电火花加工技术介绍PPT课件
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《电火花加工技术》PPT课件
7.3.4电极与工件的装夹与校正：
方块电极的校正
7.3.3电火花成型机
紫铜电极的校正
7.3.5控制参数的调整
1、电火花加工的主要工艺参数 〔1〕加工速度 〔2〕工具电极损耗 〔3〕外表粗糙度 〔4〕放电间隙
床中的主要参数及选择原那么
参数选用原那么深度表示该工作段的加工深度，全部工作段的“深度〞之和就是“设定 深度〞。它的单位是“长度单位〞。无论加工方向如何，“深度〞值总是大于零。高压 “高压〞的作用是是间隙击穿，提高放电效率，增加放电加工的稳定性。但高压会使放电 间隙增大，损耗增加。“高压〞电压分为“高〞和“中〞两档，精加工〔修光〕时应选择 “高〞，以提高稳定性和速度。中、粗加工时选“中〞，可降低电极损耗。低压“低压〞 电流是供电极和工件放电加工的主要成分。调节范围0—60伏。低压的选择与正面放电面 积有关。正面放电面积在1平方厘米，电流选择在3-6安。脉宽脉宽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。脉宽的调节范围是1-2000，单位为微秒。脉宽必须与 加工电流成一定比例。使用铜或铜钨合金作电极时大致为每安150-300。单位：微秒。 符 号：ti。脉间脉冲间隔简称脉间或间隔，也称脉冲停歇时间。单位：微秒。符号：to脉间 在调整时使放电加工稳定进展就可以了。脉间的调节范围为10-900。单位为微秒。一般情 况下选择脉宽的二分之一至三分之一。但不应小于20。伺服伺服间隙电压选择范围1-12， 数值越大，间隙电压越高，那么放电效率降低，排渣容易。速度伺服速度的选择范围为110，数值越大，间隙电压越高，伺服速度越快。伺服速度太大会造成Z轴抖动，加工时太 小会使Z轴运行变慢。一般伺服速度为6-8较适宜。粗加工时可选择大些，精加工时调小。 如加工过程中Z轴百分表抖动，可适当调小伺服速度。加工加工时间是周期提升中电极和 工件的放电时间。加工时间的选择范围为1-99，对应的加工时间为0.1-9.9秒。数值越大， 加工时间越长。提升提升高度指周期提升中停顿放电是电极离开工件的距离。一般选择510，再大也不会提高排渣效果，反而浪费了加工时间。极性加工极性是指放电加工是工件 所连接的脉冲电源极性。分正、负两档调节。绝大多数都采用负极性加工，工件接负极， 电极接正极。
电火花加工PPT课件
3.晶体管脉冲电源
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（三）、自动进给调节系统 包括伺服进给系统和参数控制系统
伺服进给系统：控制放电间隙 要求：
（1）有较广的速度调节跟踪范围 （2）有足够的灵敏度和快速性 （3）有较高的稳定性和抗干扰能力
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电液压式伺服进给系统
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（四）工作液过滤和循环系统
工作液循环系统油路图
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3 电火花线切割机床简介
的热量来不及扩散到其他部位，提高成形性和加工精度。
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3）脉冲波形是单向的
4）脉冲波形的主要参数（峰值电流、脉冲宽度、脉冲间 隙）有较宽的调节范围，以满足粗、中、精加工的要求
5）有适当的脉冲间隔时间，使放电介质有足够的时间消 除电离并冲去金属颗粒，以免引起电弧而烧伤工件
脉冲电源的种类：
1.张弛式脉冲电源 2.闸流管脉冲电源
4）提高了加工表面的粗糙度，特别是底平面
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（二）、 脉冲电源：
作用：把正弦交流电流转变成频率较高的单向脉冲电流 向工件和工具电极间加工间隙提供所需的放电能量以蚀 除金属。 脉冲电源的输入380V、50Hz的交流电， 其输出应满足如下要求：
1）要有一定的脉冲放电能量，否则不能使工件气化
2）火花放电必须是短时间的脉冲放电，这样使放电产生
