电火花加工知识讲解
电火花加工的基础知识
电火花加工的基础知识在现代制造业中，电火花加工技术是一项非常重要的技术。
它能够通过钨丝电火花放电的方式将金属零件进行切削加工，达到高精度的效果。
本文将从电火花加工基础知识入手，为大家详细介绍电火花加工技术的相关知识。
一、电火花加工的原理电火花加工是通过电火花来切削金属材料的一种加工技术。
在加工过程中，通过钨丝电极和加工材料之间的放电，使金属材料受到高能电子轰击而熔化，然后利用液态金属产生的膨胀压力将它从工件上冲掉，从而实现零件加工的目的。
该技术对于高硬度、难加工的材料有良好的适应性，例如硬质合金、工具钢、模具钢等。
另外，电火花加工还可以进行复杂的形状和轮廓加工，例如切割、切削、开槽、钻孔等，尤其适用于中、小批量、复杂型的工件制造。
二、电火花加工的分类根据电极的方向和运动方式可以将电火花加工分类为：沉降式、线切割式和旋转电极式等三类。
1.沉降式电火花加工沉降式电火花加工也称桥式电火花加工，是使用电极与工件接触后沉降下去进行加工的一种方式。
该方式适用于高精度、大型、重量较大的工件的加工。
沉降式电火花加工的特点是电极的接触精度高，可以加工出较高的表面粗糙度。
但是电极磨损快，切削速度低、加工效率低，且只能进行简单的线性轮廓加工。
2.线切割式电火花加工线切割式电火花加工是通过电极和工件之间的放电进行加工的一种方法。
该方法的特点是线圈电极随工件移动，在放电时以较高的速度反复工件上方和电极之间逐渐形成裂缝，最后利用液态金属的方向将其切割掉。
线切割式电火花加工的特异性在于它可以制造很薄的板（示例——平面包装）。
此种加工方式的特点是可以加工透过的部分，存在于电极距离工件距离一定的范围内。
电极不会接触工件，该加工方法的高速度和较好的加工质量使其广泛应用在短时期或小批量的生产制造中。
3.旋转电极式电火花加工旋转电极式电火花加工是通过旋转电极进行加工的一种方法。
该方法的特点是可进行旋转的加工，因此适用于模具凸模等复杂形状的制造，且可以在切削过程中减少电极磨损。
电火花加工的原理与应用
电火花加工的原理与应用一、电火花加工的基本原理电火花加工是一种通过放电放出的高频高压脉冲电火花来加工工件的非传统加工方法。
它利用电火花和工件间的电解液进行工件的加工。
电火花加工利用电火花放电将切削工具和工件间的材料排除，以达到加工目的。
电火花放电过程主要包括两个阶段：放电间隙形成和放电间隙充实。
放电间隙形成是指在电极间形成间隙，在间隙放电时材料被脉冲放电的热熔、蒸发和气化作用破坏。
放电间隙充实是指放电孔中形成高速液流，将被放电材料冲刷和排除。
电火花加工的原理基于放电产生的高热能可以将工件上的材料熔化、蒸发和气化。
工件的材料经过电火花放电时，因受到极短时间内的高温和高压的影响，材料原来的形态发生了改变，使得原先固体状态的材料瞬间转变为了等离子体。
二、电火花加工的应用电火花加工广泛应用于以下领域：1. 模具加工电火花加工在模具加工领域有着重要的应用。
由于模具材料通常非常硬，而且形状复杂，传统的机械加工方法很难满足要求。
电火花加工可以通过放电放热能量的方式将模具材料熔化、蒸发和气化，实现对模具材料的加工。
2. 零件修复电火花加工还可以用于零件的修复。
某些零件在使用过程中可能会出现损坏，而且难以通过传统的加工方法修复，此时可以使用电火花加工来修复零件。
电火花加工可以通过放电放热能量的方式，将被修复的零件表面的材料熔化、蒸发和气化，同时将修复的材料填充到零件上。
3. 复杂曲面加工电火花加工可以实现对复杂曲面的加工，这是传统的机械加工方法很难实现的。
通过电火花加工，可以利用放电放热能量将材料熔化、蒸发和气化，实现对复杂曲面的加工。
4. 连续冲模电火花加工可以用于连续冲模加工。
连续冲模加工是模具在连续的冲压过程中进行修复，传统的修复方法无法在连续冲模过程中进行修复。
