图２７三菱电机扫描创成电
火花加工的阶梯微细轮廓。
国２６扫描刨成电火花加工的微细齿轮图２７扫描创成电火
花加工的阶梯镦细轮廓
ｌＯ钛合金电火花放电着色
日本大阪府立产业技术综合研究所的增井
清德和南久开展了钛合金线切割放电着色和钛合
金电火花放电着色的研究。图２８线切割着色筒
图，使用单向脉冲电源，工件接脉冲电源的正极，
工具电极丝接脉冲电源的负极，工作液为去离子
水（电阻率为：Ｉ～２０ｘ１０４口?ｃｍ），它是利用线
切割放电的电解作用在钛台金形成透明的氧化钛
膜．由光的干涉作用，不同厚度的氧化钛膜将得
到不同颜色的干涉光．通过控制氧化钛膜的厚度
就可对钛台金着不同的颜色。图２９线切割着色
机理模型，图３０电火花放电加工着色图案。
１１反复反拷精微微细电火花加工
日本松下电气继与东京大学增泽隆久教授
合作开发生产ＧＭＧ．ＥＤ８２Ｗ超微细放电加工机
床之后，为解决高密度、高深径比复杂性状微细
特种加工技术
孔、微细轴、销、冲头的加工问题．松下电气生产技术研究所的正木健、和田纪彦开发了先用ＷＥＤＧ加工法加工微细电极，然后用加工的微细电极加工中间电极，最后用中间电极进行）ＪｕＴ工件或更复杂的中问电极的反复反拷精微微细电火花加工法，即ｇＥＤＭｏ加工法，其中¨代表微细，ＥＤＭ代表电火花加工，¨ＥＤＭ代表微细电火花加工，１１代表反复多次，即反复多次微细电火花加工。图３ｌ是ｇＥＤＭ”加工法示意图。ｎ＝ｌ：用
鼍叱俐Ⅲ＃蝴
－蛀自报ｔｒ
?加工孔图案
。ｗ。Ｈ酗括
加工一体化多电楹
瓜??柚一．需
多孔一起加工
。。。貅一
图３ｆ删加工ｉ击示意图
ＷＥＤＧ加工法加工简单的圆柱微细电极。ｎ＝２：用加工的微细圆柱电极在薄板电极上加工微小孔图案。ｎ＝３：用加工的薄板电极在大的圆柱棒或块状上加工一体化的多个微细电极或轴、销、冲头。ｎ＝４以后用前一次反拷加工的微细电极或薄板微细孔电极进行多电极加工或反拷加工。在ｎ＞２后，为了实现稳定电火花放电加工，在进给方向上要对间隙加上振幅数ｐ．ｍ、数十Ｈｚ的微振动。图３２是在直径ｌｍｍＣｕＷ上加工的２５根直
盈３２，加叠静囊辩拳耄橇
径１４．３ｐ．ｍ，长２００．ｕｒｎ的一体化（整体）微细多电极，２５根微细电极直径分散度Ｏ．３８ｐ，ｍ。图３３是在ＷＣ硬质合金上加工的２列每列１２根直径
１２５ｐ，ｍ，长２ｍｍ的高密度高深径比多个微细圆柱。图３４是在ＳＴＡＶＡＸ不锈钢上加工的直径１００ｐ．ｍ，长４００．ｕｍ和直径５０１ａｍ，长１００１ａｍ共４００个锥度２度的微细圆锥柱。
１２用直角三角形截面电极对单晶硅进行徽细电火花加工
日本冈山大学网田与宇野等人，成功地用直角三角形截面电极和数控运动在单晶硅上加工出各种复杂的结构。这些结构是ＭＥＭＳ方法无法实现的。这种方法的最大优点就是可以省去微细电极的制作工作，从而从整体上提高加工系统的柔性和效率。图３５为利用这种方法在单晶硅上加工的部分微细结构。
图３５悬浮三角彤棱柱盎擞结构
１３结束语
以上介绍了国外电火花加工的一些最新技术，电火花加工已不再仅仅用于工件材料的去除加工，还可应用于工件材料的液中表面改性处
综述理，附着堆积造型，表面着色等。就其去除加工
而言，不仅可以加工导电的材料，也可用于绝缘材料的加工，通过选择合适的电规准和极性，也可用大规准的单个脉冲放电来加工微细轴和探针，气体中放电加工也显示着具有很大研究潜力。希望以上这些介绍能为我国的电加工研究提供借鉴。
（略）
参考文献
作者简介：赵万生，男，１９５７年５月出生，哈尔滨工业大学特种加工投机电控制研究所所长，教授，博士生导师。中国机械工程学会电加工分台副主任委员。眭系地址：暗尔滨工业大学４２１＃．电话：（０４５１）６４１６３２３。主要从事特种ｎⅡ工厦机电控制方面的研究工作。
国外电火花加工最新技术
作者：赵万生， 郭永丰， 耿春明
作者单位：哈尔滨工业大学
被引用次数：7次
引证文献(3条)
1.张勤河.张建华.苏树朋.张琪步超声振动辅助气中放电加工实验分析[期刊论文]-电加工与模具 2006(2)
2.张勤河.张建华.杜如虚.艾兴电火花成形加工技术的研究现状和发展趋势[期刊论文]-中国机械工程 2005(17)
3.任福君.李小海电火花加工技术的新发展[期刊论文]-佳木斯大学学报(自然科学版) 2003(1)
本文链接：https://www.360docs.net/doc/3112852612.html,/Conference_3100332.aspx
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
电火花论文
电火花加工 机电一体化专业3班于新伟 37号摘要: 关键词: 一、引言 二、电火花加工的基本原理
