电火花实习报告

推荐第1篇：电火花加工车间实习

关于电火花加工车间实习的工作总结

这周我正式进入生产车间实习，被安排到了电火花加工中心。

通过在电火花加工车间一周的实习，首先对它的基本工作原理有了初步的了解，知道了它是利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的一种方法。在第一个车间有两台电火花穿孔机，主要用来加工一些很难加工的小孔，处理人工操作过程中出现的一些问题（如攻丝时丝锥断在孔内）。另外，还有四台电火花线切割机，主要对零件进行切割以达到图纸上设计所要求的尺寸。另外一个车间还有从日本进口回来的三台机器，精度都很高。

在实习过程中，有不懂的问题，我就会请教陈师傅来帮我解答，慢慢的也学到了很多以前根本不懂得东西，还纠正了我的一些错误认识。起初，由于自己对机器的操作还不太熟悉，但第三天的时候，在同事的帮助下，我开始着手操作，主要是对射流管进行切割以达到图纸设计所要求的尺寸。直到亲手操作过之后，我才深深体会到实践的重要性，终于懂得，只有自己亲自动手操作了，才会真正学到想要的东西。接下来的两天，我看见同事在画图，自己也想试试，可是一画才知道，根本不像以前学到的哪种操作方法，它是要运用在实际操作过程中的。于是，我就立即虚心请教同事，在他的帮助下，我终于对它的基本操作有所了解，也动手画了图。

通过这一周的实习，可谓是受益匪浅，终于知道了自己存在的不足，也深刻体会到自己头脑中理论和现实中实践的不断冲突。虽然在电火花加工车间只有短短一周，可是我深深感受着工人师傅们忘我的工作热情，学习着生产实践中实际应用的知识。在接下来的实习中，我会更加努力，在车间一定要多动手操作，多向老师傅们请教，一定要做到不耻下问。

推荐第2篇：电火花基本知识

电火花基本知识

一、什么是电火花加工

二、电火花加工的特点

三、电火花加工机床的组成及作用

四、实现电火花加工的条件

五、极性效应

六、覆盖效应

七、加工速度

八、工具电极损耗

九、表面粗糙度

十、放电间隙

十一、两电极蚀除量之间的矛盾 十

二、加工速度与加工表面粗糙度之间的矛盾 十

三、电火花加工常用名词、术语及符号

十四、电火花加工粗糙度对照表

一、什么是电火花加工

电火花是一种自激放电，其特点如下： 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花放电。伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间（通常为10-7-10-3s）后及时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性（即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深），使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用，可使电极局部被腐蚀。 利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法，叫电火花加工。 电火花加工是在较低的电压范围

内，在液体介质中的火花放电。

二、电火花加工的特点

电火花加工是与机械加工完全不同的一种新工艺。 随着工业生产的发展和科学技术的进步，具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性，高粘性和高纯度等性能的新材料不断出现。具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多，这就使得传统的机械加工方法不能加工或难于加工。因此，人们除了进一步发展和完善机械加工法之外，还努力寻求新的加工方法。电火花加工法能够适应生产发展的需要，并在应用中显示出很多优异性能，因此，得到了迅速发展和日益广泛的应用。

电火花加工的特点如下：

1.脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。不受材料硬度影响，不受热处

理状况影响。

2.脉冲放电持续时间极短，放电时产生的热量传导扩散范围小，材料受

热影响范围小。

3.加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小。工具电极材料不需比工件材料硬，因此，工具电极制造容易。 4.可以改革工件结构，简化加工工艺，提高工件使用寿命，降低工人劳

动强度。

基于上述特点，电火花加工的主要用途有以下几项：

1) 制造冲模、塑料模、锻模和压铸模。

2) 加工小孔、畸形孔以及在硬质合金上加工螺纹螺孔。

3) 在金属板材上切割出零件。

4) 加工窄缝。 5) 磨削平面和圆面。

6) 其它（如强化金属表面，取出折断的工具，在淬火件上穿孔，直接

加工型面复杂的零件等）。

三、电火花加工机床的组成及作用

从上面所谈的情况可以看到，要实现电火花加工过程，机床必须具备三个要素，即：脉冲电源，机械部分和自动控制系统，工作液过滤与循环系统。（见图一）。下面对这三要素的作用逐一加以简单讨论。

1.脉冲电源

加在放电间隙上的电压必须是脉冲的，否则，放电将成为连续的电弧。所谓脉冲电源，实际就是一种电气线路或装置，它们能发出具有足够能

量的脉冲电压来。 2.机械部分和自动控制系统

其作用是维持工具电极和工件之间有一适当的放电间隙，并在线调整。

3.工作液净化与循环系统 工作液的作用是使能量集中，强化加工过程，带走放电时所产生的热量和电蚀产物。工作液系统包括工作液的储存冷却、循环及其调节与保护、过滤以及利用工作液强迫循环系统。