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个人观点供参考，欢迎讨论！
电火花机床. 原理图
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电火花机.床
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（一）、机床本体：
组成： 床身、立柱、主轴头及附件、工作台等部分 作用：实现工件和工具电极的装夹固定和运动的机械系统 平动头：解决修光侧壁和提高尺寸精度
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电火花加工技术ppt课件
曲线为主，不要设计成尖角形、如刀、剑等。
电火花
石油工业训练中心
1.在加工中，利用丝的单向移动切割工件 2.电极丝的运行速度不到0.2m/s 3.所采用的工作液大多为去离子水，一般为浸泡式供液 4.机床结构复杂，价格昂贵，加工精度高
电火花线切割 4.3.3 低速走丝线切割工件
石油工业训练中心
上下异型件
配合件
石油工业训练中心
电火花线切割
电火花线切割原理 1-绝缘底板 2-工件 3-脉冲电源 4-钼丝 5-导向轮 6-支架 7-丝筒
电火花线切割 4.2.2 高速走丝线切割
石油工业训练中心
电火花线切割 4.2.3 工件形成运动形式
石油工业训练中心
电火花线切割 4.2.4 高速走丝线切割特点
石油工业训练中心
1.贮丝筒使电极丝作正反向交替移动; 2.移动速度可达8～10米/秒; 3.采用线切割专用乳化液，冲洗式供液; 4.机床结构简单，价格低廉，加工精度较好;
计数 加工 方向 指令
N 序号
G
准备 功能
X
X坐 标值
YZF
Y坐 Z坐 进给 标值 标值 速度
;
分段 号
电火花线切割编程 5.2 CAXA软件
石油工业训练中心
电火花线切割编程
5.3 设计图形
请问一下图形有何特点？
石油工业训练中心
首尾相连的线 没有交点 没有断点 没有重合线
电火花线切割编程 5.4 电火花线切割作品
石油工业训练中心
电火花原理
2.1 电火花原理
工具 工具 正极
工件 负极 工件
电
压 根据公式
E=u/d
时间
电火花
石油工业训练中心
1.在加工中，利用丝的单向移动切割工件 2.电极丝的运行速度不到0.2m/s 3.所采用的工作液大多为去离子水，一般为浸泡式供液 4.机床结构复杂，价格昂贵，加工精度高
电火花线切割 4.3.3 低速走丝线切割工件
石油工业训练中心
上下异型件
配合件
石油工业训练中心
电火花线切割
电火花线切割原理 1-绝缘底板 2-工件 3-脉冲电源 4-钼丝 5-导向轮 6-支架 7-丝筒
电火花线切割 4.2.2 高速走丝线切割
石油工业训练中心
电火花线切割 4.2.3 工件形成运动形式
石油工业训练中心
电火花线切割 4.2.4 高速走丝线切割特点
石油工业训练中心
1.贮丝筒使电极丝作正反向交替移动; 2.移动速度可达8～10米/秒; 3.采用线切割专用乳化液，冲洗式供液; 4.机床结构简单，价格低廉，加工精度较好;
计数 加工 方向 指令
N 序号
G
准备 功能
X
X坐 标值
YZF
Y坐 Z坐 进给 标值 标值 速度
;
分段 号
电火花线切割编程 5.2 CAXA软件
石油工业训练中心
电火花线切割编程
5.3 设计图形
请问一下图形有何特点？
石油工业训练中心
首尾相连的线 没有交点 没有断点 没有重合线
电火花线切割编程 5.4 电火花线切割作品
石油工业训练中心
电火花原理
2.1 电火花原理
工具 工具 正极
工件 负极 工件
电
压 根据公式
E=u/d
时间
第三章模具电火花加工技术教学幻灯片
2）加速电极间隙的冷却，有助于防止金属表面局部 热量积累，防止烧伤和电弧放电的产生。
3）加剧放电的流体动力过程，帮助金属的抛出，加 速了电蚀产物的排除。
4）有助于加强电极表面的覆盖效应和改变工件表面 层的物理化学性能。。
第三章 模具电火花加工技术
2.对液体介质的要求： 1）具有一定的绝缘强度、较快的绝缘强度恢复性能， 有较好的流动性。 2）燃点、闪点要高，不会爆炸，不容易燃烧。 3）无毒、无刺激性，放电时的分解物对加工妨碍小， 对人体无害。 4）加工稳定性要好，工艺指标要高。 5）价格便宜，容易取得。
第三章 模具电火花加工技术
三、实现电火花加工基本条件