（一）概念 电火花加工的原理是基于工具和工件（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的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量的加工要求。 要将电腐蚀现象用于金属材料的尺寸加工，设备装置必需以下三个条件： 1）工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙（通常约为几微米至几百微米）。间隙过大，极间电压不能击穿极间介质，因而不会产生火花放电。间隙过小，会形成短路，不能产生火花放电，而且会烧伤电极。 2）火花放电必须是瞬时的脉冲性放电，放电延续一段时间后，需停歇一段时间，放电延续时间一般为10-7~10-3s。这样才能使放电所产生的热量来不及传导扩散到其余部分，把每一次的放电点分别局限在很小的范围内；否则，象持续电弧放电那样，使表面烧伤而无法用作尺寸加工。为此，电火花加工必须采用脉冲电源 3）火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，例如煤油、皂化液或去离子水等。液体介质又称工作液，它们必须具有较高的绝缘强度(103~107Ω·cm)以有利于产生脉冲性的火花放电，同时，液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属小屑、碳黑等电蚀产物从放电间隙中悬浮排除出去，并且对电极和工件表面有较好的冷却作用 图1 电火花加工原理示意图 1-工件；2-脉冲电源；3-自动进给调节装置；4-工具； 5-工作液；6-过滤器；7-液泵
（三）电火花加工特点 电火花属于不接触加工 工具电极和工件之间并不直接接触，而是有一个火花放电间隙，这个间隙一般是在0.05~0.3mm之间，有时可能达到0.5mm甚至更大，间隙中充满工作液，加工时通过高压脉冲放电，对工件进行放电腐蚀。 加工过程中没有宏观切削力 火花放电时，局部、瞬时爆炸力的平均值很小，不足以引起工件的变形和位移。 可以“以柔克刚” 由于电火花加工直接利用电能和热能来去除金属材料，与工件材料的强度和硬度等关系不大，因此町以用软的工具电极加工硬的工件，实现“以柔克刚”。 可以加工任何难加工的金属材料和导电材料 由于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取决于材料的导电性及热学特性，如熔点、沸点、比热容、导热系数、电阻率等，而几乎与其力学性能(硬度、强度等)无关。这样可以突破传统切削加工对刀具的限制，可以实现用软的工具加工硬、韧的工件甚至可以加工聚晶金刚行、立方氮化硼一类的超硬材料。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。 可以加工形状复杂的表面 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。特别是数控技术的采用，使得用简单的电极加工复杂形状零件成为现实。 可以加工特殊要求的零件 可以加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔、异形小孔、深小孔等有特殊要求的零件。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。 三、电火花加工的一些规律 （一）影响材料放电腐蚀的主要因素 1．极性效应 能量在两极上的分配对两个电极电蚀量的影响是一个极为重要的因素，而电子和正离子对电极表面的撞击则是影响能量分布的主要因素，因此，电子撞击和离子撞击无疑是影响极性效应的重要因素。但是，近年来的生产实践和研究结果表明，正的电极表面能吸附工作液中分解游离出来的碳微粒，形成碳黑膜（覆盖层）减小电极损耗。
微细电火花加工专业技术与发展趋势势
微细电火花加工技术与发展趋势 于同敏黄晓超 (大连理工大学机械工程学院模具研究所大连116023) 摘要：本文简要的介绍了微型制件及微型模具的定义和分类，并着重介绍了应用于微型模具型腔加工的微细加工技术—微细电火花加工。总结了微细电火花的发展趋势和关键技术。 关键词：微注塑模具微细电火花关键技术 Technology of Micro Electrical Discharge Machining and Its Development Trend YU Tongmin HUANG Xiaochao (Institute of Die and Mould of School of Mechanical Engineering of Dalian University of Technology, Dalian 116023 ) Abstract: The division and definition of micro part and micro mould were introduced in this paper. Emphsis was given to illustrate the micro-machining technology of mould cave manufactureng —Micro electrical discharge machining(M-EDM) . A conclusion of the development trend and key technology of MEDM was made in this paper. Key words：Micro-injection mould Micro-EDM Key technology 0 前言 为了满足塑料制件在各种工业产品中的使用要求，塑料成型技术正朝着复杂化、精密化、微小化等方向发展，例如应用于微机电系统的微马达、微小齿轮以及应用于生物工程领域的细胞培养皿和微流控芯片等的成型。