电火花成形加工原理、特点和影响加工因素
第二章 电火花加工
二、电火花加工的特点 1、非接触加工，无宏观切削力 2、适合于难切削导电材料的加工 3、有电极损耗 4、加工速度较慢 5、可加工特殊及复杂形状的表面
三、电火花加工的适用范围 1、加工任何难加工的金属材料和导电材料 2、加工材料复杂的表面 3、加工薄壁、异形小孔、深小孔等有特殊 要求的零件。
第三节 电火花加工设备和工作液
一、电火花加工机床 1、机床总体部分（电火花穿孔成形机床）——主 轴头、床身、立柱、工作台及工作液槽 2、主轴头要求（精度和刚度） 1）结构简单 2）传动链短 3）传动间隙小 4）热变形小 5）具有足够的精度和刚度
3）工具电极夹具（十字铰链式和球面铰链 式）——调节工具电极和工作台的垂直度、 工具电极在水平面内微量的扭转角。
1）工件接脉冲电源的正极——正极性加工 2）工件接脉冲电源的负极——负极性加工 思考：短脉冲与长脉冲适合哪种极性加工， 那一种适合精加工？
短脉冲——正极性——精加工 长脉冲——负极性——粗加工
3）正极吸附效应 ——黑膜只能在正极表面生成，所以只 能使用负极性加工 影响吸附效应的因素： 峰值电流、脉冲间隔一定时，碳黑膜厚度随着脉冲 宽度的增加而增加。 脉冲宽度、峰值电流一定时，碳黑膜厚度随着脉冲 间隔增大而减薄。 冲抽油压力也会对吸附效应有影响，过大的油压会 冲走带电碳粒子，减少吸附效应。
三、小孔电火花加工 工艺 1、适于Ф 0.3～ Ф 3mm，深径比可超 200以上。为了改善 排屑条件，采用电磁 振动头或超声波振动 头。可采用空心管电 极中部冲油。
四、异形小孔的电火花加工——主要是异 形电极的制造及装夹。 1、冷拔——采用电火花线切割加工并配合 钳工修磨制成异形电极的拉丝模。 2、电火花线切割加工整体电极 3、电火花反拷加工整体电极（见图4-31）
第5章 电火花加工
第5章 电火花成型加工
1、碳素层的生成条件
（1）要有足够的温度 。
（2）要有足够多的电蚀产物，尤其是介质的热解产物---碳 粒子。 （3）要有足够的时间，以便在表面上形成一定厚度的碳素 层。 （ 4）采用负极性加工，因为碳素层宜在阳极表面生成。 （5）必须在油类介质中加工。
模具数控加工技术
第5章 电火花成型加工
5.3.1NH7145型数控电火花成型机用途和特点
主轴头
平动头
模具数控加工技术
第5章 电火花成型加工
模具数控加工技术
第5章 电火花成型加工
镀覆现象：
在具有一定离子导电的水介质中采用正极性加工时，会在 阴极表面撒还能够形成一层致密的电镀层的现象。
3、覆盖效应的优缺点：
在某种特定条件下由于覆盖层效应的作用，弥补了电极损 耗。如果处理不当，出现覆盖现象，将会使电极尺寸在加工 中超过了加工前的尺寸，反而破坏可加工精度。合理利用覆 盖层，有利于电极损耗。 电极低损耗加工、电极无损耗加工： 电极损耗 《 1％以下
1.为什么工具电极和工件之间必须保持合理的距离 （间隙）？【加工间隙、放电间隙】 若二电极距离过大，则脉冲电压不能击穿介质， 不能产生火花放电； 若二电极短路，则在二电极间没有脉冲能量的消 耗，也不可能实现电腐蚀加工；
两电极间的合理距离必须较小，但又不可短路；
若间隙过小（小于合理间隙），则会导致积炭， 甚至发生电弧。
一. 加工速度：
对电火花成型机：
是指在单位时间内，工件被蚀除的体积或重量。 （一般用体积）
vw=V/ t (mm3/min)
对电火花线切割机： 是指在单位时间内，工件被切面积。 (mm2/min)
一般情况下，生产厂家给出的是最大加工电流。
电火花加工的基本原理基本特点和用途
电火花加工的基本原理、基本特点和用途1. 简介电火花加工是一种利用脉冲电流在工件表面产生电火花放电，通过放电产生的高温和高压力，将工件上的材料剥离或融化的先进加工技术。
2. 基本原理电火花加工的基本原理是利用电火花放电形成的高温、高速电浆等物理效应，在工件表面加工上形成微小的卸载和击打，从而使表面材料脱落或产生微小的坑洞等效果。
其原理可以概括为以下几个步骤：•通过电极间的电解质液形成电晕放电。
•电火花发生时，加工电极上的放电区内产生极高温度和压力。
•高温和高压力使材料表面受到局部熔融、汽化和剥落等作用。
•下一个脉冲的放电击打在已剥落的材料表面，进一步清除表面氧化物。
3. 基本特点电火花加工具有以下基本特点：3.1 非接触加工电火花加工是一种非物理接触的加工方式，电极不直接接触工件表面，避免了因接触而带来的磨损、变形等问题。
因此，适用于对硬度较高的材料进行加工，如淬火钢、硬质合金等。
3.2 微细加工能力电火花加工可以在微小的加工区域内进行精密加工，最小加工尺寸可以达到几个微米甚至更小。
这使得电火花加工在制造微型零部件、精密模具等领域有广泛的应用。