而电火花加工可以通过放电放热能量的方式将材料熔化、蒸发和气化，实现对冲模的修复。
5. 难加工材料的加工电火花加工在难加工材料的加工中具有优势。
难加工材料指的是那些硬度高、热膨胀系数低、导热系数低等特点的材料。
电火花加工基础知识
电火花加工基础知识电火花加工是直接利用电能对零件进行加工的一种方法。
加工原理：当工具电极与工件电极在绝缘体中靠近达到一定距离时，形成脉冲放电，在放电通道中瞬时产生大量热能，使工件局部金属熔化甚至气化，并在放电爆炸力的作用下，把熔化的金属抛出，达到蚀除金属的目的。
电火花加工设备应由以下部分组成：1.脉冲电源。
脉冲电源是放电蚀除的供能装置，它产生具有足够大能量密度的电脉冲，加在工件与工具电极上，产生脉冲放电。
2.间隙自动调节器。
为使工件与工具电极间的脉冲放电正常进行，就必须使其保持一定间隙。
间隙过大，工作电压击不穿液体介质；间隙过小，则形成短路，也无法放电。
因此，必须用间隙自动调节器，自动调节极间距离，使工具电极的进给速度与电蚀速度相适应。
3.机床本体。
用来实现工件和工具电极的装夹、固定及调整其相对位置精度等的机械系统。
4.工作液及其循环过滤系统。
火花放电必须在绝缘液体介质中进行，否则，不能击穿液体介质，形成放电通道，也不能排除悬浮的金属微粒和冷却表面。
电火花加工方式很多，常见的有成型加工、穿孔加工、电火花切割加工、电火花磨削以及电火花雕刻花纹等。
（一）电火花成型加工机床主要由脉冲电源箱、工作液箱和机床本体组成。
机床本体由主轴头、工作台、床身和立柱组成。
其中，主轴头是电火花成型加工机床的关键部件，它和间隙自动调节装置组成一体。
主轴头的性能直接影响电火花成形加工的加工精度和表面质量。
工作台的作用是支承和装夹工件。
（二）电火花切割加工机床电火花切割加工机床是利用一根运动着的金属丝（钼丝或硬性黄铜丝），作为工具电极，在工具电极和工件电极之间通以脉冲电流，使之产生电腐蚀，工件被切割成所需要的形状。
数控电火花切割机床由机床本体、数控装置、脉冲电源和工作液循环系统四大部分组成。
其中，坐标工作台由上、下两层拖板构成，两层拖板的长丝杠分别由两个步进电动机驱动，工作台上装有工件安放架。
（三）电火花加工特点1.加工硬、脆、软、韧、高熔点、高纯度的导电材料；2.无切削力，可以加工薄壁零件；3.加工中不受热的影响，提高加工质量；4.参数可调节，可以进行不同的加工；5.直接使用电能加工，便于实现自动化。
电火花加工知识讲解
第一节 电火花加工的基本原理及分类
• 2、必须采用自动进给调节装置 • 以保证工具电极与工件电极间微小的放电间隙。间隙过大，极间
第三节 电火花加工中的一些基本规律
➢ 为提高电火花加工的生产率、降低电极的损耗，必须 了解影响材料放电腐蚀的主要因素：
1 极性效应 2 电参数 3 金属材料热学常数 4 工作液 5 其他因素
第三节 电火花加工中的一些基本规律
• 极性效应
在电火花加工过程中，正极和负极都会受到不同程度的 电腐蚀，即使相同材料，正、负极的电蚀量也不相同， 这种单纯由极性不同而电蚀量不同的现象称为“极性效 应”。 “正极性”加工——工件接脉冲电源的正极 “负极性”加工——工件接脉冲电源的负极
电火花加工
第一节 电火花加工的基本原理及分类
➢ 电 火 花 加 工 又 称 放 电 加 工 (Electrical scharge Machining，简称EDM)：
原理：在一定介质中，利用两极（工具电极与工件电极）之间 脉冲性火花放电时的电腐蚀现象对侵蚀多余的金属，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。
第二节 电火花加工机理
实验结果表明，电火花加工的微观过程是电场力、磁力、热 力、流体动力、电化学和胶体化学等综合作用的结果。人们 对电火花加工过程还不够，还需要进一步研究。