除了必须研发或引进微型和精密成型设备外，微小且精密的塑料成型模具更是需要采用先进的模具CAD/CAE/CAM技术来设计制造，并运用各种先进的加工手段]1[。 微型模具的制造主要通过微细加工，目前的微细加工方法主要有：①微细切车削、铣削和磨削等；②微细特种加工如：电火花、电化学、激光、超声波、离了束和电了束等；③光刻、蚀刻和LIGA技术。其中微细电火花加工应用最为广泛，也是近年来研究的重点方向之一。 1 微型模具 1.1 微型模具的定义 应用微细加工方法制作微型模具，再通过微型模具成形微型制件，具有生产效率高、制件尺寸稳定性好的优点]2[。因此，近年来关于微型模具制造技术的研究普遍受到人们的关注。但到日前为止，对于微型模具，也没有统一的定义，通常人们习惯于在尺寸和制造精度
电火花的应用及发展趋势
电火花的技术应用现状 及发展趋势 姓名：张亚超 学号： 班级： 专业：机械设计与制造 日期：2012年12月27日
摘要 在分析总结国内外电火花线切割技术研究现状以及我国近几年来所取得的进步基础上,以及在电火花加工技术在汽车、航空航天、模具等制造工业中有着广泛的应用，模具工业技术快速发展的新形势下, 数控电火花加工技术已取得了突破性的进展。本文从电火花加工技术发展的基本现状、数控电火花加工的操作过程、数控电火花加工新工艺的应用以及电火花加工技术的发展趋势以及发展建议。论述了我国电火花线切割技术的发展趋势及其主要任务。 关键词:电火花线切割;研究现状;发展趋势
目录 引言 (4) 一、数控电火花加工技术现状 (4) 二、电火花技术发展趋势 (5) (一)精密化 (5) (二)智能化 (5) (三)自动化 (6) (四)高效化 (6) （五）绿色工作液得到应用 (7) (六）电火花加工技术的改进 (7) (七）其它 (8) 三、电火花技术中的新应用 (8) （一）标准化夹具实现快速精密定位 (8) （二）混粉加工方法实现镜面加工效果 (8) （三）摇动加工方法实现高精度加工 (9) （四）多轴联动加工方法实现复杂加工 (9) （五）基于PC的数控系统的开发 (10) （六）多次切割工艺的应用 (10) 参考文献 (11)
引言 目前，随着电子、信息等高新技术的不断发展及市场需求个性化与多元化，世界各国都把机械制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，将其他学科的高技术成果引入机械制造业中。因此机械制造业的内涵与水平已今非昔比，它是基于先进制造技术的现代制造产业。纵观现代机械制造技术的新发展，其重要特征主要体现在它的绿色制造、计算机集成制造、柔性制造、虚拟制造、智能制造、并行工程、敏捷制造和网络制造等方面。机械制造行业不断遇到高硬度，高韧性，高熔点等难切割加工材料以及特殊结构特别市复杂曲面零件的加工难题。解决这些问题极大地促进了电火花线切割加工技术的发展，促进电火花线切割加工新方法，新工艺的不断表现，扩大了电火花线切割加工的适用范围。电火花切割技术是先进制造技术之一，在机械生产中应用范围广，从国内来看，我国的电火花线切割加工技术发展迅速，尤其是我国特有的单向(高速)走丝电火花线切割机构简单，价格低廉，各方面指标都有了较大的提高。因此，进一步研究高速走丝电火线切割加工技术，扩大其加工范围，尤其是利用计算机等高科技工具和先进的科学方法来提高我国电火花线切割技术水平，缩短同发达国家的差距，不仅具有重要的意义，而且具有显著的经济和社会、效益。近年来，电火花技术的研究和应用日新月异（见下表1），并在精密微细化、智能化、个性化、绿色环保化和高效化等方面获得了长足的发展[1][2]。 一、数控电火花加工技术现状 电火花线切割技术经过近半个世纪的发展,现已十分成熟,并达到了相当高的工艺水平:最大的切割速度可达325mm2/min,最佳表面粗糙度达Ra0.1～0.2μm,加工尺寸精度可控制在几个微米之内,高速走丝电火花线切割机还能稳定切割1米的超厚工件。数控电火花加工技术正不断向精密化、自动化、智能化、高效化等方向发展。如今新型数控电火花机床层出不穷，如瑞士阿奇、瑞士夏米尔、日本沙迪克、日本牧野、日本三菱等机床在这方面技术都有了全面的提高。该项技术在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产。从最初只能去除折断在工件中
电火花加工专题论文
河海大学文天学院 《现代制造技术》专题论文 ——电火花加工技术 专 业____________ 班 级____________ 姓 名____________ 学 号____________ 10机械工程及其自动化 机械四班 方浩、张剑波 100330409、100330436
