现代加工技术-电加工技术
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（3）必须有足够的脉冲放电强度：一般要求电流密 度达到105A/cm2-108A/cm2以上才能实现工件材料 的局部熔化和气化。
（4）工具电极与工件表面保持一定的放电间隙。间 隙过大极间电压不能击穿介质而不能产生火花放 现电代设；计与间集成隙制造过技术小教育会部重引点实起验室拉弧烧伤或短路。
如图1所示。工件与工具都置于流动工作液中 ，并分别与脉冲电源的正、负极相接。自动进给 调节装置使工具与工件保持很小的放电间隙。通 过脉冲发生器，在一定条件下相对某一间隙最小 处或绝缘强度最低处击穿介质，使工具与工件间 产生脉冲放电现象。由于放电时间很短，且发生 在放电区的小点上，所以能量高度集中，放电区 的电流密度很大，引起金属材料的熔化或气化， 从而达到去除材料的目的，流动的工作液将腐蚀 掉的金属材料带离工作区，从而达到电火花加工 的目的。
2 、电火花加工方法特点
优点：
（1）适合难切削材料的加工。由于加工材料的去除是靠放电 时的电热作用实现的，材料的可加工性主要取决于材料的导电 性和热学性能，而几乎与其硬度、强度等力学性能无关。这样 就可以突破传统切削加工对刀具的限制，实现用软的工具加工 硬韧的工件。目前电极材料大多采用纯铜或石墨。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
特种加工分类： 电火花加工 、电化学加工 、激光加工、电子束加工 、 离子束加工 、等离子弧加工 、超声波加工等。 特种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响：
1、提高了材料的可加工性 2、 改变了零件的典型工艺路线。 3、改变了试制新产品的模式 4、对产品零件的结构设计带来很大的影响 5、对传统的结构工艺性的好与坏需要重新衡量 6、已经成为微细加工和纳米加工的主要手段
（1）极性效应：电火花加工过程中，正极和负极的表面都 会受到电腐蚀，但正、负极表面的材料蚀除量是不相等的 。这种由于正、负极性不同而导致材料蚀除量不同的现象 叫做极性效应。
采用短脉冲加工时，电子的轰击作用大于离子的轰 击作用，使正极蚀除量较大，这时工件应接电源正极，工 具接电源负极，即正极性加工。当脉冲放电持续时间较长 时，正离子有足够的时间加速达到负极，由于离子质量大 ，高速运动的离子对负极表面的轰击作用比较强，负极的 蚀除量大于正极的蚀除量。这时工件应接电源负极，工具 接电源正极，即负极性加工。
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电火花加工原理
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5.2.2 电火花加工过程 电火花加工大致可分为以下4个连续阶段：
（1）极间介质的电离与击穿，形成放电通道； （2）介质热分解、电极材料熔化与汽化热膨胀； （3）电极材料的抛出； （4）极间介质的消电离。
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5.2.3 电火花加工特点与分类 1、电火花加工方法分类 按工具电极和工件相对运动的方式和用途
的不同，大致可分为电火花穿孔成型加工、电 火花线切割、电火花磨削和镗磨、电火花同步 共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花 表面强化与刻字6大类。
其中，以电火花穿孔成型加工和电火花切 割应用最为广泛。
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第五章 电加工技术
5.1 概述 5.2 电火花加工技术 5.3 电化学加工技术
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5.1概述---特种加工技术
特种加工是20世纪40年代发展起来的。由于材料科学 、高新技术的快速发展，对产品的性能要求也越来越高 。各种新材料、新结构、形状复杂的机械零件大量涌现 ，对机械制造业提出了一系列迫切需要解决的新问题。 （如各种难切削加工材料的加工，各种结构形状复杂零 件的加工、尺寸微小或特大零件的加工、薄壁或弹性元 件的加工）。这些采用传统加工方法十分困难，甚至无 法加工。在此基础上，一种区别于传统加工的特种加工 应用而生。
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5.2电火花加工技术
5.2.1 电火花加工原理 电 火 花 加 工 （ electrical discharge