3.3 高表面质量由于电火花加工不涉及机械接触，因此能够在工件表面获得较高的加工质量。
通常情况下，电火花加工的表面粗糙度可以控制在Ra 0.2微米左右。
3.4 加工硬材料能力电火花加工不受工件材料硬度的限制，可以加工各种硬度的金属和非金属材料，包括硬质合金、不锈钢、陶瓷等。
4. 应用领域电火花加工在现代制造领域有广泛的应用，主要包括以下几个方面：4.1 模具制造电火花加工在模具制造中被广泛应用。
模具是制造业中不可或缺的工具，而电火花加工可以在制造过程中加工出高精度、高质量的模具零件，满足各种复杂形状的需求。
4.2 零部件制造电火花加工可以用于制造各种微型零部件，例如发动机喷油嘴、微机械零件等。
其微细加工能力和高表面质量使其成为制造微型零部件的理想选择。
4.3 表面处理电火花加工可以用于对金属表面进行清洁、修复和改性处理。
电火花成形加工的原理与必要条件
电火花成形加工的原理与必要条件一、引言电火花成形加工是一种常用于金属材料加工的非传统加工方法，它通过电火花放电来加工工件表面，从而得到所需形状和尺寸的加工件。
本文将介绍电火花成形加工的原理和必要条件。
二、原理电火花成形加工的原理是利用电火花放电的高温、高压和高速烧蚀工件表面，使工件表面产生微小的熔融和蒸发，并通过冷却剂将熔融的材料冷却成形，最终得到所需形状和尺寸的加工件。
具体来说，电火花成形加工包括以下几个步骤：1. 电极接触：将电极和工件表面接触，并保持一定的压力，以确保电流能够正常流动。
2. 放电击穿：通过施加一定的电压，使电流通过电极和工件之间的间隙，形成电火花放电。
3. 烧蚀剥离：电火花放电时，电极和工件表面的金属材料会瞬间熔化和蒸发，形成微小的烧蚀坑，并冲击周围的材料，使其脱落。
4. 冷却成形：通过喷射冷却剂，将熔融的材料迅速冷却成形，形成所需的加工形状。
三、必要条件要进行电火花成形加工，需要满足以下几个必要条件：1. 电源系统：提供稳定的电流和电压，以保证电火花放电的正常进行。
通常使用直流电源或脉冲电源。
2. 控制系统：控制电火花放电的频率、时间和电流大小等参数，以实现所需的加工效果。
控制系统通常由计算机和数控装置组成。
3. 电极系统：电极是电火花成形的关键部件，它需要具有良好的导电性和耐热性。
常见的电极材料有铜、铜合金和钼等。
4. 冷却系统：冷却系统用于对工件和电极进行冷却，以防止过热和损坏。
常见的冷却方法有喷水冷却和气体冷却等。
5. 工作液：工作液用于清洗和冷却工件表面，以去除烧蚀产物和保持加工质量。
常用的工作液有去离子水、石油和酒精等。
6. 工件材料：电火花成形适用于导电性材料，如金属材料、合金材料和陶瓷材料等。
不同材料的加工难度和效果也有所差异。
7. 加工环境：电火花成形需要在一定的环境条件下进行，如温度、湿度和气压等。
不同的材料和加工要求可能需要不同的环境条件。
四、总结电火花成形加工是一种利用电火花放电来加工金属材料的非传统加工方法。
电火花加工技术简介
电火花加工技术Electrical Discharge Machining Technology 【摘要】电火花加工（Electrical Discharge Machining,简称EDM）是基于正负电极间脉冲放电时的电腐蚀现象对材料进行加工的，又称放点加工、电蚀加工、电脉冲加工等，是一种利用电、能量进行加工的方法。
电火花加工适用材料广、适用加工特殊及复杂形状的零件、脉冲参数可以调节、易于自动化，使得电火花加工技术成为特种加工领域的一门重要技术。
本文从电火花的发展历程、基本原理、特点及分类、基本工艺规律、加工设备和工作液、新技术发展及应用等方面加以论述。
【Abstract】EDM (Electrical Discharge Machining, hereinafter referred to as EDM) is based on the positive and negative electrode pulse discharge of electric corrosion phenomena of materials for processing, also known as drop point processing, electric erosion machining, electrical pulse processing and so on, is the use of electric energy for processing. Wide EDM application materials, processing, application of special and complex shapes of