汪永明 指导老师____________ 摘要：电火花加工的原理是基于工具和工件之间脉冲性放电时的电腐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。电火花加工主要优点是适合于难切削材料，可以加工特殊及复杂形状的零件。电火花加工主要用于加工金属等导电材料，但在一定条件下也可以加工半导体和非导体材料。由于电火花加工具有许多传统切削加工所无法比拟的优点，因此其应用领域日益扩大。 关键字：电火花加工不接触加工电蚀加工
第一章电火花加工技术的产生与发展 一、电火花加工的概念 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多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量的加工要求的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称EDM【1】。 二、电火花加工技术的产生背景【2】 提到电火花加工，我们首先就会想到特种加工技术。特种加工技术有别于传统的机械加工，他的产生不是偶然的。第二次世界大战后，特别是进入20世纪50年代以来，随着现代科学技术的发展，各个行业，尤其是国防工业部门，要求尖端科技产品向高精度、高速度、大功率、小型化方向发展，以及在高温、高压、重载荷或腐蚀环境下长期可靠的工作。为了适应这些要求，各种新结构、新材料和复杂形状的精密零件大量出现，其结构和形状越来越复杂，材料的性能越来越强韧，对精度要求越来越高，对加工表面粗糙度和完整性要求越来越严格，使现代机械制造面临着一系列严峻的任务。如：各种难切削材料的加工问题；各种特殊复杂型面的加工问题；各种超精密、光整零件的加工问题；特殊零件的加工问题等。 要解决上述一系列的问题，仅仅依靠传统的切削加工方法很难实现，有些甚至无法实现。为此，人们相继探索、研究新的加工方法。特种加工就是在这种前提条件下产生和发展起来的。
电火花加工报告技术
电火花加工技术 一：电火花技术概述 电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象，放电时局部瞬时产生的高温把金属蚀除下来。 早在十九世纪，人们就发现了电器开光的触点开闭时，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。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，人们一直在研究电副食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。1870年，英国科学家普利斯特里最早发现电火花对金属的腐蚀作用。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。直到1934年，前苏联科学家拉扎连柯等把电火花对金属的腐蚀作用利用起来。 后来，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。 在中国电火花加工技术起步稍晚。根据中国的国情，实现电火花加工技术的原始创新是很困难的，只能采取引进消化吸收再创新的策
略，因为这套系统集成了很多学科领域的知识，如计算机的软硬件、微电子、数控、电力半导体、机械技术、电气技术等，是多方面、多学科集成的产品，是比较复杂的高科技产品。国内现在显然还没有一个能够独立进行原始创新的团队，因此注定要经历一个长时间痛苦的积淀过程，所以我认为中国的电火花技术创新之路别无选择。政府也越来越认识到高校已经不再是创新的主战场，必须依托企业才能实现。 制造业是一个传统行业。一个国家的发展终归要落脚于制造业，因此作为基础工业，制造业必定拥有永久的生命力，而电加工行业也不例外。随着各项技术的不断发展，电加工技术也在进步，至于一项技术能够发展多久，也要看这个行业中的人怎样去尽心敬业、钻研并推进它。 二: 加工原理及原理图 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。 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
第三章 电火花加工工艺规律3
第三章 电火花加工工艺规律 3.1 电火花加工的常用术语 电火花加工中常用的主要名词术语和符号如下： 1．工具电极 电火花加工用的工具是电火花放电时的电极之一，故称为工具电极，有时简称电极。由于电极的材料常常是铜，因此又称为铜公(如图3-1所示)。 图3-1 电火花加工示意图2．放电间隙 放电间隙是放电时工具电极和工件间的距离，它的大小一般在0.01～0.5 mm 之间，粗加工时间隙较大，精加工时则较小。 3．脉冲宽度ti(μs) 脉冲宽度简称脉宽(也常用ON 、TON 等符号表示)，是加到电极和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间(如图3-2所示)。为了防止电弧烧伤，电火花加工只能用断断续续的脉冲电压波。一般来说，粗加工时可用较大的脉宽，精加工时只能用较小的脉宽。 图3-2 脉 冲参数与脉冲电压、电流波形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(μ s) 21—工具电极；2—工件； 3—脉冲电源；4—伺服进给系统