➢脉冲电源的脉冲波形基本是单向的。放电延续 时间ti称为脉冲宽度，应小于10-3s，以使放电产 生的热量来不及从放电点过多传导，扩散到其它 部位，从而在极小范围内使金属熔化直至气化。 脉冲间隔t0，使放电介质有足够长的时间恢复绝 缘状态，以免引起持续电弧放电烧伤加工表面而 无法用于尺寸加工。
（3）伺服进给系统 使主轴作伺服运动
（4）液体介质循环过滤系统
提供清洁的、有一定压力的液体介质。
第三章 模具电火花加工技术
二、电火花加工工艺特点
1）便于加工用机械加工方法难以加工或无法 加工的材料，如淬火钢、硬质合金钢、耐热 合金。
2）电极和工件在加工过程中不直接接触， 没有机械切削力。能进行微细、复杂型面加 工，可加工特小孔、深孔、窄孔及复杂形状 的零件。
第三章 模具电火花加工技术
2.材料的选择：
电极材料必须是导电材料。 在生产中应选择损耗小、加工过程稳定、加工 速度高、机械加工性能好、来源丰富、价格低 廉的材料制造电极。
常用的材料有紫铜、石墨、钢、铸铁、黄铜、 银钨合金及铜钨合金等。
3）加剧放电的流体动力过程，帮助金属的抛出，加 速了电蚀产物的排除。
4）有助于加强电极表面的覆盖效应和改变工件表面 层的物理化学性能。。
第三章 模具电火花加工技术
2.对液体介质的要求： 1）具有一定的绝缘强度、较快的绝缘强度恢复性能， 有较好的流动性。 2）燃点、闪点要高，不会爆炸，不容易燃烧。 3）无毒、无刺激性，放电时的分解物对加工妨碍小， 对人体无害。 4）加工稳定性要好，工艺指标要高。 5）价格便宜，容易取得。
第三章 模具电火花加工技术
三、实现电火花加工基本条件
➢脉冲电源的脉冲波形基本是单向的。放电延续 时间ti称为脉冲宽度，应小于10-3s，以使放电产 生的热量来不及从放电点过多传导，扩散到其它 部位，从而在极小范围内使金属熔化直至气化。 脉冲间隔t0，使放电介质有足够长的时间恢复绝 缘状态，以免引起持续电弧放电烧伤加工表面而 无法用于尺寸加工。
（3）伺服进给系统 使主轴作伺服运动
（4）液体介质循环过滤系统
提供清洁的、有一定压力的液体介质。
第三章 模具电火花加工技术
二、电火花加工工艺特点
1）便于加工用机械加工方法难以加工或无法 加工的材料，如淬火钢、硬质合金钢、耐热 合金。
2）电极和工件在加工过程中不直接接触， 没有机械切削力。能进行微细、复杂型面加 工，可加工特小孔、深孔、窄孔及复杂形状 的零件。
第三章 模具电火花加工技术
2.材料的选择：
电极材料必须是导电材料。 在生产中应选择损耗小、加工过程稳定、加工 速度高、机械加工性能好、来源丰富、价格低 廉的材料制造电极。
常用的材料有紫铜、石墨、钢、铸铁、黄铜、 银钨合金及铜钨合金等。
电火花加工原理ppt课件
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6
7 1
图4.1 电火花加工原理 1—工件；2—脉冲电源；3—自动进给装置 4—工具电极；5—工作液；6—过滤器；7—泵
5
1：基本原理
由于放电时间极短，放电区域很小，所以能量 高度集中，工件表面和工具电极表面的金属局部熔 化，甚至汽化蒸发。并在爆炸力的作用下被抛入工 作液中冷却为金属小颗粒，并被工作液冲离，从而 使工件表面形成一个微小的凹坑。一次脉冲放电后， 介质恢复绝缘强度等待下一次放电。
播放
14
四、影响加工速度的主要因素---极性效应
定义：正、负两极的蚀除速度不同，这种蚀除速度不同 的现象称极性效应。
当采用短脉冲进行 加工时，大部分正离子 尚未到达负极表面，脉 冲便已结束，所以负极 的蚀除量小于正极。
工件正极—正极性加工
精加工
短脉冲
ti <10 s
15
当采用长脉冲加 工时，正离子有足够 的时间加速得到较大 的速度，也有足够的 时间到达负极表面。 加上它的质量大，因 而正离子对负极的轰 击作用远大于电子对 正极的轰击，负极的 蚀除量大于正极。
（2）放电 在电场作用下，电子高速奔向阳极，正 离子奔向阴极，并产生火花放电，形成放电通道。 由于放电通道受放电时磁场力和周围液体介质的 压缩，其截面积极小
7
(3)热膨胀
由于放电通道中电子和正离子高速运动时相互碰撞，产 生大量热能。阳极和阴极表面受高速电子和正离子流的撞击， 其动能也转化为热能。在热源作用区的电极和工件表面层金 属会很快熔化，甚至气化。工作液变黑，在极间冒出小气泡。 因此，具有突然膨胀、爆炸的特性(可听到噼啪声)。