components, pulse parameters adjustable, easy to automate, EDM become special processing areas of an important technology. This article from the spark development course, basic principles, characteristics, classification, basic technology law, processing equipment and working fluid, new technology development and application in turn.【关键词】电火花加工发展历程、基本原理、特点、规律、新技术发展【Keywords 】 EDM course of development, basic principles Characteristics, The law, new technology development【引言】电火花加工技术作为特种加工的一门重要技术，人们对其研究及应用投入了大量的精力，同时也取得了丰硕的成果。
第二章 电火花加工
2.2电火花加工的机理
• 3热膨胀:
–放电通道中电子和离子高速运动时相互碰撞， 动能转化成热能，在两极之间沿通道形成一 个高达1000～1200℃的瞬时高温热源，在热 源作用区的电极和工件表面金属会很快熔化， 甚至气化 –周围的工作液除一部分气化外，另一部分被 高温分解为游离的碳黑和H2、C2H2 、C2H4、 CnH2n等气体（使工作液变黑，在极间冒出小 气泡）
•脉冲电源参数：
–脉冲宽度ti :放电延续时间，ti应小于0.001s，以使放电气化产
生的热量不会传导扩散到其它部位，只是在极小范围内使金属局部 熔化，直至气化
–脉冲间隔t0 :相邻脉冲之间的间隙时间，使放电介质有足够的时
间恢复绝缘状态（称为消电离）
–脉冲周期T=ti+t0； –峰值电压:工件和电极间隙开路时电极间的最高电压ui –峰值电流:工件和电极间隙火花放电时脉冲电流瞬间的最大值i
–电极材料不必比工件材料硬，不存在机械加工时由于刀具 硬度而无法加工的问题
• 4）直接利用电能、热能进行加工，便于实现加工过 程自动控制 • 5）只能加工导电材料 • 6）加工速度慢 • 7）电极有损耗
四、电火花加工方法分类
• 表2-1
2.2电火花加工的机理
• 包括：电离、放电、热膨胀、抛出金属和 消电离等几个连续的阶段
–煤油工作液，为避免起火可采用燃点较高的机油或煤油 与机油的混合物 –水基工作液，可大幅度提高粗加工效率
三、电火花成型加工的特点及应用
• 1）可加工用机械加工方法难于或无法加工的材料
–如淬火钢、硬质合金钢、耐热合金钢等
• 2）可加工小孔、深孔、窄缝零件
模具成型表面的电火花加工
冲压模具的电火花加工
冲压模具的电火花加工主要用于制造具有高精度和复杂结构的冲压模具。通过电火花加工，可以快速、准确地制造出冲压模 具的凹模和凸模等部位，提高冲压件的质量和生产效率。
电火花加工冲压模具时，需要选择合适的电极材料和加工参数，以确保模具的表面质量和加工效率。同时，还需要注意防止 电极损耗和热影响区对模具精度的影响。
02
根据模具的使用要求和加工难度 ，选择合适的模具材料，如硬质 合金、高速钢等。
电火花加工设备的选择
根据加工需求选择合适的电火花加工 设备，包括电火花成型机、电火花线 切割机等。
考虑设备的加工精度、加工效率、稳 定性和可靠性等方面，以确保加工质 量和效率。
电火花加工工艺参数的确定
工艺参数的确定是电火花加工过程中的关键环节，包括电极 材料、电极尺寸、工作液种类和压力等。
对于一些硬、脆、韧性等难加工材料， 如淬火钢、硬质合金等，电火花加工 能够实现高效、高精度的加工。
精密零件加工
对于一些形状复杂、精度要求高的零 件，如涡轮叶片、精密齿轮等，电火 花加工是一种有效的加工方法。
02
模具成型表面的电火花加 工技术
模具材料的选取
01
模具材料应具备高硬度、高耐磨 性和高耐热性等特点，以确保加 工表面的质量和精度。
根据模具材料和加工要求，调整工艺参数，以获得最佳的加 工效果。
电火花加工的优点与局限性
电火花加工具有高精度、高效率和高柔性的优点，能够加工各种硬、脆、软等材 料。
局限性包括加工过程中会产生大量的废屑和烟尘，需要采取相应的环保措施，同 时加工成本相对较高。
03
电火花加工在模具成型表 面的应用实例
注塑模具的电火花加工
04
电火花加工的基本原理、特点和适用范围
电火花加工的基本原理、特点和适用范围1、电火花加工的基本原理：基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。
