工具电极1
电化学加工法制备微细工具电极试验研究
Ｚ ｅ ａｇＵ ｉ ｒ ｔ ｏ ｅｈ ｏ ｇ ， ａ ｇｈｕ３ ０ ３ ，ｈｊ ｎ ， ｈ ａ ｈｊ ｎ ｎ ｅｓｙ ｆ ｃｎ ｌ ｙＨ ｎ￣ｏ １０ ２ Ｚ ｅ ａｇＣ ｉ ） ｉ ｖ ｉ Ｔ ｏ ｉ ｎ
Ａｂ ｔａｃ ：Ｐ ｅ ａ ａｉ ｎ ｏ ｉｒ － ｌ ｃｒ ｄ ｎ ｏ ｔｏ ｆｍａ ｈ ｎ ｎ ｒ ｃ ｓ ｒ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓｉ ｉｒ ｓ ｒ ｔ ｒ ｐ ｒ ｔ ｆｍ ｃ ｏ ｅｅ ｔｏ ｅ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｏ ｃ ｉ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ａｅ ｋ ｙ ｔｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｍ ｃｏ－ ｏ ｍａ ｈ ｎ ｎ ． Ｅｆｅ ｔ ｆｖ ｒｏ ｒ ｍｅｅ ｓ ｏ ｈ ｏ ｍ ｉｇ ｏ ｃ ｏ ｐ ｎ ｏ ｉｒ —ｉｓ ｍ ａ ｕ ａ ｔ ｒ ｄ ｂ ｈ ｃ ｉｉｇ ｆ ｃｓ ｏ ａ ｉｕｓｐａ ａ ｔｒ ｎ ｔ ｅ ｆｒ ｎ ｆｍｉｒ － ｉ ｒｍ ｃ ｏ ｔｐ ｎ ｆ ｃｕ ｅ ｙ ｔ ｅ ｅｅ ｔｏ ｈｅ ｃ ｌｍｅｈ ｄ， ｓ ｃ ｓ ｅｅ ｔｉ ｄ ｌ ｃｒ ｃ ｍｉ ａ ｔｏ ｕ ｈ ａ ｌ ｃｒｃ ｍｏ ｅ， ｃ ｎ ｅ ｔａ ｉｎ ｏ ｌ ｃｒ ｌｔ ｋ ｎ ｓ ｏ ｏ ｒ ａ ｖ — ｏ ｃ ｎ ｔ ｆ ｅｅ ｔｏ ｙｅ， ｉ ｄ ｆ ｐ ｗｅ ｎｄ ｍｏ ｅ ｒ ｏ ｍｅ ｔｏ ｌ ｃｒ ｄ ｎ ｆｅｅ ｔｏ ｅ，ｗｅ ｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｉ ｅ ａｌｏ ｈｅｂ ｓｓｏ ｎ ｙ ｉ ｇｔ ｅ ｓ ａ ｎ ｅ ｈａ ｉｍ ｆｔ ｅ ． Ｔｈ ｒ ｉｃ ｓ ｅ ｎ ｄ ｔｉ ｎ ｔ ａ ｉ ｆａ ａ ｚｎ ｈ ｈ ｐｉｇ ｍ ｃ ｎ ｓ ｏ ｈ ｍ ｌ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｄ ａ ｄ ｄ ｓ ｕｓｅ ｅ ｕ ｔ ｈｏ ｔ ｔｇ ｏ ｃ ｏ ｔｐ ａ ｅ ｐ ｏ ｕ ｅ ｙ ｅｅ ｔｉ ｄ ｎ ｅ ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ｅ ｎ ｉｃ ｓ ｄ ｒ ｓ ｌｓｓ ｗ ｈａ ｏ ｄ ｍｉ ｒ ・ｉ ｓｃ ｎ ｂ ｒ ｄ ｃ ｄ ｂ ｌ ｃｒｃ ｍｏ ｅ ｕ ｄ ｒｔ ｅ
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(μs)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)。
深小孔电解加工中工具电极端面氧化行为研究
ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｙ（ Ｓ Ｅ Ｍ） ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ ｉ ｆ ｌ ｍ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｉ ｓ ａ ｌ ｓ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ
第 ３ ４卷 第 ６期 ２ ０ １ ３年 ６月
兵
工
学
报
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ． ６
ＡＣＴＡ ＡＲＭ ＡＭ ＥＮＴＡＲＩ Ｉ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
深小 孔 电解加工 中工具 电极端面氧化行为研究
李 兆龙 ，孙 术发 ，吕鹏 翔 ，韦 东波。 ，狄 士 春