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，二者相差一个击穿延时td 。ti 和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 。 6．击穿延时t d (μs) 从间隙两端加上脉冲电压后，一般均要经过一小段延续时间t d ，工作液介质才能被击穿放电，这一小段时间t d 称为击穿延时(见图3-2)。击穿延时t d 与平均放电间隙的大小有关，工具欠进给时，平均放电间隙变大，平均击穿延时t d 就大；反之，工具过进给时，放电间隙变小，t d 也就小。 7．脉冲周期t P (μs) 一个电压脉冲开始到下一个电压脉冲开始之间的时间称为脉冲周期，显然t P =t i +t o (见图3-2)。 8．脉冲频率f P (Hz) 脉冲频率是指单位时间内电源发出的脉冲个数。显然，它与脉冲周期t P 互为倒数，即 9．有效脉冲频率f e (HZ) 有效脉冲频率是单位时间内在放电间隙上发生有效放电的次数，又称工作脉冲频率。 10．脉冲利用率λ 脉冲利用率λ是有效脉冲频率f e 与脉冲频率f p 之比，又称频率比，即亦即单位时间内 有效火花脉冲个数与该单位时间内的总脉冲个数之比。 11．脉宽系数τ 脉宽系数是脉冲宽度t i 与脉冲周期t p 之比，其计算公式为 12．占空比ψ 占空比是脉冲宽度t i 与脉冲间隔t o 之比，ψ=t i /t o 。粗加工时占空比一般较大，精加工时占空比应较小， 否则放电间隙来不及消电离恢复绝缘，容易引起电弧放电。 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，但成形复制精度较差。 14．火花维持电压 火花维持电压是每次火花击穿后，在放电间隙上火花放电时的维持电压，一般在25 V 左右，但它实际是一个高频振荡的电压(见图3-2)。 15．加工电压或间隙平均电压U(V) 加工电压或间隙平均电压是指加工时电压表上指示的放电间隙两端的平均电压，它是多个开路电压、火花放电维持电压、短路和脉冲间隔等电压的平均值。 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。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) p p 1t f = p e f f =λo i i p i t t t t t +==τ
电火花线切割的优缺点及应用
本科课程论文 题目电火花线切割的优缺点及应用 学院工程技术学院 专业机械设计制造及其自动化 年级_____2008级_____ 学号_222008322222107 姓名__陈________玺__ 指导教师 _邱______ 兵__ 成绩 _______________
目录 摘要................................................................................................1前言 (3) 2正文 (3) 2.1电火花线切割的原理 (3) 2.1.1工作原理 (3) 2.1.2机床种类 (3) 2.2电火花线切割的特点 (4) 2.2.1优点 (4) 2.2.2使用中易出现的问题 (4) 2.3电火花线切割的应用及发展 (4) 2.3.1加工范围 (4) 2.3.2未来发展的展望 (5) 2.4总结 (6) 参考文献 (6)
电火花线切割的优缺点及应用 陈玺 邱兵 西南大学工程技术学院 2008级机械设计制造及其自动化2班 摘要：本文通过对电火花线切割的优缺点及应用的概述，阐述了电火花线切割在未来的发展方向，以及电火花线切割将应用更广。 关键词：电火花线切割线切割走丝 1. 前言 电火花加工作为一种现代的特种加工方式，具有许多传统加工所不具有的优点以及良好的发展前景。 2. 正文 2.1电火花线切割的原理 2.1.1工作原理 电火花线切割机（Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM），属电加工范畴，是由前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法。