2、电火花加工的特点：（1）电火花加工属不接触加工。
（2）加工过程中没有宏观切削力。
（3）易于实现加工过程自动化。
3、电火花加工的适用范围（1）适合于难切削材料的加工（2）可以加工特殊的零件（3）可以加工复杂形状的零件（4）可以改进结构设计，改善结构的工艺性4、电火花加工的局限性（1）只能用于加工金属等导电材料（2）加工速度一般较慢（3）存在电极损耗（4）最小角部半径有限制电火花线切割加工的基本原理和特点1、电火花线切割加工的基本原理：利用移动的细金属丝(铜丝或钼丝)作为工具电极(接高频脉冲电源的负极)，对工件(接高频脉冲电源的正极)进行脉冲火花放电、切割成形。
根据电极丝的运行速度，电火花线切割机床通常分为两大类：（1）高速走丝电火花线切割机床（快走丝）（2）低速走丝电火花线切割机床（慢走丝）2、电火花线切割加工的工艺特点（了解）数控电火花加工机床电火花加工机床及其组成1、国产电火花穿孔、成形加工机床的型号与参数1985年起国家把电火花穿孔成形加工机床定名为D7l系列，其型号表示方法如下：2、数控电火花穿孔、成形加工机床的组成：包括（1）主机、（2）电源箱、（3）工作液循环过滤系统、（4）伺服进给系统。
数控电火花穿孔成形加工机床的机械装置1、HCD300K电火花加工机床简介2、数控电火花穿孔成形加工机床的主要机械装置数控电火花线切割机床组成：床身、坐标工作台、走丝机构、丝架、工作液箱、附件和夹具等组成。
数控电火花线切割机床的型号与参数1、电火花线切割机床的型号与参数数控电火花线切割机床型号表示方法如下：例如：DK7725表示工作台横向行程为250mm的数控电火花线切割机床。
2、数控电火花线切割机床的主要技术参数包括：1）工作台行程(纵向行程×横向行程)；2）最大切割厚度；3）加工表面粗糙度；4）加工精度；5）切割速度；6）数控系统的控制功能等。
【教学课题】电火花加工的原理、特点及分类【教学目的】1)、重点掌握
【教学课题】电火花加工的原理、特点及分类【教学目的】：1）、重点掌握电火花加工的物理本质；2）、掌握电火花线切割、成形加工的异同点。
3）、熟悉电火花加工的特点及其适用范围；【教学重点及难点】：电火花加工中一次放电现象所经过的过程【教学方法】：讲授、多媒体辅助教学等【教学准备】：多媒体课件【教学过程设想】：1、导入新课：通过电火花产品演示导入（提高学生学习的主动性、积极性及好奇心）2、讲授新课：讲授电火花的基本原理和基本工作过程后，播放电火花工作的全过程，进一步熟悉电火花加工的原理。
同时可使静态、抽象的概念动态、具体、直观化，进一步提高学生的学习兴趣。
3、突破难点：电火花加工中一次放电现象所经过的过程是本节的重点，通过多媒体播放，ppt课件展示讲解让学生掌握电火花加工的工作过程和原理。
4、知识拓展：课前布置学生查阅资料了解电火花加工及其应用领域，了解目前制造业的最新加工手段。
让学生以小组为单位查阅资料，课堂分享。
一次培养学生的自主学习能力，查阅资料能力，协作工作能力。
【教学时间】：1课时【教学过程】1.请一个小组展示收集的电火花加工零件，并做简单介绍。
引出问题：什么是电火花加工？2.新课讲授电火花加工（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。
（ppt课件）播放电火花加工视频（完整的加工过程,）基本原理一次电火花放电所经历的过程：电离—放电—热膨胀—抛金属—消电离图1-11—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(ppt课件)电火花放电动画演示（ppt课件）电火花加工的物理本质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。
电火花加工的基本原理特点及应用场合
电火花加工的基本原理特点及应用场合电火花加工（EDM）是一种利用电火花放电来加工材料的非传统加工方法。
它适用于任何导电的材料，如金属、合金、陶瓷等。
电火花加工的基本原理是：在加工过程中，由两个电极之间建立电场，当电场强度达到一定值时，就会在工件表面产生电火花放电，使工件表面上的微小粒子得到熔化或者蒸发，从而实现加工的目的。
1.适用性广泛：电火花加工可以处理各种导电材料，包括高硬度、高强度和高耐磨性的材料。
它可以加工复杂的形状和小尺寸的工件，同时还可以进行深孔加工和内外环加工。
2.安全性高：电火花加工不直接与工件接触，因此不会对工件产生物理应力和变形。
另外，由于加工过程中会产生水冷剂或者油冷剂来降低温度，所以工件不会因为过热而产生热变形。
3. 精度高：电火花加工可以实现高精度的加工，其精度可以达到0.01mm左右。