第三节 电火花加工中的一些基本规律
§2.3.1 影响材料放电腐蚀的主要因素 §2.3.2 加工速度与工具损耗速度 §2.3.3 影响加工精度的主要因素 §2.3.4 电火花加工的表面质量
电火花加工工艺
电火花加工工艺电火花加工工艺是一种常用的金属加工技术，它通过电脉冲放电来加工金属材料，广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造等领域。
本文将对电火花加工工艺进行详细介绍。
一、电火花加工的原理电火花加工是利用电脉冲放电的高能量和高温效应，使电极和工件之间产生电火花放电，通过电火花的瞬间高温和高压力作用，将工件材料局部熔化、蒸发和氧化剥离，从而实现对工件的加工和形状加工。
二、电火花加工的优势1. 可以加工高硬度和脆性材料，如模具钢、硬质合金等，具有很高的加工精度和表面质量。
2. 无需直接接触工件，避免了切削力对工件的影响，不会产生变形和应力。
3. 可以加工复杂形状的工件，如内孔、花键等。
4. 适用于小批量和中小型零件的加工，具有较高的生产效率。
三、电火花加工的工艺步骤1. 设计CAD图纸，确定加工轮廓和尺寸。
2. 选择合适的电极材料和电极形状。
3. 将工件和电极固定在加工台上，保持一定的间隙，并通过工作液冷却电极。
4. 设置加工参数，包括脉冲电流、脉冲宽度、脉冲间隔等。
5. 开始加工，通过电极和工件之间的电火花放电来实现材料的加工。
6. 定期检查电极磨损情况，及时更换电极，保持加工质量。
四、电火花加工的应用领域1. 模具制造：电火花加工可以加工出复杂的模具零件，如模具芯腔、模具孔等，提高模具的精度和质量。
2. 航空航天：电火花加工可以用于加工航空发动机的叶片、涡轮盘等高精度零件。
3. 汽车制造：电火花加工可以用于加工汽车发动机的气门座、缸套等零件。
4. 钣金加工：电火花加工可以用于加工钣金件的孔、开槽等。
五、电火花加工的发展趋势1. 精度提高：随着电火花加工技术的不断发展，加工精度将进一步提高，可实现亚微米级的加工精度。
2. 加工速度提高：通过优化电极材料和加工参数，将进一步提高电火花加工的加工速度，提高生产效率。
3. 自动化程度提高：引入机器人和自动化设备，实现电火花加工的自动化生产，减少人工干预，提高生产效率和一致性。
电火花加工的基本原理和优缺点
电火花加工的基本原理和优缺点前言电火花加工是一种常用于制造业的先进加工技术，它可以精确地切割金属材料，实现复杂零件的加工。
本文将介绍电火花加工的基本原理以及其优缺点。
一、电火花加工的基本原理电火花加工是利用脉冲电火花在工件与电极之间产生放电，瞬时高温点熔化工件，通过去除熔融金属颗粒来完成加工的一种技术。
其基本原理如下：1.电极和工件的导电性：电火花加工中，工件材料和电极都需要具备良好的导电性。
工件通常是金属材料，而电极则通常选择铜或铜合金制成。
2.电火花放电：通过控制电极与工件之间的放电间隙和电气参数，使用脉冲电源施加高压电流至电极，产生强大的电场。
当电场强度超过工作介质的击穿电场强度时，电极和工件之间产生放电，形成电火花。
3.电火花的热效应：电火花的放电会使介质发生局部熔化，形成高温熔融的电火花区。
高温电火花区对工件表面进行剥蚀，并将熔融金属颗粒击碎，从而实现加工。
4.工作液的冷却和清洗：为了稳定电火花放电的过程，防止电极和工件过热，电火花加工通常需要使用工作液进行冷却和清洗。
工作液不仅能降低电极和工件的温度，还可以冲洗加工过程中产生的碎屑。
二、电火花加工的优点电火花加工在现代制造业中被广泛应用，并具有以下优点：1.加工精度高：电火花加工能够制造出高精度的零件，加工精度可达到0.001mm，甚至更高。
这使得电火花加工适用于制造精密器件和模具等需求高精度的产品。
2.适用于任意硬度的材料：电火花加工不受被加工材料硬度的限制，可以加工任何导电材料，无论是高硬度的钢铁材料，还是脆性的陶瓷材料，都可以进行有效加工。