工作原理是自由正离子和电子在场中积累，很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段，两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到8000到12000度的高温，在两导体表面瞬间熔化一些材料，同时，由于电极和电介液的汽化，形成一个气泡，并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流中断，温度突然降低，引起气泡内向爆炸，产生的动力把溶化的物质抛出弹坑，然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体，并被电介液排走。然后通过NC控制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致，从而达到加工物被加工，使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。 2.1.2机床种类 电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切（Reciprocating type High Speed Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“快走丝”）、低速单向走丝电火花线切割机（Low Speed one-way walk Wire cut Electrical Discharge
电火花加工
课程名称：院系： 专业： 班级： 学号： 姓名:
电火花加工 1.概述 电火花加工是一种自激放电，故又称放电加工（EDM）,于20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产，是目前机械制造业中应用最广泛的特种加工方法之一，在难切削材料、复杂型面零件等的加工中得到了广泛应用。 2.原理 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。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。电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火花放电。 3.特点 1.脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。不受材料硬度影响，不受热处理状况影响。 2.脉冲放电持续时间极短，放电时产生的热量传导扩散范围小，材料受热影响范围小。 3.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。工具电极材料不需比工件材料硬，因此，工具电极制造容易。 4.可以改革工件结构，简化加工工艺，提高工件使用寿命，降低工人劳动强度。基于.上述特点，电火花加工的主要用途有以下几项: 1)制造冲模、塑料模、锻模和压铸模。 2)加工小孔、畸形孔以及在硬质合金上加工螺纹螺孔。 3)在金属板材上切割出零件。4)加工窄缝。 5)磨削平面和圆面。
电火花加工技术教案
天津工程师范学院 精密数控电火花加工技术 机械制造技能实训基地
第一部分基础知识 一、电火花加工：在加工过程中，使工具和工件之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。 二、电火花加工的原理：基于工件和工具（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的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面预定的加工要 求。 三、加工条件： 1、必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙。 2、火花放电必须使瞬时的脉冲性放电，放电延续一段时间后，需停歇一段时 间。 3、火花放电必须在一定绝缘性能的液体介质中进行。 四、电火花加工的机理： 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、气体热膨胀 3、电极材料的抛出 4、极间介质的消电离 五、电火花加工的一些基本规律： 1、影响材料放电腐蚀的主要因素 2、电火花加工的加工速度和工具的损耗速度 3、影响加工精度的主要因素 4、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 六、基本术语： 1、工具电极 2 、放电间隙 3 、脉冲电源 4 、工作液介质 5、电蚀产物 6 、电规准 7 、脉冲宽度 8 、脉冲间隔 9、放电时间 10 、峰值电压 11 、加工点流 12 、短路电流 13、峰值电流 14 、 短路峰值电流 七、主要用途及使用范围：采用紫铜、石墨、钢、铜钨合金等电极材料，能对碳素钢、工具钢、淬火钢、硬质合金及其它高硬度金属材料进行放电加工，可加工冲压模（落料模、复合模、级进模等），型腔模（精锻模、压铸模、压延模、注塑模等）以及各种零件的坐标孔及复杂的异形曲面，还 可以加工0.1mm以上的小孔和0.2mm以上的窄缝。广泛应用于电机、仪表、汽车、航天、轻工、军工、模具等行业。 八、机床的组成部分：由主机、工作油箱、脉冲电源柜等部分组成。