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三、 电火花加工的特点
(1)便于加工用机械加工难以加工或无法加工的材料。
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图4.1 电火花加工原理 1—工件；2—脉冲电源；3—自动进给装置 4—工具电极；5—工作液；6—过滤器；7—泵
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1：基本原理
由于放电时间极短，放电区域很小，所以能量 高度集中，工件表面和工具电极表面的金属局部熔 化，甚至汽化蒸发。并在爆炸力的作用下被抛入工 作液中冷却为金属小颗粒，并被工作液冲离，从而 使工件表面形成一个微小的凹坑。一次脉冲放电后， 介质恢复绝缘强度等待下一次放电。
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四、影响加工速度的主要因素---极性效应
定义：正、负两极的蚀除速度不同，这种蚀除速度不同 的现象称极性效应。
当采用短脉冲进行 加工时，大部分正离子 尚未到达负极表面，脉 冲便已结束，所以负极 的蚀除量小于正极。
工件正极—正极性加工
精加工
短脉冲
ti <10 s
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当采用长脉冲加 工时，正离子有足够 的时间加速得到较大 的速度，也有足够的 时间到达负极表面。 加上它的质量大，因 而正离子对负极的轰 击作用远大于电子对 正极的轰击，负极的 蚀除量大于正极。
（2）放电 在电场作用下，电子高速奔向阳极，正 离子奔向阴极，并产生火花放电，形成放电通道。 由于放电通道受放电时磁场力和周围液体介质的 压缩，其截面积极小
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(3)热膨胀
由于放电通道中电子和正离子高速运动时相互碰撞，产 生大量热能。阳极和阴极表面受高速电子和正离子流的撞击， 其动能也转化为热能。在热源作用区的电极和工件表面层金 属会很快熔化，甚至气化。工作液变黑，在极间冒出小气泡。 因此，具有突然膨胀、爆炸的特性(可听到噼啪声)。
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三、 电火花加工的特点
(1)便于加工用机械加工难以加工或无法加工的材料。
电火花加工工艺课件
宝石、硬质合金等硬脆材料加工
其他领域
电火花加工能够有效地完成这些材料的切 割、打孔等操作。
在航空航天、医疗器械等领域，电火花加 工也有广泛的应用。
02
电火花加工设备
机床类型
立式电火花加工机床
适用于加工小型、中型零件，具有结构简单、操作方 便的优点。
卧式电火花加工机床
适用于加工大型、重型零件，具有加工范围广、切削 力强的特点。
加工效率低下
• 加工效率低下是电火花加工中常 见的问题之一，它会导致加工成 本的增加和生产效率的降低。
加工效率低下
•·
1. 效率低下原因分析： 加工效率低下 的主要原因是电火花放电的能量利用 率较低，同时电极的损耗和更换也会 影响加工效率。
加工效率低下
1. 提高能量利用率： 优化电火花加工参数和电 路参数，提高电火花放电的能量利用率，从而
提高加工效率。
3. 并行加工： 采用多轴联动和多电极同时加工的方 式，提高加工效率和加工大型复杂工件的能力。
2. 解决方案：
2. 快速更换电极： 开发快速更换电极的装置和 工具，减少电极更换的时间和操作，提高加工效 率。
06
电火花加工发展趋势与展望
高效电火花加工技术
高效电火花加工技术是提高加工效率的重要手 段，通过改进电火花加工的电源、控制和工艺 参数，实现快速、高效率的加工。
加工速度
01 加工速度是指在单位时间内完成的工件面 积或体积。
02
提高加工速度是提高生产效率的关键。
03
加工速度受到多种因素的影响，如放电间 隙、电极损耗、电流密度、电压等。
04
在保证加工质量的前提下，需要合理调整 这些参数，以提高加工速度。
电火花加工PPT课件
排除电蚀产物。
六、电火花加工的分类
电火花穿孔成形加工、电火花线切割加工、 电火花磨削和镗磨、电火花展成加工、电 火花表面强化与刻字。
第二节 电火花加工中的基本工艺规律
一、穿孔加工——常指贯通的等截面或变截面的二维型孔的电火花加工。 3）放电必须在一定绝缘性能的液体介质中进行 第五节 其他电火花加工