3.无影响材料外形特征：由于电火花加工是通过放电熔化工件表面来实现加工的，不需要接触工件表面，因此可以保持材料的原始形状和特征。
这种非接触加工方式最大程度地避免了材料变形和应力引起的问题。
4.适用于复杂几何形状：电火花加工具有良好的灵活性，可以加工出复杂的几何形状，如细小孔洞、内外轮廓形状复杂的零件等。
电火花加工工艺介绍
电火花加工工艺介绍电火花加工是一种先进的非传统的制造工艺，被广泛应用于精密模具制造、零件加工以及微纳制造领域。
它利用电弧的热破坏作用，在工件表面形成电弧行程，通过快速放电产生的高能量脉冲电流，使工件表面的材料熔化和蒸发，从而实现对工件进行精密的切削、锤击和打孔等操作。
以下将介绍电火花加工的工艺特点、加工步骤和应用领域。
1.工艺特点：（1）非接触式加工：电火花加工不需要实际的接触，只需靠电弧放电的热能破坏作用，使工件表面的材料熔化和蒸发，避免了磨损和变形的风险，适用于任何导电材料的加工。
（2）高精度加工：电火花加工能够实现微米级别的高精度加工，可以加工出形状复杂、高精度要求的模具和零件。
（3）加工质量好：电火花加工能够实现无切削力、无刀具磨损的加工方式，加工表面质量好，可以减少后续的抛光和研磨工序。
（4）适用范围广：电火花加工适用于各种硬脆材料的加工，如硬质合金、陶瓷、石英、玻璃等，且不受材料硬度的限制。
2.加工步骤：（1）工件设计：根据加工要求，设计出工件的形状和尺寸，在CAD 软件中进行建模。
（2）电极制作：根据工件形状和尺寸，制作相应形状的电极。
电极通常由铜、铜合金等导电材料制成，使用铜电极可以提高放电效率和加工速度。
（3）夹紧工件和电极：将工件与电极夹具固定在电火花加工机床上，确保工件与电极之间有一定的间隙。
（4）加工参数设置：根据工件材料、形状和尺寸，设置加工参数，如放电电流、放电时间、脉冲频率等。
（5）加工操作：启动电火花加工机床，通过控制系统控制电极和工件之间的距离和放电电流，开始进行电火花加工。
（6）加工完成：根据加工要求，设定加工深度和尺寸，电火花加工机床自动控制放电次数，直到达到要求的加工尺寸为止。
（7）清洁和抛光：将加工完成的工件进行清洗和抛光处理，以获得更好的表面质量。
3.应用领域：（1）模具制造：电火花加工广泛应用于模具制造领域，可以加工出各种形状复杂、高精度要求的模具，并且能够实现模具的高效加工和修复。
电火花知识点总结
电火花知识点总结电火花加工是一种精密加工方法，可用于金属材料的切削、孔加工和脱屑工艺，具有高效、高精度、高质量等优点，因此在现代制造业中得到了广泛的应用。
了解电火花加工的相关知识点，可以帮助我们更好地理解和应用这种加工方法。
一、电火花加工的原理电火花加工原理是利用电极产生的电火花在工件表面产生高能量密度的脉冲放电，使工件表面局部溶化并被切屑溶解带冲击而剥离的一种非接触式电火花腐蚀加工方法。
主要由工件和电极组成对工件开始被放电颗粒切削和腐蚀，而在放电间歇时间内冲击的过程。
在腐蚀过程中较大概率出现的表面微进给、腐蚀微间抽，机械变形及微晶结构细化进而品质改善等。
二、电火花加工的工艺1. 电极选择电火花加工电极通常采用硼酸化铜电极，尺寸大小、形状和精度对放电加工有重要影响。
金属电极的设计制造是电火花加工精度的决定因素。
2. 工作液选择工作液是电火花加工中的介质，能够消耗和排出电火花加工中产生的杂质和碎屑，保持加工环境清洁，同时起到协助电火花工作的功能。
3. 放电参数放电参数包括放电电压、电流、电脉冲频率、脉冲宽度和占空比等，是影响加工效果的重要因素。
合理选择放电参数，可以提高加工效率和加工质量。
4. 加工过程控制加工过程控制包括对工件表面形貌、加工孔径、加工深度和加工表面质量等方面进行监控和控制，以确保加工效果达到预期要求。