电火花加工技术论文
电火花加工的历史 1943年，苏联学者拉扎连科夫妇研究发明电火花加工，之后随着脉冲电源 和控制系统的改进，而迅速发展起来。最初使用的脉冲电源是简单的电阻-电容 回路。 50年代初，改进为电阻-电感-电容等回路。同时，还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲电源，使蚀除效率提高，工具电极相对损耗降低。随后又出现了大 功率电子管、闸流管等高频脉冲电源，使在同样表面粗糙度条件下的生产率得 以提高。 60年代中期，出现了晶体管和可控硅脉冲电源，提高了能源利用效率和降 低了工具电极损耗，并扩大了粗精加工的可调范围。 到70年代，出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉 冲等电源，在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方面又有了新 的进展。在控制系统方面，从最初简单地保持放电间隙，控制工具电极的进退，逐步发展到利用微型计算机，对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。 电火花加工 电火花加工是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬间产生的高温把金属蚀除下来。又称放电加工和电蚀加工，英文称（Electrical Discharge Machining,简称EMD）。
按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征，可将电火花加工方 式分为五类: ①利用成型工具电极，相对工件作简单进给运动的电火花成形加工; ②利用轴向移动的金属丝作工具电极，工件按所需形状和尺寸作轨迹运动，以切割导电材料的电火花线切割加工; ③利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极，进行小孔磨削或成形磨削的电 火花磨削; ④用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工; ⑤小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。 电火花加工的基本原理 (1)极间介质的电离、击穿,形成放电通道 放电通道是有大量带正电和负电的粒子以及中型粒子组成,带电粒子高速运动,相互碰撞,产生大量热能,使通道温度相当高,通道中心温度可达到10000摄氏度以上。由于放电时电流产生磁场，磁场又反过来对电子流动产生向心的磁压 缩效应和周围介质惯性力压缩效应的作用，通道扩展受到很大阻力，故放电开 始阶段通道截面很小,而通道内有高温热膨胀形成的压力高达几百万帕,高温高压的放电通道以及随后瞬间气化形成的气体急速扩展,产生一个强烈的冲击波向四 周传播。在放电的同时还伴随着光效应、声效应和热效应等,这就形成了肉眼所 能看到的电火花。 (2)介质热分解、电极材料的融化,汽化热膨胀 极间介质被电离、击穿,形成放电通道后,脉冲电源使通道间的电子高速奔向正极，正离子奔向负极。电能转化为动能，动能通过相互碰撞转化为热能。正极 和负极表面形成瞬间热源，使通道瞬间达到很高的温度。通道高温首先使工作 液介质气化,进而进行热分解。并且使两电极表面的金属材料开始融化直至沸腾
电火花加工技术概述
电火花加工技术概述-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《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
电火花成型加工论文
电火花加工技术 摘要本文主要介绍了电火花加工技术的原理，电火花加工技术的发展历程以及应用现状和发展前景 关键词电火花加工发展历程发展现状应用前景 一加工原理及原理图 加工原理图： 加工原理： 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。 二电火花加工发展历程
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光的触点开闭时，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。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，人们一直在研究电副食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。 在中国电火花加工技术起步稍晚。根据中国的国情，实现电火花加工技术的原始创新是很困难的，只能采取引进消化吸收再创新的策略，因为这套系统集成了很多学科领域的知识，如计算机的软硬件、微电子、数控、电力半导体、机械技术、电气技术等，是多方面、多学科集成的产品，是比较复杂的高科技产品。