电火花加工原理

电火花加工

电火花加工（Electrical Discharge Machining,简称EDM）是通过工件和工具电极间的放电而有控制地去除工件材料，以及使材料变形、改变性能的特种加工。其中成形加工适用于各种孔、槽模具，还可刻字、表面强化等；切割加工适用于各种冲模、粉末冶金模及工件，各种样板、磁钢及硅钢片的冲片，钼、钨、半导体或贵重金属。

一、电火花加工原理

电火花加工（Electrical Discharge Machining,简称EDM）是通过工具电极和工件之间产生脉冲性的火花放电，靠放电的瞬间产生局部高温把金属蚀除下来。由于在放电过程中可见到火花，故称之为电火花加工。电火花加工原理如图15-19所示。

图15-19 电火花加工原理示意图1-自动进给调节装置 2-工具 3-工作液 4-工件 5-工作液泵 6-脉冲电源

二、实现电火花加工的条件

1.工具电极和工件电极之间必须施加 60V～300V 的脉冲电压，同时还需维持合理的放电间隙。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。电火花成形加工一般用煤油做工作液。

3.输送到两极间的脉冲能量应足够大，放电通道间的电流密度，一般为104～109A/cm2。

4.放电必须是短时间的脉冲放电。一般放电时间为 1μs～1ms。这样才能使放电产生的热量来不及扩散，从而把能量作用局限在很小的范围内。

5.脉冲放电需要多次进行，并且在时间上和空间上是分散的，以避免发生局部烧伤。

6.脉冲放电后的电蚀产物应能及时排放至放电间隙之外，使重复性放电能顺利进行。

三、电火花加工的特点

1.适合于难切削材料的加工，能“以柔克刚” 。

2.工具电极与工件不接触，两者间作用力很小。

3.脉冲参数可调节，能在同一机床连续进行粗、半精、精加工，加工过程易于自动控制。

4.主要用于加工金属等导电材料，在一定条件下也可以加工半导体和非金属材料。

5.电极的耗损影响加工精度。

四、电火花加工的应用范围

1.加工各种金属及合金材料、特殊热敏感材料、半导体材料等；

2. 加工各种形状复杂的型腔和型孔，如各种模具的型腔、型孔，样板、成形刀具以及小孔（直径0.01mm）、异型孔等；

3.加工范围已达到小至十微米的孔、缝，大到几米的大型模具和零件