而且由于电火花加工是非机械接触的加工方式，因此可以避免因为刀具磨损而造成的加工误差。
4.表面质量好：由于电火花加工是通过熔化和蒸发的方式进行加工的，所以在加工过程中没有切削和压痕，工件表面光洁度和粗糙度都可以达到要求。
1.模具行业：电火花加工可以用于制造高精度的模具，如塑料模具、铝合金模具、压铸模具等。
它可以加工出复杂的形状和细小的孔洞，并且可以保证模具的精度和表面质量。
2.航空航天行业：电火花加工可以用于制作航空航天行业的零部件，如叶片、导向器、火花塞等。
它可以实现复杂的形状和高精度的加工，并且可以保证零部件的强度和耐磨性。
3.医疗器械行业：电火花加工可以用于制造医疗器械的各种零部件，如人工关节、植入物等。
它可以加工出精确的形状和尺寸，并且可以保证医疗器械的表面光洁度和粗糙度。
4.电子行业：电火花加工可以用于制造微电子器件，如集成电路、芯片等。
它可以实现微米级别的加工精度，并且可以保证器件的电气性能和尺寸精度。
综上所述，电火花加工是一种非常灵活和高精度的加工方法，它具有广泛的适用性，并且可以在各个领域中实现高精度的加工。
电火花成型加工实验报告
电火花成型加工实验报告实验报告：电火花成型加工一、实验目的1.了解电火花成型加工的基本原理和工艺过程。
2.掌握电火花成型加工的操作方法和注意事项。
3.分析电火花成型加工的优缺点及应用领域。
二、实验原理电火花成型加工是指利用脉冲电流产生的高温等离子体在工件表面复杂轮廓上进行加工的一种非传统的精密加工方法。
其工作原理是通过脉冲电流在工件表面上形成电火花放电，从而使工件表面熔化或氧化剥离，形成所需形状的孔洞或凸台等特殊结构。
电火花加工适用于所有导电材料，特别适用于硬度高、脆性大、加工难度大的材料。
三、实验仪器和材料1.电火花加工设备：包括工作台、工作液、发生器等。
2.工件：导电材料，如金属。
3.电源：提供工作电流进行加工。
四、实验步骤1.准备工作：将工件放置在工作台上，调整加工参数。
2.加工操作：开启电源，选择合适的脉冲电流进行加工。
注意观察电火花放电效果，确保加工质量和加工精度。
3.停止加工：当脉冲电流达到预定加工时间后，停止加工，关闭电源，取出工件。
4.清洁工作：将加工过程中产生的废料和杂质清理干净，保持实验环境整洁。
五、实验结果与分析通过实验操作，完成了电火花成型加工的任务。
观察加工后的工件，可以看到形成了所需形状的孔洞或凸台等特殊结构。
加工质量和加工精度取决于加工参数的调整，调整电流大小和加工时间可以控制加工效果。
实验证实，电火花成型加工可以对导电材料进行精密加工，能够满足一些传统加工方法无法实现的任务。
六、实验心得通过本实验，我对电火花成型加工的原理和工艺过程有了更加深入的了解。
电火花成型加工是一种非常重要的非传统加工方法，它可以对导电材料进行高精度的加工，具有一定的优势和应用前景。
在实验操作过程中，要注意安全措施，避免发生意外事故。
此外，需要对加工参数进行合理的调整，以获得较好的加工效果。
这次实验让我更加熟悉电火花成型加工的操作方法和注意事项，对工程制造领域有一定的参考价值。
七、实验展望通过本次实验，我对电火花成型加工有了初步的认识，但仍然有许多不足之处。
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。
第四章 电火花加工
3.“二次放电”。
电火花加工时，工具电极与工件之间存在着一定的放电间隙，如果加工过程 中放电间隙能保持不变，则可以通过修正工具电极的尺寸，对放电间隙进行 补偿，以获得较高的加工精度。然而，放电间隙的大小实际上是变化的，影 响着加工精度。除此之外，间隙大小对加工精度也有影响，尤其对复杂形状 的加工表面、棱角部位电场强度分布不均，间隙越大，影响越严重。因此， 应缩小放电间隙，这样不但能提高仿形精度，而且放电间隙越小，可能产生 的间隙变化量也越小；另外还必须尽可能使加工过程稳定。
微细加工
影响电极损耗的主要因素
1.极性效应：根据工件所接电源极性命名 精加工通常采用正极性短脉冲；粗加工通常采用负极性长脉冲 2.吸附效应：金属碳化物微粒在电场作用下形成带负电碳胶粒，在 一定条件下吸附在正极表面，俗称炭黑膜。 可以保护和补偿电极，降低电极损耗：负极性加工。 峰值电流和频率一定时，黑膜厚度随脉宽增加而增加
微细加工 热影响层介于熔化凝固层和基体之间。热影响层的金属材料
并没有熔化，只是受到高温的影响，使材料的金相组织发生了
变化，它和基体材料之间并没有明显的界限。热影响层中靠近 熔化凝固层部分，由于受到高温作用并迅速冷却，形成淬火区，
其厚度与具体条件有关，一般为2～3倍的Rmax 。显微裂纹一般