的氧化膜 层 ， 其成 分 主要是 ｃ和 ｓ ｉ 的氧 化物 ； 工具 电极 的 吸附作 用是形 成 氧化膜 层 的主要 原 因； 采 用 适 当比例 的正负脉 冲加 工 可有效 抑制 氧化膜 层 的形 成 ， 对 已形 成氧 化膜 层具 有去 除作用 ， 显著提
高深 小孔 电解加 工 的稳定 性 。
（ １ ． 中 国科 学 院 常州 先 进 制 造 技 术 研 究 所 ，江 苏 常州 ２ １ ３ １ ６ ４ ； ２ ． 东 北 林 业 大 学 ，黑 龙 江 哈 尔 滨 １ ５ ０ ０ ４ ０； ３ ． 哈 尔 滨 工 业 大 学 机 电工 程 学 院 ，黑龙 江 哈 尔 滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｏｘ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｂｅ ｈ ａ ｖ ｉ ｏ ｒ ｏ ｆ Ｅｎｄ Ｆａ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｔｏ ｏ ｉ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄ ｅ
ｉ ｎ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎｇ ｏ ｆ Ｓ ｍａ ｌ ｌ Ｄｅ ｅ ｐ Ｈｏ ｌ ｅ
特种加工工艺1
影响激光加工的主要因素如下：
⑴激光加工的机械系统和光学系统的精度； ⑵激光的输出功率与照射时间的乘积等于激光束的能量； ⑶焦距、发散角和焦点位置对打孔的大小、深度和形状的影响 ⑷照射次数多可使孔深大大增加； ⑸光斑内的能量分布对打孔的形状有直接影响； ⑹工件材料不同，影响加工效率。
①不易达到较高的加工精度和加工稳定性； ②电解加工的附属设备比较多； ③电解产物需要进行妥善处理，否则会污染环境。
1——直流电源化气 3——工具 5——电解液泵
2——进给机构 4——工件
6——电解液
二、电解加工的应用
主要用于切削加工困难的领域，广泛应用于以下几个方面：
⒈叶片加工 ⒉型孔和型腔加工 ⒊深孔扩孔加工 ⒋电解抛光
电火花加工工艺特点主要有：
⑴电火花加工是利用火花放电破坏材料的原理，因此这种方法可以加工任何导电 的材料，而不受材料硬度、韧性和脆性等限制。
⑵加工电极与工件不接触，没有切削力的影响。 ⑶电火花加工不需要复杂的切削运动，可以加工形状复杂的零件表面。 ⑷工具只是一个电极，常采用紫铜、黄铜或石墨等材料制成。
四、电子束加工
在真空条件下，利用电子 枪中产生的电子经加速、聚集， 形成高能量大密度的细电子束， 以轰击工件被加工部位，使该 部件的材料熔化和蒸发，从而 进行加工。
⑴电子束能够极其微细地聚集； ⑵加工速度快； ⑶适用范围广； ⑷可通过磁场或电场进行控制。
五、磨料喷射加工
用高速射流来喷射磨粒， 使微小的磨粒在射流的驱动下 达到很高的速度，利用高速磨 粒的功能对工件进行加工。
特种切削就是指的那些不属于传统加工工艺范畴的加工工艺方法。特种加 工不使用刀具、磨具等切除金属，而是采用电、磁、声、光等物理能量及 化学能量或组合施加在被加工的部位上，从而使材料被去除、变形、改变 性质等。
电火花加工小模数内齿轮时工具电极齿形的设计与制造
寸 所 占 比例 过 大 。 因 此 ， 加 工 出 符 合 国标 基 准 齿 为
形 的 齿 轮 ， 须 设 计 专 用 滚 刀 来 加 工 工 具 电极 ， 种 必 这 专 用 滚 刀 的 设 计 是 在 标 准 滚 刀 基 础 上 对 一 些 齿形 几
何 参 数 进 行 修 正 。首 先 确 定 工 具 电极 的 有关 齿 形 几
１ 工 具 电 极 齿 形 的 设 计
根 据 电火 花 加 工 原 理 ， 电 间 隙确 定 后 ， 加 工 放 被 齿 轮 的 齿形 将 按 工 具 电极 的 齿 形 放 大 切 割 出来 。 由 于放 电 间 隙 的 大 小 决 定 着 生 产 率 和 制 造 成 本 ， 此 因 放 电 间 隙 不 可 能 太 小 。在 小 批 量 生 产 时 ， 电 间 隙 放 多选 ０ １～Ｏ ２ ｍ。 这 样 大 的 放 电 间 隙 对 被 加 工 齿 ． ．ｍ 轮 的顶 圆 、 圆 和 分 度 圆 齿 厚 的 加 工 精 度 将 产 生 不 根 同 程 度 的 影 响 。 如果 将 通 过 工 具 电极 齿 廓 上 任 意 一 点 法线 方 向 上 的 放 电 间 隙 设 为 法 向 间 隙 ， 在 分 度 则 圆 上对 称 分 布 的 单 面 法 向 、 向 和 径 向 间 隙 可 分 别 周