国内现在显然还没有一个能够独立进行原始创新的团队，因此注定要经历一个长时间痛苦的积淀过程，所以我认为中国的电火花技术创新之路别无选择。政府也越来越认识到高校已经不再是创新的主战场，必须依托企业才能实现。 制造业是一个传统行业。一个国家的发展终归要落脚于制造业，因此作为基础工业，制造业必定拥有永久的生命力，而电加工行业也不例外。随着各项技术的不断发展，电加工技术也在进步，至于一项技术能够发展多久，也要看这个行业中的人怎样去尽心敬业、钻研并推进它。 众所周知，模具也是一个国家发展的基础行业，许多批量生产的产品都离不开模具，而电火花加工是制造模具的最主要技术之一。电火花加工仿形逼真以柔克刚，只要是导电的材料均可加工，而不受硬度、脆性、粘性等材料特性的限制，这是其他加工方法无法比拟的。电火花加工的另一个特点是可进行精密微细加工，微小孔、异型腔等的微细加工是其他设备无法替代的。这些特点决 从技术发展过程来看，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
特种加工技术的应用及发展趋势.教学提纲
特种加工摘要随着我国机械制造业的快速发展，电火花加工技术在民用和国防工业中的应用越来越多，特别是数控电火花成形加工机床和数控电火花线切割加工机床不仅在模具制造业中广泛应用，而且在一般机械加工企业中逐渐普及.电火花加工技术是实践性与理论性都很强的一门技术，用户既要掌握电火花工艺方面的知识，又要充分熟悉电火花机床的功能与编程知识。目前，我国的电火花机床操作者中，大多只经过短期培训，缺乏系统的理论知识，只能进行简单加工的程序编制，严重影响了加工设备的高效使用。为适应现代化加工技术的要求，电火花机床操作者，要全面掌握所需的专业知识；从事电火花加工的技术人员也需要提高自身的技术水平；企业也急需一批电火花加工方面懂工艺、会编程，能够熟练操作和维护机床的应用型技术人才。针对上述现状，作者对高职高专目前常见的电火花加工技术方面的教材进行了认真研究，并对国内数十家企业进行了调研，根据电火花加工技术人才知识结构的市场需求，从培养学生必备的基础知识和操作技能出发，汇集多年的教学和在企业的实践经验，编写了本书。本书由电火花加工技术基础，电火花成形加工机床、加工工艺及编程，电火花线切割加工机床、加工工艺及编程三部分组成。学生在学习本课程前，已学过“机械制造技术”和“数控原理及其应用”课程，并已进行过金工实习或生产实习，对机械加工工艺和数控机床已有初步了解。关键字：电火花加工技术 1.激光加工技术原理 1.1激光加工技术简介激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工等的一门技术。激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。 1.2激光技术分类激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究范围一般可分为： 1）激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。 2）激光加工工艺。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。 3）激光焊接：汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。目前使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半导体泵浦激光器。4）激光切割：汽车行业、计算机、
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。 2. 型腔尖角部位加工 如锻模、热固性利热塑性翅料模、压铸模、挤压模、橡皮模等各种模具的型腔常存在着一些尖角部位，在常规切削加工中因为工具半径而无法加工到位，使用电火花加工可以完全成型。 3.模具上的筋加工 在压铸件或者塑料件上，常有各种窄长的加强筋或者散热片，这种筋在模具上表现为下凹的深而窄的槽，用机加工的方法很难将其加工成型，而使用电火花可以很便利地进行加工。 4．深腔部位的加工 由于机加工时，没有足够长度的刀具，或者这种刀具没有足够的刚性，不能加工具有足够精度的零件．此时可以用电火花进行加工。 5．小孔加工 对各种圆形小孔、异形孔的加工，如线切割的穿丝孔、喷丝板型孔等，以及长深比非常大的深孔，很难采用钻孔方法加工，如采用电火花或者专用的高速小孔加工可以完成各种深度的小孔加工。 6 表面处理 如刻制文字、花纹，对金属表面的渗碳和涂覆特殊材料的电火花强化等。另外通过选择合理加工参数，也可以直接用电火花加工出一定形状的表面蚀纹。 2.2、电火花线切割加工的应用 电火花线切割加工与电火花成型加工不同的是，它是用细小的电极丝作为电极工具，可以用来加工复杂型面、微细结构或窄缝的零件：下面是其应用实例。 1．加工模具