第一节 基本原理和分类
一、电火花腐蚀产生的原因
十九世纪末期，在美国发明了电笔，它是在电 极与被加工工件金属之间，通过低电压、大电流 时进行刻印或写字的，进入二十世纪后，通过在 介电液体中放电，能够制作金属粉末等。1943年， 前苏联科学家研究开关触点遭受火花放电腐蚀损 坏的有害现象和原因，发现电火花的瞬时高温可 以使局部的金属熔化、气化而被蚀除掉，开创了 电火花加工方法。之后日本把电火花加工作为精 密加工，用于金属模具加工来研究。现在电火花 加工已经成为金属模具加工的主要手段。
2、工具电极损耗
3
电极结构
4）RLC线路脉冲电流 2）热影响层：材料无熔化，但金相组织发生了变化 2、加工外螺纹：工件作径向进给 1）工件接脉冲电源的正极——正极性加工 磨削——工具、工件旋转运动，轴向进给 间隙一致性，保持不变时，可以通过修正工具电极的尺寸对放电间隙进行补偿 又称白层，随脉冲能量的增大而变厚，与机体结合不牢。 淬火钢：再淬火区，高温回火，低温回火 凹模的质量指标主要是尺寸精度、冲头与凹模的配合间隙，刃口高度、刃口斜度和落料角。 能达到较高的仿形精度，每个电极加工时必须把上一规准的放电痕迹去掉，要求电极的制造精度高，定位装夹精度高 1）高低压复合脉冲电源 1）可以采取冲油或定时抬刀的办法排除电蚀产物。 3）显微裂纹 受拉应力产生显微裂纹。 1943年，前苏联科学家研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的有害现象和原因，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、气化 而被蚀除掉，开创了电火花加工方法。 深径比可超200以上。 加工型腔模具——电极的低损耗 1）材料：钢T8A、T10A、Cr15等 3、加工薄壁、异形小孔、深小孔等有特殊要求的零件。 3）为了适应不同规准，整个功率级由几十只大功率高频晶体管并联，可调粗、中、精加工规准。 2）精度：不低于IT7，Ra1.
六、电火花加工的分类
电火花穿孔成形加工、电火花线切割加工、 电火花磨削和镗磨、电火花展成加工、电 火花表面强化与刻字。
第二节 电火花加工中的基本工艺规律
一、穿孔加工——常指贯通的等截面或变截面的二维型孔的电火花加工。 3）放电必须在一定绝缘性能的液体介质中进行 第五节 其他电火花加工
第一节 基本原理和分类
一、电火花腐蚀产生的原因
十九世纪末期，在美国发明了电笔，它是在电 极与被加工工件金属之间，通过低电压、大电流 时进行刻印或写字的，进入二十世纪后，通过在 介电液体中放电，能够制作金属粉末等。1943年， 前苏联科学家研究开关触点遭受火花放电腐蚀损 坏的有害现象和原因，发现电火花的瞬时高温可 以使局部的金属熔化、气化而被蚀除掉，开创了 电火花加工方法。之后日本把电火花加工作为精 密加工，用于金属模具加工来研究。现在电火花 加工已经成为金属模具加工的主要手段。
2、工具电极损耗
3
电极结构
4）RLC线路脉冲电流 2）热影响层：材料无熔化，但金相组织发生了变化 2、加工外螺纹：工件作径向进给 1）工件接脉冲电源的正极——正极性加工 磨削——工具、工件旋转运动，轴向进给 间隙一致性，保持不变时，可以通过修正工具电极的尺寸对放电间隙进行补偿 又称白层，随脉冲能量的增大而变厚，与机体结合不牢。 淬火钢：再淬火区，高温回火，低温回火 凹模的质量指标主要是尺寸精度、冲头与凹模的配合间隙，刃口高度、刃口斜度和落料角。 能达到较高的仿形精度，每个电极加工时必须把上一规准的放电痕迹去掉，要求电极的制造精度高，定位装夹精度高 1）高低压复合脉冲电源 1）可以采取冲油或定时抬刀的办法排除电蚀产物。 3）显微裂纹 受拉应力产生显微裂纹。 1943年，前苏联科学家研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的有害现象和原因，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、气化 而被蚀除掉，开创了电火花加工方法。 深径比可超200以上。 加工型腔模具——电极的低损耗 1）材料：钢T8A、T10A、Cr15等 3、加工薄壁、异形小孔、深小孔等有特殊要求的零件。 3）为了适应不同规准，整个功率级由几十只大功率高频晶体管并联，可调粗、中、精加工规准。 2）精度：不低于IT7，Ra1.