仅在熔化层内出现，只有在脉冲很大情况下才有可能扩展到热 影响层。 表面变质层的形成导致电火花加工表面力学性能的改变，通 常硬度和耐磨性能提高，而抗疲劳性能下降。要提高表面完整 性，必须设法减小表面变质层的厚度。
微细加工
3.3自动进给调节系统
1.自动进给调节系统的作用和分类
自动进给调节系统的作用是维持某一稳定的放电间 隙S，保证电火花加工正常而稳定地进行，获得较好 的加工效果。对自动进给调节系统的基本要求是： 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）有必要的稳定性。4）有足够大的空 载进给速度和短路回退速度。
电火花成形加工的基本原理及特点
3 电火花成形加工的特点和适用范围
▪ 可以加工特殊及复杂形状的零件
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工件，如加工细长、薄、脆性 零件及微细深孔。由子可以简单地将各工具电极的形状复制到工件 上，因此特别适用于加工复杂表面形状的工件。
3 电火花成形加工的特点和适用范围
电火花成形加工的基本原理及特点
电火花成形加工必须具备以下条件：
2 脉冲放电必须有足够的放电能量。脉冲放电的能 量要足够大，电流密度应大，足以使金属局部熔 化和气化，否则只能使金属表面发热。
电火花成形加工的基本原理及特点
电火花成形加工必须具备以下条件：
3 工具电极和工件之间必须保持一定的距离以形成 放电间隙。这一间隙随加工条件而定，通常约为 几微米至几百微米。如果间隙尺寸过大，极间电 压不能击穿极间介质，火花放电就不会产生；如 果间隙尺寸过小，很易形成短路，同样不能产 生火花放电。为此，在电火花成形加工中必须有 专门的调节装置以维持正常的放电间隙。
电火花成形加工的基本Байду номын сангаас理及特点
电火花成形加工的基本原理
电火花成形加工的基本原理及特点
电火花成形加工表面形状示意
电火花成形加工的基本原理及特点
电火花成形加工必须具备以下条件：
1 电火花成形加工必须采用脉冲电源提供瞬间脉冲放 电。为防止电弧烧伤，电火花加工只能用断断续续 的脉冲放电波。为了形成极小范围内的瞬时高温， 以使金属局部熔化，甚至气化，必须保证电火花放 电所产生的热量来不及从放电点传导扩散出去，因 而，实际脉冲放电时间应小于0 .001s放电之后，为 使放电介质有足够时间恢复绝缘状态，以免引起持 续电弧放电，烧伤加工表面，还要有一定的脉冲间 隔时间。
分析电火花加工的原理特点
分析电火花加工的原理特点
电火花加工是一种非接触电火花放电加工方法，利用高频电火花放电在工件表面形成电火花放电弧，通过电火花烧蚀工件表面，以实现材料的加工和加工形状的复制。
该加工方法的原理特点如下：
1. 非接触性：电火花加工是一种非接触性加工方法，通过控制电极与工件之间的放电间隙，使电极与工件表面之间形成高频放电，从而实现加工。
这种非接触性使得电火花加工可以对任何导电材料进行加工，无论材料硬度如何。
2. 热量集中：电火花加工通过高频放电产生高温电弧，使工件表面局部区域温度迅速升高，而其他部位温度相对较低，从而实现对工件表面进行局部加工。
这种热量集中性使得电火花加工可以实现高精度加工。
3. 离子撞击效应：在电火花放电过程中，电极与工件之间的电弧放电会产生离子，离子与工件表面相互碰撞，烧蚀材料表面并形成加工痕迹。
离子撞击效应使得电火花加工可以实现高精度、高质量的加工结果。
4. 可加工复杂形状：由于电火花加工是一种非接触加工方法，且主要依靠离子撞击效应实现加工，因此可以加工复杂形状的工件，无论工件表面有多少凹凸不平。
总的来说，电火花加工具有非接触性、热量集中性、离子撞击效应和适用于加工复杂形状的特点，使其在精密加工领域具有广泛的应用。
电火花加工的基本原理、特点及应用场合
电火花加工的基本原理、特点及应用场合电火花加工，又称为电火花机械加工或放电加工，是一种非机械加工方法，它利用脉冲放电的高温高压等效应，在工件表面形成微小的放电坑，以消融工件的金属材料，从而达到加工效果的目的。
下面我们详细介绍电火花加工的基本原理、特点及应用场合。
首先，我们来了解电火花加工的基本原理。
电火花加工是通过一个放电电极和工件之间的电弧放电来实现，放电电极和工件之间保持一定的间距并被液体介质（如去离子水）浸泡。
当电极与工件之间的电压上升到临界值时，发生放电，形成脉冲放电，高速电子与离子碰撞产生的温度达到几千摄氏度，产生巨大的能量，使工件表面出现微小的放电坑。
通过机械传动系统，定位工件以一定的推力和速度移动，来实现不断形成、挥发放电坑的过程。
放电的频率和电流大小可以根据工艺需要进行调整。
其次，我们来讨论电火花加工的特点。
与传统的机械加工方法相比，电火花加工具有以下几个显著特点。
