电火花加工原理及特点
电火花加工原理和特点
电火花加工原理和特点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。
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）
电火花加工的原理和应用范围
电火花加工的原理和应用范围原理电火花加工（Electrical Discharge Machining，简称EDM）是一种采用电脉冲的非接触式加工方法，通过在工件表面产生强烈的电火花放电来加工材料。
其原理如下：1.每个电火花发生时，电脉冲会在工件和电极之间产生高能量的放电，使工件表面的金属材料被熔化或蒸发。
2.这种放电过程产生的高能量热量能够使金属材料发生化学反应，并且被熔化的金属颗粒会被冲击力推开，从而实现对材料的加工和切削。
3.在放电过程中，电极和工件之间会切削摩擦，并在电极上形成坑槽。
通过控制放电时间、电流和电压等参数，可以实现对工件表面形状和尺寸的精确控制。
应用范围电火花加工技术具有以下特点，使其被广泛应用于各个工业领域：1.加工硬度高、脆性材料：电火花加工可以处理高硬度和脆性材料，例如硬质合金、陶瓷、石英等。
这些材料在传统机械加工中难以加工，而电火花加工可以通过放电破坏材料的结构来实现加工目的。
2.制造复杂形状和细小尺寸零件：电火花加工可以实现对工件表面的精确控制，因此适用于制造复杂形状和细小尺寸的零件。
例如模具、模塑部件和微细加工等领域。
3.加工高温材料：由于电火花加工过程中金属不直接接触，可以避免热影响区的产生。
因此，可以用于加工高温材料，例如高温合金和陶瓷复合材料。
4.效率高、成本低：相对于传统的机械加工方法，电火花加工可以提高加工效率和降低成本。
它不需要特殊刀具、适用于各种材料，并且可以同时加工多个工件，从而提高生产效率。
5.适用于特殊形状的孔洞加工：电火花加工可以实现对工件内部和特殊形状孔洞的加工，例如冲模、喷嘴和轴承等内部结构。
综上所述，电火花加工技术具有广泛的应用范围，并在诸多领域取得了成功应用。
在今后的发展中，随着科学技术的不断进步，电火花加工技术将进一步完善，为工业制造带来更多的便利和创新。
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。
电火花加工的原理和应用
电火花加工的原理和应用一、电火花加工的原理电火花加工是一种非接触加工方法，通过放电产生的高温和脉冲能量来消融工件材料，并采用局部放电的方式在工件表面形成微小的坑穴。
具体的原理如下：1.放电原理: 电火花加工利用脉冲电流和脉冲电压之间的间隔放电原理。
当电极与工件之间的间隙达到一定数值时，由于间隙中的电介质不能绝缘放电，从而在电极和工件之间产生脉冲放电。
2.火花裂纹和焊覆制造: 在电火花放电时，放电能量会聚集在放电区域，使材料发生瞬时融化、汽化和轰炸，形成微小的坑穴。
通过控制放电时间和间隔，可以实现花纹制造、裂纹加强和焊接修复等操作。
3.放电能量和能量密度: 电火花加工的放电能量取决于脉冲电流和脉冲电压的幅值。
较高的能量密度可以实现更高的加工速度和更深的放电深度，但也会导致较高的加工表面粗糙度。
二、电火花加工的应用电火花加工由于其特殊的加工原理和优越的加工性能，在许多领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1.模具加工: 电火花加工可用于模具的制造和修复。
通过电火花加工，可以在金属材料上形成复杂的模具形状，如细小的孔、溜槽和异形表面。
此外，还可以利用电火花加工修复损坏的模具，提高模具的使用寿命。
2.航空航天: 电火花加工在航空航天行业中广泛应用于复杂零件的制造。
例如，通过电火花加工可以在高温合金中制造出精确的涡轮叶片、燃烧室喷雾孔和气动导向槽等关键零部件。
3.微细加工: 电火花加工可以用于微尺度的加工。
由于电火花加工的非接触性和微弧形成机制，可以实现微观损伤的最小化，并精确地制造微细结构，如光学纤维连接器、微孔板和微芯片等。
4.医疗器械: 电火花加工在医疗器械的制造中有着重要的应用价值。
例如，通过电火花加工可以实现精密的切削、激光烧蚀和微弧形成，这些技术可以用于制造心脏起搏器、人工关节和牙科植入物等。
5.汽车制造: 电火花加工在汽车制造中被广泛应用于发动机零件、传动系统和制动系统等关键部件的加工。
电火花加工工艺原理
电火花加工工艺原理电火花加工工艺是一种先进的金属加工技术，它利用电火花放电的原理来加工各种复杂形状的金属工件，具有高精度、高效率的特点。
本文将介绍电火花加工的工艺原理及其应用。
一、电火花加工的工艺原理电火花加工是利用电极间产生的电火花放电来加工金属工件的一种加工方法。
其基本原理是通过在工作液中形成电火花放电，使电极和工件之间的物质得以熔化和蒸发，从而实现金属的加工和雕刻。
1. 电火花放电原理电火花放电是指在两个电极之间形成了高电压和高频率的电弧放电现象。
在电火花加工中，通过控制脉冲电流，使电极和工件之间产生高频率、低能量的电火花放电。
放电时，电极和工件之间的电气能量会被转化为热能，使局部区域的温度瞬间升高，金属发生熔化和蒸发。
2. 工作液的作用工作液在电火花加工中起到冷却和冲击的作用。
当电极和工件之间放电时，会产生大量的热量，如果没有适当的冷却措施，会导致电极和工件过热，甚至损坏。
工作液可以通过冷却电极和工件，降低温度，保证加工质量。
工作液还能冲击熔化和蒸发的金属颗粒，防止其重新附着在工件表面，保证加工效果。
常用的工作液有脱脂剂、冷却液和去离子水等。
3. 电极和工件的选择在电火花加工中，电极和工件的选择对加工效果至关重要。
一般情况下，电极采用导电性好的材料，如铜、铜合金等，而工件则可以选择硬度较高的金属材料，如钢铁、铝合金等。
二、电火花加工的应用电火花加工广泛应用于模具制造、航空航天、汽车零部件、电子元件等领域。
其优点是可以加工各种复杂形状的工件，无需切削力，不会产生应力和变形，加工精度高。
1. 模具制造电火花加工在模具制造中有着重要的应用。
模具通常具有复杂的形状和细小的结构，传统的机械加工难以满足加工要求。
而电火花加工可以通过控制电极的运动轨迹和放电参数，精确地加工出模具的形状和细节，提高模具的加工精度和质量。