电火花加工原理PPT(16张)
三菱推獎加工液 EDF-K2
密度(15oC) = 0.77[ g/cm3] 引火点(PM) = 83[oC] 粘度40oC = 2.2 [mm2/s]
石油产物
电火花加工液 石油产物
液体介质(工作液)比较。
目前, 多采用石油产物作为工作液
三菱推獎加工液 EDF-K2
密度(15oC) = 0.77[ g/cm3] 引火點(PM) = 83[oC] 黏度40oC = 2.2 [mm2/s]
电火花加工液
在一般放电加工中, 是使用液体介质(工作液)中进行。 目前, 多采用石油产物作为液体介质(工作液) 液体介质(工作液)主要作用 • 压缩放电信道- 使放电能量高度集中在极少区域内 • 加速电极间隙的冷却 • 加速排除电蚀废弃物 • 有助加强电极表面之覆盖效应
石油产物主要特性
1) 密度(15oC) [ g/cm3] 2) 引火点 (PM)[oC] 3) 粘度40oC [mm2/s] 4) 添加剂
有效放电率减少
电火花加工液
粉末添加剂
大面积加工（油＋粉
末）
Ｃ(静电容量 ）=ε・Ｓ―（面积 ） ｄ （距离 ）
(大面积Ｓ~□５０以上、
表面粗度１０μｍ以下)
精加工加工电流少
↓粉末添加
距离ｄ増加
加工表面平均
导电率（导电性）ε减少 ↓
Ｃ（絶縁性）减少
↓
有效放电率増大
粉末裝置 規格
EA8粉末裝置： I）機床標準油箱容量200L II）粉末所需之份量500g至 1kg III）每次加入石墨粉後，可 加工使用150至200小時。 IV)當每次添加粉末後，只 可使用粉末加工，直至粉末 失效後，將粉末過濾走。
4) 添加剂 在油中添加活化剂(如: 硫,重油,四氯化炭)/添加剂 (如:石墨粉末, 铝粉末,硅粉末)都能够有效地提高加 工效率.
《电火花加工》PPT课件
•㈠.极性效应的影响，由于正负极不同而彼此电蚀量不一样的现象，称极性效应。 •㈡.电参数对电蚀量的影响
qa ka wm ft qc kc wm ft
va
qa t
ka wm f
vc
qc t
kc wm f
•式中， • qa、qc——正负极的总蚀除量 • Va、Vc——正负极的蚀除速度 • WM————单个脉冲能量 • f——脉冲频率 • t——脉冲时间 • Ka、Kc——与电极材料、脉冲参数、工作液有关的工艺参数。 • ψ——有效脉冲利用率
脉冲电流波形
2
电火花加工
电火花加工的特点 • 1）便于加工用机械加工难以加工或无法加工的材料； • 2）电极和工件在加工过程中不接触，便于加工小孔、深孔、窄缝零件； • 3）电极材料不必比工件材料硬； • 4）直接利用电能、热能进行加工，便于实现加工过程的自动控制； • 5) 广泛应用于凹模型孔、型腔加工。
5
• 火花放电产生高温的特性：
• ①.局部：结果使金属材料局部熔化、汽化。
• ②.瞬时：热量集中，来不及扩散，能量密度大 ，最后蚀除掉金属形成放电坑。
• 虽然在正负电极之间加上电源可以实现火花放 电这一物理现象进行实际加工，还要满足一定的 条件才行。
2-3.电火花加工中的一些基本规律
•●影响材料放电腐蚀量的主要因素
• ㈡：工具电极相对损耗速度和相对损耗比
• 在工作现场中，用来衡量工具电极是否耐损耗，不单单是提高工具损耗速度V E，还要看同时能达到的加工速度VW。
• 因此，采用相对损耗或称损耗比θ，作为衡量工具电极耐损耗的指标，即：
• 式中的VE、VW均以mm3/min为单位，θ为体积相对损耗，以g/min为单位，表 示了质量的相对损耗。
qa ka wm ft qc kc wm ft
va
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ka wm f
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kc wm f
•式中， • qa、qc——正负极的总蚀除量 • Va、Vc——正负极的蚀除速度 • WM————单个脉冲能量 • f——脉冲频率 • t——脉冲时间 • Ka、Kc——与电极材料、脉冲参数、工作液有关的工艺参数。 • ψ——有效脉冲利用率
脉冲电流波形
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电火花加工
电火花加工的特点 • 1）便于加工用机械加工难以加工或无法加工的材料； • 2）电极和工件在加工过程中不接触，便于加工小孔、深孔、窄缝零件； • 3）电极材料不必比工件材料硬； • 4）直接利用电能、热能进行加工，便于实现加工过程的自动控制； • 5) 广泛应用于凹模型孔、型腔加工。
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• 火花放电产生高温的特性：
• ①.局部：结果使金属材料局部熔化、汽化。
• ②.瞬时：热量集中，来不及扩散，能量密度大 ，最后蚀除掉金属形成放电坑。