ｍ— — 被 加 工 齿 轮 模 数
根 据 式 （ ） （ ） （ ） 即 可 对 应 确 定 专 用 滚 刀 的 ５ 、 ６ 、７ ， 特定 齿形几何参 数 ：
滚 刀 齿 顶 高 为
ｈ ｈ ａ 踞＝ｍ ＋△ （） ８
滚 刀 齿 根 高 为
ｈ ｇ：ｈａ １ ） —Ａ ｇ＝（ ＋ｃ ｍ （） ９
分 度 圆 压 力 角
普通电火花机加工用工具电极材料的选择资料
普通电火花机加工用工具电极材料的选择1）Cu、Cu基合金及Cu基复合材料纯Cu（电解铜，俗称紫铜）也是一种常用的电极材料，尤其是加工有色金属材料时，常用电解铜作为工具电极材料。
Cu的熔点较低，电极损耗率较大，因此需要引入另一种高熔点材料来降低电极损耗率。
Cu－W合金兼有Cu的高导热性和W的高熔点、低热胀系数和耐电火花机侵蚀能力强的特点，使其成为一种高性能的工具电极材料。
Cu－W电极主要用于加工模具钢和WC工件，其中的Cu、W含量比一般为25:75。
但由于Cu－W电极的价格比普通的Cu或石墨电极高，因此目前在生产中应用并不多。
S.Singh等采用Cu、Cu－W合金、黄铜和Al电极加工一种淬硬工具钢，结果表明，Cu和Al电极的加工速度和加工精度较高，Cu 和Cu－W电极的损耗率最小，黄铜的电极损耗率最大。
相比而言，Cu是一种较好的电极材料，它能获得较高的加工精度和较好的加工表面粗糙度，且有高的材料去除率和低的电极损耗率。
Al的性能仅次于Cu，在加工表面粗糙度要求不高时可以选用。
雍耀维等[7]以Cu、W和Cu－W合金作为电极材料加工硬质合金，结果表明，Cu－W合金电极可明显提高加工速度，且在较低的加工电压下电极损耗并不大，因此Cu－W合金是加工硬质合金的理想电极材料。
TiC是一种高硬度耐火材料，熔点高，耐热冲击和磨损性能好。
L.Li等研究了烧结Cu/TiC、Cu－W/TiC电极中TiC对工具电极电火花机加工性能的影响，结果表明，含5％～45％TiC的Cu/TiC电极损耗率均低于常规的Cu电极。
综合考虑加工性能，25％的TiC是较理想的成分比例。
Cu－W/TiC电极材料也显示出良好的性能，其大多数电火花机加工表面的粗糙度优于Cu－W电极加工表面，因而可用于精加工。
对于Cu－W/TiC电极材料，添加15％的TiC可获得最佳效果。
ZrB2和TiSi具有良好的导电导热性和高熔点，H.M.Zaw等研究了用不同含量的Cu与ZrB2或TiSi采用粉末冶金法制作电火花机加工工具电极，并与石墨、Cu和Cu－W等电极材料的电火花机加工性能进行了比较。
课题一--电火花技术简要介绍
课题一电火花技术简要介绍一、电火花简介电火花技术，又称放电加工，日本叫法是Electrical Discharge Machining，简称EDM，苏联称电蚀加工，Electroerosion Machining，指利用两极间的脉冲放电产生的电腐蚀现象，对材料进行加工的方法。
电火花与机械加工的区别：机械加工是通过机床部件的相对运动，用比工件硬的刀具切除工件上多余的部分，来得到成品零件的；而电火花加工，工具与工件并不接触，靠工具和工件之间不断的脉冲性火花放电，产生局部的瞬间高温，把金属材料蚀除掉。
电火花腐蚀的主要原因是什么？火花放电时火花通道中瞬间产生大量的热，达到很高的温度，足以使任何金属材料局部熔化、气化而蚀除，形成放电凹坑，从而将金属材料腐蚀掉。
二、电火花的历史在插头或电器开关触点开、闭时，往往会产生火花而把接触表面烧毛，腐蚀成粗糙不平的凹坑而逐渐损坏，人们不断地避免这种有害的电腐蚀。
1940年，苏联学者拉扎连科夫妇开始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。
三、有害的火花放电转化为有用的加工技术的条件图1 电加工的示意图1、使工具电极和工件被加工表面之间保持一定的放电间隙，几微米-几百微米，不能间隙太小或太大，应具备工具电极的自动进给和调节装置。
电火花 钨电极
电火花钨电极
电火花加工是一种通过工具和工件之间不断产生的脉冲性火花放电来蚀除金属，从而达到加工目的的方法。