5. 加工精度控制加工精度控制是电火花加工的核心问题之一，尤其是对于高精度加工要求较高的工件，需要对加工精度进行精细控制，以保证加工质量。
6. 加工表面质量控制电火花加工的加工表面质量受到多种因素的影响，如放电参数、工作液性能、电极设计等，需要对加工表面质量进行控制和优化。
三、电火花加工的适用范围电火花加工具有广泛的适用范围，可以用于制造各种精密零件和模具，特别适用于硬质材料和复杂结构的加工。
常见的应用包括航空航天、模具制造、汽车制造、电子电器、医疗器械等领域。
四、电火花加工的优缺点1. 优点电火花加工具有高精度、高表面质量、无刀具磨损、可加工硬质材料和复杂结构等优点，可实现高精度、细微加工。
电火花加工基本知识
电火花基本知识一、什么是电火花加工二、电火花加工的特点三、电火花加工机床的组成及作用四、实现电火花加工的条件五、极性效应六、覆盖效应七、加工速度八、工具电极损耗九、表面粗糙度十、放电间隙十一、两电极蚀除量之间的矛盾十二、加工速度与加工表面粗糙度之间的矛盾十三、电火花加工常用名词、术语及符号一、什么是电火花加工电火花是一种自激放电，其特点如下：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10-7-10-3s）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。
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。
二、电火花加工的特点电火花加工是与机械加工完全不同的一种新工艺。
随着工业生产的发展和科学技术的进步，具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性，高粘性和高纯度等性能的新材料不断出现。
具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多，这就使得传统的机械加工方法不能加工或难于加工。
因此，人们除了进一步发展和完善机械加工法之外，还努力寻求新的加工方法。
电火花加工法能够适应生产发展的需要，并在应用中显示出很多优异性能，因此，得到了迅速发展和日益广泛的应用。
电火花加工的特点如下：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。
电火花加工基础知识
第一章 电火花加工基础知识
图1-5 铜“＋”、钢“－”时表面粗糙度与脉冲宽度和脉冲峰值电流的关系曲线
第一章 电火花加工基础知识
图1-6 铜“＋”、钢“－”时单边侧面放电间隙与脉冲宽度和脉冲峰值电流的关系曲线
第一章 电火花加工基础知识
图1-7 铜“＋”、钢“－”时工件蚀除速度与脉冲宽度和脉冲峰值电流的关系曲线
第一章 电火花加工基础知识 4．极间介质的消电离 随着脉冲电压和脉冲电流下降至零，标志了一次脉冲 放电过程的结束。放电通道内的带电粒子重又恢复到中性 粒子状态，恢复了放电通道处间隙介质的绝缘强度，同时 新的工作液不断地进入放电间隙中，使电极的表面温度得 以不断降低，为下一周期的放电作准备。 上述电火花放电机理的四个阶段可以从脉冲电压和脉 冲电流的波形上得到很好的解释，如图1-2所示。
第一章 电火花加工基础知识 2．介质的热分解，电极材料熔化、汽化 介质的热分解，电极材料熔化、 放电通道形成后，脉冲电源使通道中的电子向正极方向 高速运动，同时正离子会向负极运动。在运动过程中，带电 粒子对相互碰撞，产生大量的热，导致放电通道内温度骤升。 通道内的高温把工作液介质汽化，同时也使金属材料熔化， 乃至沸腾、汽化。这些汽化后的工作液和金属蒸气，会瞬间 体积膨胀，如同一个个小的“炸药”。若观察电火花加工过 程，可以看到放电间隙处冒出很多小的气泡，工作液变黑， 并能听到轻微的爆炸声。
第一章 电火花加工基础知识
第一章 电火花加工基础知识