首先，电火花加工可以加工硬度很高的材料，如热处理过的合金钢、硬质合金等，这些材料在传统机械加工中很难加工。
其次，电火花加工是一种非接触性加工方法，不会对工件表面产生机械应力和振动，因此可以避免变形和表面划伤。
另外，电火花加工的工艺精度高，可加工出复杂形状和细小尺寸的零件，精度可达到0.01毫米左右。
此外，电火花加工还可以进行加工表面硬化处理，提高工件的硬度和耐磨性。
最后，我们来看一下电火花加工的应用场合。
电火花加工广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造、电子设备制造等领域。
模具制造是电火花加工的主要应用领域，可以用于加工各种形状复杂、尺寸精度要求高的模具。
在航空航天领域，电火花加工可以加工复杂的航空发动机叶片、涡轮零件等。
在汽车制造领域，电火花加工可以加工汽车发动机缸套、气门座等关键零部件。
在电子设备制造领域，电火花加工可以加工各类导电和绝缘材料，如PCB板、金属模仁等。
综上所述，电火花加工是一种重要的非机械加工方法，具有加工硬度高、精度高、复杂形状加工能力强等特点。
电火花加工
1.电火花加工发展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。
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。
进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。
通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。
在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。
这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。
紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。
这样，虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少，但因每秒有成千上万次脉冲放电作用，就能蚀除较多的金属，具有一定的生产率。
在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除工件金属，一边使工具电极不断地向工件进给，最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。
电火花加工的原理
电火花加工的原理电火花加工（Electric Discharge Machining，EDM）是一种非传统的金属加工技术，在航天、航空、汽车、模具、电子、医疗器械、手表等领域得到广泛应用。
其基本原理是在工件和电极间通过电弧放电击穿介质，利用电弧放电的高温高压作用，以腐蚀剥蚀的方式将工件上的材料去除，从而达到加工目的。
具有精度高、加工效率高、能够加工高硬度材料等优点。
本文将从原理、加工过程、影响因素、特点等方面对电火花加工进行详细介绍。
一、原理电火花加工是利用电脉冲的闪放放电从工件表面抽掉微小粒子的一种电化学加工方法。
其加工原理是利用电极间放电的高温高压效应，通过金属电极和工件上材料的反复电弧放电腐蚀、气化和溶解，使工件表面逐渐形成所需要的轮廓形状。
电弧放电腐蚀时会释放出高温和高压，将材料去除。
法则是在工件和电极之间形成电弧放电，在电极与工件接触底部的位置放电并生成热脱积过程，继而对工件进行加工。
二、加工过程1.热脱积过程当电极和工件接触之后，通过施加不同频率的脉冲电流，一系列闪电放电就在电极和工件之间反复发生，使工件表面材料被局部加热，压力蒸发产生的气体被排出，产生蚀刻物质。
2.形成水孔在每个放电的瞬间，电弧在工件和电极之间形成一个气态介质区域，这个地区的空气和蒸汽被抽出，形成一个小孔或某种形状的孔道。
当内腔填充时，材料被疏松起来。
3.清除工件表面的热脱积产物使用电极和工件之间的冷却剂来吹洗清理的剩余热脱积物质并加速加工物表面的光洁度。
三、影响因素1. 工作液质量也是影响加工精度的关键因素之一。
2. 电极材料和工作电流强度，也会影响加工效果，通常选择耐腐蚀性强的金属材料。
3. 工件材料也很重要，硬材料如钨合金、钢铁铸造件等可以使用电火花加工进行加工。
而软材料则不具备可切削性，难以加工。
4. 脉冲时间控制精度是主要的电火花加工参数。
5. 加工的形状、尺寸、表面状态和要求的加工精度等也会影响加工效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电火花加工