machining，EDM）又称放电加工、电蚀加工 ，是20世纪40年代中期发展起来的。（1943年 前苏联科学家拉扎林科夫妇发明）它是在加工 过程中，使工具和工件间不断产生脉冲性的火 花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温将金 属熔化、气化而被去除而达到加工成型目的。 因加工时放电过程中可看到火花，所以称为电 火花加工。
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电火花加工必须具备如下条件：
（1）必须是瞬时脉冲性放电：脉冲宽度一般为10-7s10-3s，相邻脉冲之间有一个间隔，使热量从加工区 传导扩散到非加工区；
（2）火花放电必须在较高绝缘强度的液体介液中进 行：一方面有利于电蚀物的排出；另一方面对电 极和工件进行冷却；
（2）可以加工形状复杂的表面。可以简单的将工具电极的形 状复制到工件上，特别使用于复杂表面形状工件的加工，如复 杂型腔模具加工等。
（3）可以加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔等特殊要求 的零件。由于加工中工具与工件不直接接触，没有宏观的机械 切削力，因此适用于低刚度或薄壁工件的加工。
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局限性： （1）主要用于加工金属等导电材料。 （2）一般加工速度较慢，因此通常安排工艺时 多采用切削加工来去除大部分余量，然后再进 行电火花加工来提高生产率。 （3）存在电极损耗。电极损耗多集中在尖角或 底面，影响成型精度。
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பைடு நூலகம்
5.2.4 电火花加工基本规律
1、影响金属蚀除率的主要因素
特种加工：将电、磁、光、声、热等能量及其他组 合施加在工件的被加工部位上，从而实现材料的去除、 变形、改变性能或被镀覆等的非传统加工方法。
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特种加工具有以下特点： （1）特种加工主要依靠电、化学、磁、声、光、热等能 量去除材料，而不是主要依靠机械能 。 （2）工具硬度可低于被加工材料的硬度。 （3）加工过程中工具与工件不存在显著的机械切削力， 因此不存在显著的机械应力，机械变形较小，形状尺寸稳 定性较好。 （4）有些特种加工，如电化学、超声波等加工余量非常细 微，因此可以用来加工尺寸微小的孔或槽，还能获得高精 度和很小的表面粗糙度。 （5）两种或两种以上的不同类型的能量可相互组合形成新 的复合加工（电化学电弧加工，超声放电加工等）。
（4）工具电极与工件表面保持一定的放电间隙。间 隙过大极间电压不能击穿介质而不能产生火花放 现电代设；计与间集成隙制造过技术小教育会部重引点实起验室拉弧烧伤或短路。
如图1所示。工件与工具都置于流动工作液中 ，并分别与脉冲电源的正、负极相接。自动进给 调节装置使工具与工件保持很小的放电间隙。通 过脉冲发生器，在一定条件下相对某一间隙最小 处或绝缘强度最低处击穿介质，使工具与工件间 产生脉冲放电现象。由于放电时间很短，且发生 在放电区的小点上，所以能量高度集中，放电区 的电流密度很大，引起金属材料的熔化或气化， 从而达到去除材料的目的，流动的工作液将腐蚀 掉的金属材料带离工作区，从而达到电火花加工 的目的。
2 、电火花加工方法特点
优点：
（1）适合难切削材料的加工。由于加工材料的去除是靠放电 时的电热作用实现的，材料的可加工性主要取决于材料的导电 性和热学性能，而几乎与其硬度、强度等力学性能无关。这样 就可以突破传统切削加工对刀具的限制，实现用软的工具加工 硬韧的工件。目前电极材料大多采用纯铜或石墨。
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特种加工分类： 电火花加工 、电化学加工 、激光加工、电子束加工 、 离子束加工 、等离子弧加工 、超声波加工等。 特种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响：
1、提高了材料的可加工性 2、 改变了零件的典型工艺路线。 3、改变了试制新产品的模式 4、对产品零件的结构设计带来很大的影响 5、对传统的结构工艺性的好与坏需要重新衡量 6、已经成为微细加工和纳米加工的主要手段
（1）极性效应：电火花加工过程中，正极和负极的表面都 会受到电腐蚀，但正、负极表面的材料蚀除量是不相等的 。这种由于正、负极性不同而导致材料蚀除量不同的现象 叫做极性效应。
采用短脉冲加工时，电子的轰击作用大于离子的轰 击作用，使正极蚀除量较大，这时工件应接电源正极，工 具接电源负极，即正极性加工。当脉冲放电持续时间较长 时，正离子有足够的时间加速达到负极，由于离子质量大 ，高速运动的离子对负极表面的轰击作用比较强，负极的 蚀除量大于正极的蚀除量。这时工件应接电源负极，工具 接电源正极，即负极性加工。