在这个过程中，工具电极通常使用熔点高、导电性好、易加工的金属制成，如铜、石墨等，而钨电极则较少用作工具电极。
钨电极主要用于氩弧焊，即TIG焊，这是因为钨电极具有熔点高、高温强度高、抗电子流冲击性能好、抗热震性能好、抗蒸汽氧化性能好、焊接时电弧稳定、飞溅少等优点。
此外，钨电极的导电性、导热性良好，易于加工和磨削，因此被广泛应用于TIG焊中。
在电火花加工中，虽然钨电极不是常用的工具电极材料，但在某些特殊情况下，如需要承受高温、高硬度或高耐磨性的加工场合，钨电极也可能被考虑使用。
然而，需要注意的是，钨电极的导电性相对较差，可能会影响电火花加工的效果和效率。
总之，钨电极主要用于氩弧焊等需要承受高温、高硬度或高耐磨性的焊接场合，而在电火花加工中则较少使用。
在选择电极材料时，需要根据具体的加工需求和条件进行综合考虑。
电火花加工的分类
2）存在电极损耗和二次放电 电极损耗多 集中在尖角或底面，最近的机床产品已能 将电极相对损耗比降至0.1％，甚至更小； 电蚀产物在排除过程中与工具电极距离太 小时会引起二次放电，形成加工斜度，影 响成型精度。二次放电甚至会使得加工无 法继续。
第15页，共17页。
3）最小角部半径有限制 一般电火花加工 能得到的最小角部半径等于加工间隙（通 常为0.02~0.3mm），若电极有损耗或采用 平动、摇动加工则角部半径还要增大。
有相同的截面或形 模、各种异形孔及微孔等 花穿孔成形
状
机床
电火 1.工具电极为沿 1.切割各种冲模和具有 约占电火花
花线 着其轴线方向移动 直纹面的零件
机床总数的
切割 着的线状电极
2.下料、截割和窄缝加 60%，典型机
2 加工 2.工具与工件在 工
床有DK7725、
两水平方向同时有 3.直接加工出零件
50N、60N
第4页，共17页。
名称：数控屏显成型机床
型号：D7132D、40D、 50D、63D
第5页，共17页。
ห้องสมุดไป่ตู้
名称：机电一体电火 花成型机床
型号：D7125ND、32ND
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名称：电火花高速穿孔机
第7页，共17页。
第8页，共17页。
二、影响金属蚀除率的主要因素
1.极性效应的影响
速小 管内冲入高压水基 100以上
2%，典型机
5 孔加 工作液
2.线切割预穿丝孔
床有D7003A
工
2.细管电极旋转 3.深径比很大的小孔， 电火花高速
如喷嘴等
小孔加工机
床
电火 花铣 6 削加 工
电火花加工常用名词和术语
电火花加工常用名词和术语标签：电火花加工|电火花加工机床1、放电间隙：放电间隙指加工时工具和工件之间产生火花放电的一层距离间隙。
在加工过程中，则称为加工间隙S，它的大小一般在0.01-0.5mm之间，粗加工时间隙较大，精加工时则较小。
2、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。
3、脉冲宽度：脉冲宽度简称脉宽，它是加到工具和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间，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。
粗加工可用较大的脉宽，精加工时只能用较少的脉宽。
4、脉冲间隔：脉冲间隔简称脉间或间隔，也称脉冲停歇时间。
它是两个电压脉冲之间的间隔时间(见图四)。
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，烧伤工具和工件；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、开路电压或峰值电压：开路电压是间隙开路时电极间的最高电压，等于电源的直流电压。
峰值电压高时，放电间隙大，生产率高，但成型复制精度稍差。
6、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25V左右，但它实际是一个高频振荡的电压。
电弧的维持电压比火花的维持电压低5V左右，高频振荡频率很低，一般示波器上观察不到高频成分，观察到的是一水平亮线。
过渡电弧的维持电压则介于火花和电弧之间。