2. 航空航天在航空航天领域，电火花加工被广泛应用于加工航空发动机的复杂零部件。
航空发动机通常由大量的叶片和导向器组成，其形状复杂，表面光滑度要求高。
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。
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。
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。
2.1 电火花加工的基本原理和特点
2、电火花加工系统与波形图
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脉冲电源的放电电压及电流波形
正常工作后的电压、电流波形
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电火花加工表面不同于普通金属切削表面具有规则的切 削痕迹，其表面是由无数个不规则的放电凹坑组成。
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3、电火花加工的特点
优点：
1）适合于加工任何难切削导电材料 材料的可加工性主要取决于材料导电性及热学特性,与其力学性能（硬度、
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§ 2.1 电火花的基本原理和特点
1
1、电火花加工的基本原理
所谓电火花加工（Electrical Discharge Machine简称EDM)是指在介质中， 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材料 进行加工，使零件的尺寸、形状和表面质量达到预定要求的加工方法。
在火花放电时，火花通道内瞬时产生的大量热致使电极表面的金属产生 局部熔化甚至气化而被蚀除下来。
强度等）无关。 2）可以加工特殊及复杂形状的表面和零件 没有机械加工的切削力，适宜加工低刚度工件及进行微细加工。 3）易于实现加工过程自动化
直接利用电能加工，而电能、电参数较机械量易于实现数字控制、适应 控制、智能化控制和无人化操作等； 4）通过改进结构设计，改善零件结构的加工工艺性
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局限性：
1）一般只能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； 5）加工表面有变质层甚至微裂纹。
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利用电腐蚀现象进行尺寸加工，须解决三个问题 1.工具与工件之间必须保持一定的放电间隙，0.01mm—0.1mm
——必须具有工具电极的自动进给和调节装置
2.火花放电必须是脉冲性放电 ——必须使用脉冲电源
3.需绝缘强度达103～107Ω·cm的液态绝缘介质 ——工作液循环系统
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。
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任务一
电火花加工原理及特点
• 2.电火花加工的不足
• • • • ⑴只能对导电材料进行加工。 ⑵加工精度受到电极损耗的限制。 ⑶加工速度慢。 ⑷最小圆角半径受到放电间隙的限制。
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任务二 电火花成型加工
• 一、引入
• • • • • • • 提问 模具中心设备参数 1、电火花参数 型号 D7140P 工作台面尺寸 650*400 （x-y） 工作行程X-----400, Y—300 Z--200 最大加工速度 400立方mmm/min 最大电极重量---70kg 加工粗糙度Ra 0.8~0.4
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任务二 电火花成型加工
四、电火花成型加工电极
• 1.电极材料的选择
从电火花加工的原理来说，任何导电材料都可以 制成电极。 电极材料的特点应该是：损耗小、成形快、加工 稳定性好、机械加工工艺性好、价格适宜和来源广。 常用的电极材料有：铸铁、钢、石墨、黄铜、紫 铜、铜钨合金和铜银合金等。
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任务二 电火花成型加工
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任务一
电火花加工原理及特点
一 电火花加工原理
4.合理的放电间隙； 5.绝缘性能的液体介质 6.脉冲波形基本是单向的
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任务一
电火花加工原理及特点
二、过程
1、电 离； 2、放 电； 3、热膨胀—爆炸； 4、抛处金属—形成凹坑； 5、消电离
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任务一
电火花加工原理及特点
三、设备
1、电火花成型----含小孔机 2、线切割----快、中、慢（图片）走丝速度
3）分解式电极
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任务二 电火花成型加工
四、电火花成型加工电极
• 2．电极的结构形式
（1）加工型孔的电极
4）组合式电极
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任务二 电火花成型加工
四、电火花成型加工电极
（2）加工型腔的电极
图6－21 设排气、排屑孔的电极
图6－22 设冲油孔的电极
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任务二 电火花成型加工
四、电火花成型加工电极
3．电极截面尺寸的确定
电
加
工
教 学 模 块 六