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电火花加工原理
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5.2.2 电火花加工过程 电火花加工大致可分为以下4个连续阶段：
（1）极间介质的电离与击穿，形成放电通道； （2）介质热分解、电极材料熔化与汽化热膨胀； （3）电极材料的抛出； （4）极间介质的消电离。
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5.2.3 电火花加工特点与分类 1、电火花加工方法分类 按工具电极和工件相对运动的方式和用途
的不同，大致可分为电火花穿孔成型加工、电 火花线切割、电火花磨削和镗磨、电火花同步 共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花 表面强化与刻字6大类。
其中，以电火花穿孔成型加工和电火花切 割应用最为广泛。
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第五章 电加工技术
5.1 概述 5.2 电火花加工技术 5.3 电化学加工技术
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5.1概述---特种加工技术
特种加工是20世纪40年代发展起来的。由于材料科学 、高新技术的快速发展，对产品的性能要求也越来越高 。各种新材料、新结构、形状复杂的机械零件大量涌现 ，对机械制造业提出了一系列迫切需要解决的新问题。 （如各种难切削加工材料的加工，各种结构形状复杂零 件的加工、尺寸微小或特大零件的加工、薄壁或弹性元 件的加工）。这些采用传统加工方法十分困难，甚至无 法加工。在此基础上，一种区别于传统加工的特种加工 应用而生。
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5.2电火花加工技术
5.2.1 电火花加工原理 电 火 花 加 工 （ electrical discharge
machining，EDM）又称放电加工、电蚀加工 ，是20世纪40年代中期发展起来的。（1943年 前苏联科学家拉扎林科夫妇发明）它是在加工 过程中，使工具和工件间不断产生脉冲性的火 花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温将金 属熔化、气化而被去除而达到加工成型目的。 因加工时放电过程中可看到火花，所以称为电 火花加工。
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电火花加工必须具备如下条件：
（1）必须是瞬时脉冲性放电：脉冲宽度一般为10-7s10-3s，相邻脉冲之间有一个间隔，使热量从加工区 传导扩散到非加工区；
（2）火花放电必须在较高绝缘强度的液体介液中进 行：一方面有利于电蚀物的排出；另一方面对电 极和工件进行冷却；
（2）可以加工形状复杂的表面。可以简单的将工具电极的形 状复制到工件上，特别使用于复杂表面形状工件的加工，如复 杂型腔模具加工等。
（3）可以加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔等特殊要求 的零件。由于加工中工具与工件不直接接触，没有宏观的机械 切削力，因此适用于低刚度或薄壁工件的加工。
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局限性： （1）主要用于加工金属等导电材料。 （2）一般加工速度较慢，因此通常安排工艺时 多采用切削加工来去除大部分余量，然后再进 行电火花加工来提高生产率。 （3）存在电极损耗。电极损耗多集中在尖角或 底面，影响成型精度。
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5.2.4 电火花加工基本规律
1、影响金属蚀除率的主要因素
特种加工：将电、磁、光、声、热等能量及其他组 合施加在工件的被加工部位上，从而实现材料的去除、 变形、改变性能或被镀覆等的非传统加工方法。
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特种加工具有以下特点： （1）特种加工主要依靠电、化学、磁、声、光、热等能 量去除材料，而不是主要依靠机械能 。 （2）工具硬度可低于被加工材料的硬度。 （3）加工过程中工具与工件不存在显著的机械切削力， 因此不存在显著的机械应力，机械变形较小，形状尺寸稳 定性较好。 （4）有些特种加工，如电化学、超声波等加工余量非常细 微，因此可以用来加工尺寸微小的孔或槽，还能获得高精 度和很小的表面粗糙度。 （5）两种或两种以上的不同类型的能量可相互组合形成新 的复合加工（电化学电弧加工，超声放电加工等）。