7、击穿延时：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td，工作液介质才能被击穿放电，这一小段时间td称为击穿延时。
击穿延时td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td就大；反之，工具过进给时，放电间隙变小，td也就小。
8、加工电压或间隙平均电压：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、短路和脉冲间隔等零电压的平均值。
精密加工原理
1、基本原理1.脉冲发射器2.自动进给调节系统3.工具电极4.工件5.工作液6.工作液泵脉冲发电器1是利用电容器C的充电放电，把直流转变为脉冲电流，电流经过限流电阻R逐渐充集储存在电容器C上。
电容器上的电压逐渐升高，当它升高到足以使工具电极3和工件4之间的电极间隙火花放电击穿时，电容器上储存的绝大部分能量在电极间隙内瞬时放出，达到很高的电流密度，产生极高的温度（10000摄氏度左右），足以使局部表面熔化或气化，形成凸坑。
电容器上的电能顺势放完之后，工具电极和工具电极和工件间的绝缘介质立刻恢复绝缘状态，从而把放点电路切断，这时又经过电阻重新充电，如此循环不已。
在绝缘工作液中，工具与工件（正负极）间产生脉冲性火花放电，产生局部、瞬时高温，使工件溶化（气化）而抛离工件表面，达到金属表面被加工的目的。
条件：（1）一定间隙（工具与工件间，几微米～数百位米）（2）介质为绝缘工作液（3）工具与工件间产生脉冲性火花放电2、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,使局部金属融化,甚至汽化,从而将金属蚀除下来。
这一过程大致分为以下几个阶段：(1)极间介质的电离、击穿,形成放电通道当阴极表面某处的场强增大到105V/cm2时，就会产生电子发射，阴极逸出电子，高速奔向阳极。
电子在运动过程中撞击介质中的中性分子和原子，产生碰撞电离，形成更多的负电子和正离子，在连锁反应的作用下，导致电粒子雪崩时增加。
当电子达到阳极时，介质被瞬间击穿，产生火花放点，形成放电通道。
在放电通道形成的同时，正离子也奔向阴极。
介质击穿形成放电通道后，间隙电流骤升，间隙电压迅速降至放电维持电压（一般20~25V）。
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,使通道温度升高,通道中心温度可达到10000摄氏度以上。
astm d149标准ⅰ型电极
astm d149标准ⅰ型电极ASTM D149是一个广泛使用的测试标准，旨在评估电绝缘材料的电气绝缘性能。
该标准涵盖了使用不同类型电极进行测试的方法，其中Ⅰ型电极是其中最常用的一种。
Ⅰ型电极是ASTM D149标准中定义的平板电极，也被称为双平板电极。
这种电极由两个平行金属板构成，它们之间被电绝缘材料隔开。
电绝缘材料是在电极之间放置的样品。
在进行电绝缘性能测试时，Ⅰ型电极被用来应用一定的电场强度到电绝缘材料上，并度量通过材料的电流量。
这些测量结果被用来评估材料的电绝缘性能。
ASTM D149标准Ⅰ型电极的设计和使用有一些特定要求。
首先，电极的平板表面应当光滑且平整，以确保准确的电场分布。
其次，电极的尺寸和间距要符合标准要求，以确保可重复的测试结果。
在进行测试之前，Ⅰ型电极需要进行一些准备工作。
首先，电极应该进行清洁，以确保材料的表面没有任何污垢或油脂。
其次，电极应该进行预热处理，以达到所需的温度。
这些准备步骤可以确保测试结果准确和可靠。
在测试过程中，Ⅰ型电极需要施加一定的电场强度到电绝缘材料上。
这个电场强度通常是通过应用一定的电压来实现的。
随着电场强度的增加，电绝缘材料上的电流也会增加。
这个电流被称为漏电流，它是材料的导电性和电绝缘性的指标。
测试过程中，漏电流的测量通常是通过连接电极到一个电源和电流计。
电源提供所需的电场强度，而电流计则用来测量通过电绝缘材料的电流。
这些测量结果可以用来评估材料的电绝缘性能，并判断其是否符合特定的规格和标准要求。
在进行ASTM D149标准Ⅰ型电极测试时，需要注意一些关键因素。
首先是温度的控制。
测试过程中应当控制电绝缘材料的温度，以确保在不同温度条件下的测试结果的可比性。
其次是电场强度的选择。