一、概述
二、电火花成形加工
1.电火花加工机床
常见的电火花成形加工机床由机床主体、脉冲电源、伺服系统、工作液循环系统等几个部分组成。
（1）机床主体：包括床身、工作台、立柱、主轴头及润滑系统。
用于夹持工具电极及支承工件，保证它们的相对位置，并实现电极在加工过程中的稳定进给运动。
（1）脉冲电源：把工频的交流电流转换成一定频率的单向脉冲电流。
（2）伺服进给系统：使主轴作伺服运动。
（3）工作液循环过滤系统：提供清洁的、有一定压力的工作
2．电火花成形加工的原理
电火花成形加工的基本原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲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、形状及表面质量预定的加工要求。
要达到这一目的，必须创造下列条件：
（1）必须使接在不同极性上的工具和工件之间保持一定的距离以形成放电间隙。
一般为0.01～0.1mm左右。
（2）脉冲波形是单向的，如图所示。
（3）放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行。
（4）有足够的脉冲放电能量，以保证放电部位的金属熔化或气化。
如图，自动进给调节装置能使工件和工具电极保持给定的放电间隙。
脉冲电源输出的电压加在液体介质中的工件和工具电极(以下简称电极)上。
当电压升高到间隙中介质的击穿电压时，会使介质在绝缘强度最低处被击穿，产生火花放电。
瞬间高温使工件和电极表面都被蚀除掉一小块材料，形成小的凹坑。
一次脉冲放电之后，两极间的电压急剧下降到接近于零，间隙中的电介质立即恢复到绝缘状态。
此后，两极间的电压再次升高，又在另一处绝缘强度最小的地方重复上述放电过程。
多次脉冲放电的结果，使整个被加工表面由无数小的放电凹坑构成极性效应
（1）什么是极性效应？
在脉冲放电过程中，工件和电极都要受到电腐蚀。
但正、负两极的蚀除速度不同，这种两极蚀除速度不同的现象称为极性效应。
（2）为什么会有极性效应？
产生极性效应的基本原因是由于
电子的质量小，其惯性也小，在电场力作用下容易在短时间内获得较大的运动速度，即使采用较短的脉冲进行加工也能大量、迅速地到达阳极，轰击阳极表面。
而正离子由于质量大，惯性也大，在相同时间内所获得的速度远小于电子。
①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。
这时工件接正极，称为“正极性加工”。
②当用较长的脉冲加工时，正离子可以有足够的时间加速，获得较大的运动速度，并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，负极的蚀除量则大于正极。
这时工件接负极，称为“负极性加工”。
（3）极性效应在电火花加工过程中的作用
在电火花加工过程中，工件加工得快，电极损耗小是最好的，所以极性效应愈显著愈好，
3．电火花加工的特点及应用
1)电火花加工的特点
(1）优点
①适合于机械加工方法难于加工的材料的加工，如淬火钢、硬质合金、耐热合金
②可加工特小孔、深孔、窄缝及复杂形状的零件，如各种型孔、立体曲面、复杂形状的工件，小孔、深孔、窄缝等。
(2)缺点
①只能加工导电工件;
②加工速度慢;
③由于存在电极损耗，加工精度受限制。
2）电火花成形加工的应用
电火花成形加工主要用于电火花穿孔（用电火花成形加工方法加工通孔）和电火花型腔加工。
电火花穿孔加工主要用于加工冲模和异形孔，电火花型腔加工主要用于加工各类型腔模和各类复杂的型腔零件。
型腔加工属于盲孔加工，金属蚀除量大，工作液循环困难，电蚀产物排除条件差，电极损耗不能用增加电极长度和进给来补偿；加工面积大，加工过程中要求电规准的调节范围也较大；型腔复杂，电极损耗不均匀，影响加工精度。
4．影响电火花成形加工因素
1）影响加工速度的因素
（1）加工速度以mm3 /min表示。
（2）增加矩形脉冲的峰值电流和脉冲宽度；减小脉间；合理选择工件材料、工作液，改善工作液循环等能提高加工速度。
2）影响加工精度的因素
工件的加工精度除受机床精度、工件的装夹精度、电极制造及装夹精度影响之外，主要受放电间隙和电极损耗的影响。
(1)电极损耗对加工精度的影响在电火花加工过程中，电极会受到电腐蚀而损耗，电极的不同部位，其损耗不同。
（2）放电间隙对加工精度的影响
①由于放电间隙的存在，使加工出的工件型孔(或型腔)尺寸和电极尺寸相比，沿加工轮廓要相差一个放电间隙(单边间隙)；
②实际加工过程中放电间隙是变化的，加工精度因此受到一定程度的影响。
3）影响表面质量的因素
脉冲宽度、峰值电流大，表面粗糙度值大。