1.1 电火花加工机理 1.2 电火花加工工艺 1.3 电火花加工机床 1.4 电火花加工编程 1.5 电火花机床的维护与保养 1.6 电火花加工新技术 习 题
第一章 电火花加工基础知识
1.1 电火花加工机理
电火花加工的原理是基于工具电极和工件电极之间的脉 冲性的火花放电来蚀除多余的金属，从而达到对零件的尺寸、 形状和表面的加工要求的。放电腐蚀的现象早在20世纪40年 代就被人们发现，如电器开关触电通断时产生火花，造成触 电烧毛或损毁。1940年前后，前苏联的科学家拉扎连柯夫妇 发现了这一现象，并将其成功地运用到电火花加工中。
电火花加工简述
电火花加工简述一、电火花加工原理与特点电火花加工是一种利用电极之间脉冲放电时所产生的电力腐蚀现象进行加工的方法。
在加工过程中，工具与工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电使局部瞬间产生的高温蚀除工件多余材料。
随着电火花加工技术的发展，逐步在成型加工方面形成两种主要加工方式：电火花成型加工和电火花线切割加工。
1.电火花加工原理图6.70 电火花加工原理电火花加工又称为电腐蚀加工，其加工原理见图6.70所示。
电火花加工时，工具电极和被加工工件放入绝缘液体中，在两者之间加100V左右的电压。
因为工具电极和工件的表面不是完全平滑的，存在着无数个凹凸不平处，所以当两者逐渐接近、间隙变小时，在工具电极和工件表面的某些点上，电场强度急剧增大引起绝缘液体的局部电离，通过这些间隙发生火花放电。
电火花加工时，一秒钟会发生数十万次脉冲放电，每次放电都由10－5～10－4 ms的火花放电及持续10－3～1ms的过渡电弧构成。
火花的温度高达5 000℃，火花发生的微小区域（放电点）内，工件材料被熔化和气化。
同时，该处的绝缘液体也被局部加热，急速地气化，体积发生膨胀随之产生很高的压力。
在这种高压力的作用下，已经熔化、气化的材料就从工件的表面迅速地被除去。
每次放电后，工件表面上产生微小放电痕，这些放电痕的大量积累就实现了工件的加工。
电火花加工中的放电具有放电间隙小、温度高、放电点电流密度大等特点。
2.电火花加工的特点电火花加工有以下特点：（1）可以加工任何硬、脆、韧、软、高熔点的导电材料，在一定条件下，还可以加工半导体材料和非导电材料。
（2）加工时“无切削力”，有利于小孔，薄壁、窄槽以及各种复杂形状的孔、螺旋孔、型腔等零件的加工，也适合于精密微细加工。
（3）当脉冲宽度不大时，对整个工件而言，几乎不受热的影响，因此可以减少热影响层，提高加工后的表面质量，也适于加工热敏感的材料。
（4）可以任意调节脉冲参数，在一台机床上连续进行粗、半精、精加工。
电火花加工的基本原理和必备条件
电火花加工的基本原理和必备条件引言电火花加工是一种非传统的金属加工方法，它可以在金属表面形成微小的电火花放电，通过放电的瞬间高温和高压力作用于金属，从而实现精确加工。
本文将介绍电火花加工的基本原理，以及进行电火花加工所需的必备条件。
一、电火花加工的基本原理电火花加工的基本原理是使用电脉冲在工件和电极之间产生电火花放电。
当电极靠近工件时，电极和工件之间的间隙形成一段绝缘电介质，通常为液体，称为工作液。
以下是电火花加工的基本原理步骤：1.间隙形成：在电火花加工中，工作液填充在工件和电极之间的间隙内，形成电介质，用于传导电流和消散放电产生的热量。
2.脉冲发生器：电脉冲发生器通过控制电极和工件之间的电压和电流，产生放电信号。
这些电脉冲被发送到间隙中，并在该区域内形成放电通道。
3.电火花放电：通过电脉冲，工件和电极之间的间隙产生电火花放电。
在瞬间高电压的作用下，电流通过电极和工件之间的间隙，而放电通道形成。
4.放电通道形成：电火花放电瞬间，产生高温和高压力，将金属材料熔化和喷出，形成放电通道。
电火花放电后，放电通道会迅速冷却，使其固化成为微小的孔洞。