合适的电场强度应该根据材料的特性和使用环境来确定。
最后，测试结果应该进行准确记录和报告，包括材料的电绝缘性能参数以及测试条件和结果的详细说明。
总之，ASTM D149标准Ⅰ型电极是一种广泛使用的测试工具，用于评估电绝缘材料的电绝缘性能。
特种加工第一讲
上高档电加工机床。
1.1 特种加工的产生和发展
国内外现 1 激光加工技术
现已拥有100kW的大功率CO2激光器，有的可 配上光导纤维进行多工位、远距离工作 ,已普 遍采用CNC控制、多坐标联动，并装有激光功率 监控、自动聚焦、工业电视显示等辅助系统。 激光制孔的最小孔径已达0.002mm，
激光切割薄材切割速度可达15m/min，切缝 一般在0.1～1mm之间 ,热影响区只有切缝宽的 10%～20%，最大切割厚度可达45mm，
1.3 对机械制造工艺技术的影响
1）提高了材料的可加工性； 材料的可加工性不再与硬度、强度、韧性、 脆性等成直接、正比关系
2）改变了零件的工艺路线； 改变了除磨削外其它的切削加工、成形加工 等都必须安排在热处理之后有习惯 3）缩短了新产品的试制周期； 取消了以往开发新产品而带来的一系列制 造相应的刀、夹、量具等二类夹具的时间， 还可以制造非标准的齿轮等
1.1 特种加工的产生和发展
2）随着社会生产的需要和科学技术的进步，
20世纪40年代（1943年），前苏联科学家拉
扎连柯夫妇研究开关触点遭受火花放电腐蚀
损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温
可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉，开
创和发明了电火花加工。首次摆脱了传统的
切削加工方法，获得“以柔克刚”的效果。
1.2 特种加工的分类
物料切蚀 加工 化学加工 复合加工 超声加工 磨料流加工 液体喷射加工 化学铣削 化学抛光 光刻 电化学电弧加工 电解电化学机械磨削 声能、机械能 机械能 机械能 化学能 化学能 光能、化学能 电化学能 电能、热能 切蚀 切蚀 切蚀 腐蚀 腐蚀 光化学腐蚀 熔化、气化腐蚀 离子溶解、 熔化、 切割 USM AFM HDM CHM CHP PCM ECAM MEEC
碳纳米管工具电极的导电性能
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电火花加工的常用术语
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)。
21—工具电极；2—工件；3—脉冲电源；4—伺服进给系统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(μs)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te6．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)。
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5、零件 掉头 保证总长 、 掉头,保证总长 保证总长. 6、钻直径为 、深度为 的中心孔 、钻直径为6、深度为10的中心孔 7、热处理：采用调质处理。 、热处理：采用调质处理。 8 、精磨轴直径为 、20的内圆，其内圆直 精磨轴直径为30、 的内圆 的内圆， 径至合格尺寸。 径至合格尺寸。 9、精磨轴直径为 的外圆，其 的外圆， 、精磨轴直径为40的外圆 外圆直径至合格尺寸。 外圆直径至合格尺寸。 10、手动攻丝 、手动攻丝.
工具电极的零件图
吊装螺纹孔
工具电 极凹模
定位心轴
制图
粟正礼 凹模
比例
：1
审核 株洲职业技术学院
加工工艺路线： 加工工艺路线： 材料为： 设备：数控机床、 材料为：紫铜 设备：数控机床、磨床 1、装夹、校正、固定。 、装夹、校正、固定。 2、 钻直径为 、深度 、 钻直径为20、 的孔. 为31的孔 的孔 3、粗车轴直径为 、 、粗车轴直径为30、 20，深度为 ，深度为16.5、31的 、 的 内圆，其内圆直径留0.5余 内圆，其内圆直径留 余 量。 4 、粗车轴直径为 的 粗车轴直径为40的 外圆，其外圆直径留0.5余 外圆，其外圆直径留 余 量。