• 虽然在正负电极之间加上电源可以实现火花放 电这一物理现象进行实际加工，还要满足一定的 条件才行。
2-3.电火花加工中的一些基本规律
•●影响材料放电腐蚀量的主要因素
• ㈡：工具电极相对损耗速度和相对损耗比
• 在工作现场中，用来衡量工具电极是否耐损耗，不单单是提高工具损耗速度V E，还要看同时能达到的加工速度VW。
• 因此，采用相对损耗或称损耗比θ，作为衡量工具电极耐损耗的指标，即：
• 式中的VE、VW均以mm3/min为单位，θ为体积相对损耗，以g/min为单位，表 示了质量的相对损耗。
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三、电火花加工的特点：
⒈优点： ⑴难切削材料 ⑵特殊、复杂零件 ⑶无明显作用力
⒉缺点： ⑴导电材料 ⑵加工速度慢 ⑶电极损耗 ⑷角半径有限制
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四、电火花加工的分类：
⒈穿孔成型加工 ⒉线切割加工 ⒊电火花磨、镗削 ⒋同步共轭回转加工 ⒌高速小孔加工 ⒍表面强化、刻字 ⒎电火花铣削加工 ⒏微细电火花加工 ⒐电火花表面沉积加工 ⒑电火花表面着色
时间： 0.1～0.01µ s
电阻： 绝缘→几分之一欧姆
电流密度： 105～106 A／cm2（103～104 A／mm2）
20～25 V 温度：
10000℃ 初始压力：
数至数十Mpa
二、介质热分解、电极材 料熔化、气化热膨胀
电子→正极 正离子→负极 电能→动能→热能 通道高温→工作液热分解 表面瞬时热源 热膨胀 小气泡
⑴单电极平动法
一个电极：粗、中、精 主轴头上 数控：摇动加工：
工作台按一定轨迹做 微量移动
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㈡ 型腔模的电火花加工
⑵多电极更换法
多电极依次更换加工同一型腔
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㈡ 型腔模的电火花加工
⑶分解电极法
单电极平动加工法和多电极更换 加工法的综合应用。 主型腔和副型腔电极 先主后副
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㈡ 型腔模的电火花加工
电火花穿孔加工
电火花成型加工
φ0.01 φ3mm
固 定 板 ）
冲 模 （ 凸
粉 末 冶 金
凹模
模
、
挤 压 模 （ 型 腔 ）
型 孔 零 件
孔 、 异 形
小 孔 （
孔
）
～
料模、胶木模） 型腔模（锻模、
型 腔 零 件
卸
压
料
铸
板
模
、
小
、
圆
塑
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㈠ 冲模的电火花加工
优点： ⑴在工件淬火后进行加工，避免热处理变形。 ⑵配合间隙均匀，刃口耐磨。 ⑶不受材料硬度限制，扩大了模具材料的选用范围。 ⑷中、小型复杂凹模、整体式、简化结构、提高强度。
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一、电火花加工方法
㈠ 冲模的电火花加工
㈡ 型腔模的电火花加工
㈢ 小孔加工
㈣ 异形小孔的电火花加工
㈤ 电火花小孔磨削
㈥ 电火花铲磨硬质合金小模数齿轮滚刀
㈦ 电火花共轭同步回转加工螺纹
㈧ 金属电火花表面强化和刻字
㈨ 电火花双轴回转展成法磨削凹凸球面球头
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一、电火花加工方法
电火花穿孔成型加工
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第二节电火花介质击穿放电微观物理过程
一、极间介质的电离、击穿、形成放电通道 二、介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀 三、电极材料的抛出 四、极间介质的消电离
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第二节电火花介质击穿放电微观物理过程
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第二节电火花介质击穿放电微观物理过程
一、极间介质的电离、击穿、形 成放电通道
场强： 105V／mm（100 V／µm）
钳工精修 线切割加工 酸洗 镀铜、镀锌
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㈡ 型腔模的电火花加工
⒈型腔模电火花加工的工艺方法 锻模、压铸模、胶木模、塑料模、挤压模。
特点： 盲孔加工，循环、排除差，无法靠进给补偿
精度，加工面积大，损耗不均匀，精度。 加工方法:
⑴单电极平动法 ⑵多电极更换法 ⑶分解电极法
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㈡ 型腔模的电火花加工
电火花加工技术介绍
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第一节 放电的伏安特性和电火花加工的基 本原理
一、放电的伏安特性 二、电火花加工原理 三、条件 四、特点 五、分类
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一、放电的伏安特性
1.放电现象与电加工方法 ⒉放电现象的基础和放电的伏安特性
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1.放电现象与电加工方法
放电加工是通过人工设定的放电现象，利用其能量进 行加工的方法。
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⒉放电现象的基础和放电的伏安特性
把在固体、液体、气体的绝缘体内通过电流时的现象称为放电。 使其产生绝缘破坏，就会从电晕放电(corona)开始，经过火花放电
(spark)、电弧放电(arc)的形式，完成绝缘的破坏。
暗流 ： a-b段 电晕放电(b) 火花放电(b-c段) 电弧放电(d-e段以后)
爆炸声
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第二节电火花介质击穿放电微观物理过程
三、电极材料的抛出
向外膨胀 气泡内外各处压力不等 排挤、抛出，进入工作液 飞溅 镀覆 吸附
抛出作用： 热爆炸力 电动力 流体动力
四、极间介质的消电离
恢复绝缘 消电离时间 电蚀产物排除
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第三节 电火花加工方法和新技术
一、电火花加工方法 二、电火花加工新技术.5来自气体中放电类型.
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起始放电间隙与放电电压
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二、电火花加工原理
电火花加工原理： 工件和工具之间脉冲性放电的电腐蚀现象
来蚀除多余金属，以达到对零件的尺寸、 形状及表面质量预定的加工要求。
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二、条件
⒈经常保持一定的间隙 几微米到几百微米
⒉脉冲放电 1μs～1000μs
⒊绝缘介质 103～107Ω·㎝
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㈠ 冲模的电火花加工
⒉工具电极
⑴电极材料： T8A，T10A Cr12，GCr15 硬质合金
⑵电极的设计 电极结构：
整体式 镶拼式 组合式：多孔落料模、级进模
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㈠ 冲模的电火花加工
硬质合金：电极适当加长。 工具电极的截面轮廓尺寸比预定加工的型孔尺寸均匀地缩小一个加工间 隙。 重心位于主轴中心线上。 电极减重：开减轻孔（不能是通孔） ⑶电极的制造 机加→成型磨
19世纪末期，在美国发明了电笔，它是在电极与被加工 工件金属之间，通过低电压、大电流时进行刻印或写 字的；
进入20世纪后，通过在介电液体中放电，能够制作金 属粉末等 ；
苏联学者拉扎连柯夫妇 1943年在金属上打孔获得成功 发明电火花加工
日本把电火花加工作为精密加工，用于金属模具加工 来研究。电火花加工已经成为金属模具加工的主要手 段
一、冲模的电火花加工 ⒈冲模的电火花加工工艺 ⒉工具电极
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㈠ 冲模的电火花加工
⒈冲模的电火花加工工艺
凹模的尺寸精度：主要靠电极来保 证。 L2=L1＋2SL L2：凹模的尺寸 L1：工具电极的尺寸 SL：单面火花间隙值 直接配合法： 直接用加长的钢凸模作为电极加工凹 模，反向加工，加工后把损耗部分切 除或低熔点合金浇固。 钢打钢：磁性，300V高低压复合回路。 绝大多数冲模采用线切割加工
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第二节电火花介质击穿放电微观物理过程
电火花加工过程中，包含着加工间隙中的电蚀产物 产物从工件电极和工具电极上蚀除、间隙中电蚀产 物从间隙中排出、间隙尺寸增大、电极跟进等过程。
从微观上看，加工间隙中的电蚀产物产物是如何 （怎样）从工件电极和工具电极上蚀除下来的？电 火花介质击穿放电微观物理过程。