二、电火花加工的必备条件要进行有效的电火花加工，需要满足一定的必备条件。
下面列举了进行电火花加工的四个基本条件：1.工作液：电火花加工涉及到间隙放电，因此需要在工件和电极之间形成一段绝缘电介质，通常使用工作液来实现。
工作液的选择应根据工件材料、工作条件和所需精度来确定。
常用的工作液有石蜡、矿物油和蜂蜜等。
2.电极与工件的夹持机构：电火花加工中，电极和工件需要紧密接触并保持一定的间隙。
因此，需要使用夹持机构来固定电极和工件的位置。
这确保了电火花能够正确地通过间隙进行放电。
3.电脉冲发生器：电脉冲发生器是实现电火花放电的关键设备。
这个设备产生所需的电压和电流脉冲，并通过线路将其传递到电极和工件之间的间隙。
电脉冲发生器的性能和调节能力直接影响到放电的质量和加工效果。
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第一节 电火花加工的基本原理及分类
• 2、必须采用自动进给调节装置 • 以保证工具电极与工件电极间微小的放电间隙。间隙过大，极间
第一节 电火花加工的基本原理及分类
➢电火花加工的点及其应用
• 主要优点：
• 1、可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及时高 纯度的导电材料。如不锈钢、钛合金、工业纯铁、淬火钢、硬 质合金、导电陶瓷、立方氮化硼和人造聚晶金刚石等。
• 2、加工时无明显机械力，故适用于低刚度工件和细微结构的 加工。由于可以简单地将工具电极的形状复制在工件上，再加 上数控技术的运用，因此，特别适用于复杂的型孔和型腔加工。 甚至可以使用简单的工具电极加工出复杂形状的零件。
电压难以击穿极间的液体介质，不能产生火花放电；间隙过小， 容易产生短路，也不能产生火花放电。电参数对放电间隙的影响 很 大 ， 精 加 工 时 单 边 间 隙 仅 有 0.01mm, 而 粗 加 工 时 则 可 达 0.5mm，甚至更大。 • 3、火花放电必须在具有一定绝缘强度(103~107Ω·cm)的液体介 质中进行 • 常用的液体介质有煤油、皂化液和去离子水等。液体介质又称工 作液，它除了有利于产生脉冲式火花放电外，而且有利于排除放 电过程中产生的电蚀产物和冷却电极及工件表面。
第一节 电火花加工的基本原理及分类
➢电火花加工原理
电火花加工是在如图1-1所示的加工系统中进行的。加工时， 脉冲电源的一极接工具电源，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）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。
放电通道形成后电子、正离子运动→动能转热能电极表面高温→工作 液气化、热分解→电极材料熔化、气化→迅速热膨胀
第二节 电火花加工机理
3、电极材料的抛出
热膨胀产生微爆炸→电极材料抛出→大部分抛入工作液中收 缩成小颗粒，一小部分飞溅、镀覆、吸附在对面的电极表面 上（这种互相飞溅、镀覆以及吸附的现象，在某些条件下可 以用来减少或补偿工具电极在加工过程中的损耗 ）
电火花加工
第一节 电火花加工的基本原理及分类
➢ 电 火 花 加 工 又 称 放 电 加 工 (Electrical Discharge Machining，简称EDM)：
原理：在一定介质中，利用两极（工具电极与工件电极）之间 脉冲性火花放电时的电腐蚀现象对侵蚀多余的金属，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。
第一节 电火花加工的基本原理及分类