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电火花加工原理及特点 电火花成型加工 电火花线切割加工技术
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1
任务一
电火花加工原理及特点
一 电火花加工原理 电 火 花 加 工 的 基 本 原 理
是通过电 极与工件 之间脉冲 放电时的 电腐蚀现 象，有控 制地去除 材料，达 到成形工 件的目的
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任务一
电火花加工原理及特点
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任务二 电火花成型加工
二、结构特点
4、自动进给调节系统
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任务二 电火花成型加工
二、结构特点
5、工作液净化及循环系统
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任务二 电火花成型加工
三、加工方法
型腔加工工艺方法 1）单电极加工方法 2）多电极加工法
图6－15 多电极加工示意图 1.粗加工电极 2.精加工电极3.精加工后的型腔轮廓 4.模块
1）高压电有多高-------击穿电压； 电的性质---交流？直流？脉冲？-----直流 脉冲 2）交流---------直流----------脉冲
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任务一
电火花加工原理及特点
一 电火花加工原理
3.问题和条件
3）如何清除残渣余孽------工作液冲洗 降 温、消电离 4）如何自动保证跟踪间隙 间隙大? 小？ ------工作电极的动作 数控
二、分类 1、按切割的轨迹分类
按线切割加工的轨迹可以将其分为直 壁切割、锥度切割和上下异形面线切 割加工（用四轴联动的线切割机床加 工）。
2、按走丝速度的大小分类
快----电极丝运行速度一般为300～ 700m/min 电极丝----钼丝 重复使用
慢---一般为3～15 m/min 电极丝---铜丝、一次性
四、电火花成型加工电极
• 2．电极的结构形式
（1）加工型孔的电极 1）整体式电极 这种务二 电火花成型加工
四、电火花成型加工电极
• 2．电极的结构形式
（1）加工型孔的电极 2）镶拼式电极
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任务二 电火花成型加工
四、电火花成型加工电极
• 2．电极的结构形式
（1）加工型孔的电极
图6－23 穿孔电极长度计算图
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任务二 电火花成型加工
五、电火花成型加工电规准选用
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电火花线切割加工技术
• 引入 电加工的另一种方法-------线切割 • 实验室设备 BDK---7725 数控线切割机 北京B D 电火花 K-数控
1.工作液箱 2.储丝筒 3.电极丝 4.供液管 5.进电块 6.工件 7.夹具 8.脉冲电源 9.纵横拖板
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电火花线切割加工技术
三、加工工艺过程
• • • • 1、工件工艺性分析； 2、半成品工件准备 面加工、穿丝孔、热处理 3、编程、输入指令 方式 人工编程、编程一体化系统HF、
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任务一
电火花加工原理及特点
• 四、特点
• 1.电火花加工的优点 • ⑴能加工用切削的方法难于加工或无法加工的高硬度导 电材料。 • ⑵便于加工细长、薄、脆性零件和形状复杂的零件。 • ⑶工件变形小，加工精度高。 • 目前，电火花加工的精度可达0.01～ 0.05 mm，在精密 光整加工时可小于0.005 mm。 • ⑷易于实现加工过程的自动化。
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电火花线切割加工技术
一 、特点及用途 1、特点 电火花加工类， 不需要单独制造电极、 用一根电极丝取代专用 电极，方便、不需考虑 电极损耗 2、用途 能加工精密细 小、形状复杂的通孔零 件或零件外形、复杂的 直通型（含锥度）工件， 淬火件，冲压模具应用 广泛、不能加工盲孔
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电火花线切割加工技术
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任务二 电火花成型加工
二、结构特点
• 1、机床主体
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任务二 电火花成型加工
二、结构特点
2.电极夹具及调整
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任务二 电火花成型加工
二、结构特点
3、脉 冲 电 源
脉冲电源的作 用是把交流电转 换成单向脉冲电 源，以提供能量 来蚀除金属。脉 冲电源的输出分 别接电极和制件 ，在加工过程中 向间隙不断输出 脉冲电源。
一 电火花加工原理
工件表面微小凹坑示意图
电火花加工平面的形成
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任务一
电火花加工原理及特点
一 电火花加工原理
1、加工环境
工件、电极、工作液（煤油）电
2.加工原理
高压电击穿工件与电极之间的 绝缘体（工作液）产生高温、是 工件表面一层金属被烧损，形成 极小的颗粒或被气化
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任务一
电火花加工原理及特点
一 电火花加工原理 3.问题和条件