由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度 集中（106~107W/mm2)，放电区域产生的瞬时高温,可 达10000℃以上,足以使材料溶化甚至蒸发，灼热的金属 蒸气具有很大的压力,引起剧烈的暴炸,而将熔融的金属抛 出,以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束后，经过 很短的时间间隔，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿 放电。
1、极间介质的电离、击穿形成放电通道
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极间电压升高或极间距离减小→极间电场强度增大10 V/mm即 100V/μm左右时→产生场致电子发射→雪崩电离小于0.1μs→建立放电 通道（电流密度达105－106A/cm2（103 － 104A/mm2））
第二节 电火花加工机理
2、介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀
3、放电过程有部分能量消耗在工具电极上，从而导致工具电极 损耗，影响成形精度。
第一节 电火花加工的基本原理及分类
➢ 根据工具电极和工件相对运动方式和用途的不同，电 火花加工分类：
电火花穿孔成型加工
工
电火花线切割
艺
电火花内外圆和成型磨削
类
电火花同步共轭回转加工
型
电火花高速小孔加工
电火花表面强化和刻字
• 3、脉冲参数可根据需要进行调节，因而，可以在同一台机床 上进行粗加工、半精加工和精加工。
第一节 电火花加工的基本原理及分类
➢ 电火花加工的局限性：
1、主要用于加工金属导电材料，但在一定条件下也可以加工半 导体和非导体材料。
2、一般加工速度较慢，在一般情况下生产率低于切削加工。为 了提高生产率，常采用切削加工进行粗加工，再进行电火花 加工。目前电火花小孔加工的生产率已明显高于钻头钻孔。
第一节 电火花加工的基本原理及分类
➢ 电火花加工原理
第一节 电火花加工的基本原理及分类
如此周而复始高频率地重复地循环下去，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 具电极的损耗。电蚀过程如图2-3所示。
第二节 电火花加工机理
➢ 电火花加工基于电火花腐蚀原理，是在工具电极与工件电极相 互靠近时，极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道中产生瞬 时高温，使金属局部熔化，甚至气化，从而将金属蚀除下来。 那么两电极表面的金属材料是如何被蚀除下来的呢？这一微观 物理过程，也就是电火花加工的物理本质。
第二节 电火花加工机理
第二节 电火花加工机理
4、极间介质的消电离
随着脉冲电压的结束，脉冲电流也迅速降为零，标志着一次脉冲放 电结束。但此后仍应有一段间隔时间，使间隙介质消电离，即放电 通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复本次放电通道处间隙介质 的绝缘强度，以免总是重复在同一处发生放电而导致电弧放电，这 样可以保证按两极相对最近处或电阻率最小处形成下一击穿放电通 道（放电点转移原则）。另外，在加工过程中形成的电蚀产物以及 热量等都需要在此阶段排出。由此，为了保证电火花加工过程正常 地进行，在两次脉冲放电之间一般都应有足够的脉冲间隔时间t0。
• 日、英、美称之为放电加工，俄罗斯称电蚀加工。
• 在特种加工中，电火花加工的应用最为广泛。
• 电火花腐蚀
电火花放电时火花通道中瞬时产生大量的热，达到很高的温 度，足以使任何金属材料局部熔化、气化而被腐蚀掉，形成 放电凹坑。
第一节 电火花加工的基本原理及分类 ➢电火花加工的条件
• 电火花加工必须具备下列三个条件： • 1、必须采用脉冲电源 • 以形成瞬时的脉冲放电。每次脉冲放电延续一段时间(10-7~10-3s)