上述三要素，有时也称为电火花加工机床的三大件，它们组成了电火花加工机床这一统一体，以满足加工工艺的要求。

四、实现电火花加工的条件

实现电火花加工，应具备如下条件：

1.工具电极和工件电极之间必须维持合理的距离。在该距离范围内，既可以满足脉冲电压不断击穿介质，产生火花放电，又可以适应在火花通 道熄灭后介质消电离以及排出蚀除产物的要求。若两电极距离过大，则脉冲电压不能击穿介质、不能产生火花放电，若两电极短路，则在两电

极间没有脉冲能量消耗，也不可能实现电腐蚀加工。

2.两电极之间必须充入介质。在进行材料电火花尺寸加工时，两极间为液体介质（专用工作液或工业煤油）；在进行材料电火花表面强化时，

两极间为气体介质。

3.输送到两电极间的脉冲能量密度应足够大。在火花通道形成后，脉冲电压变化不大，因此，通道的电流密度可以表征通道的能量密度。能量 密度足够大，才可以使被加工材料局部熔化或汽化，从而在被加工材料表面形成一个腐蚀痕（凹坑），实现电火花加工。因而，通道一般必须

有105-106A/cm2电流密度。

放电通道必须具有足够大的峰值电流，通道才可以在脉冲期间得到维持。一般情况下，维持通道的峰值电流不小于2A。

4.放电必须是短时间的脉冲放电。放电持续时间一般为10-7-10-3s。由于放电时间短，使放电时产生的热能来不及在被加工材料内部扩散，

从

而把能量作用局限在很小范围内，保持火花放电的冷极特性。 5.脉冲放电需重复多次进行，并且多次脉冲放电在时间上和空间上是分

散的。

这里包含两个方面的意义：其一时间上相邻的两个脉冲不在同一点上形成通道；其二，若在一定时间范围内脉冲放电集中发生在某一区域，则 在另一段时间内，脉冲放电应转移到另一区域。只有如此，才能避免积炭现象，进而避免发生电弧和局部烧伤。

6.脉冲放电后的电蚀产物能及时排放至放电间隙之外，使重复性放电顺

利进行。

在电火花加工的生产实际中，上述过程通过两个途径完成。一方面，火花放电以及电腐蚀过程本身具备将蚀除产物排离的固有特性；蚀除物以 外的其余放电产物（如介质的汽化物）亦可以促进上述过程；另一方面，还必须利用一些人为的辅助工艺措施，例如工作液的循环过滤，加工

中采用的冲、抽油措施等等。

五、极性效应 电火花加工时，相同材料两电极的被腐蚀量是不同的。其中一个电极比另一个电极的蚀除量大，这种现象叫做极性效应。如果两电极材料不同

，则极性效应更加明显。

六、覆盖效应

在油类介质中放电加工会分解出负极性的游离碳微粒，在合适的脉宽、脉间条件下将在放电的正极上覆盖碳微粒，叫覆盖效应。利用覆盖效应

可以降低电极损耗。注意负极性加工才有利做覆盖效应。

七、加工速度

对于电火花成形机来说加工速度是指在单位时间内，工件被蚀除的体积或重量。一般用体积表示。若在时间T内，工件被蚀除的体积为V，则

加

工速度Vw为： Vw=V/t（mm3/min） 对于线切割机来说，加工速度是指在单位时间内，工件被切面积。即用mm2/min来表示。 在规定表面粗糙度（如Ra=2.5μm），相对电极损耗（如1%）时的最大加工速度，是衡量电加工机床工艺性能的重要指标。一般情况下，生产厂 给出的是最大加工电流，在最佳加工状态下所能达到的最高加工速度。因此，在实际加工时，由于被加工件尺寸与形状的千变万化，加工条件 ，排屑条件等与理想状态相差甚远，即使在粗加工时，加工速度也往往大大低于机床的最大加工速度指标。

八、工具电极损耗

在电火花成形加工中，工具电极损耗直接影响仿形精度，特别对于型腔加工，电极损耗这一工艺指标较加工速度更为重要。

电极损耗分为绝对损耗和相对损耗。

绝对损耗最常用的是体积损耗Ve和长度损耗Veh二种方式，它们分别表示在单位时间内，工具电极被蚀除的体积和长度。即

Ve=V/t（mm3/min） Veh=H/t（mm/min）

相对损耗——工具电极绝对损耗与工件加工速度的百分比。通常采用长度相对损耗比较直观，测量也比较方便。在线切割加工中，电极丝的损耗对工件质量的影响不大，故一般不加以讨论。但快走丝机床使用钼作为电极丝，是重复放电，所以丝的损耗影响到电极丝的使用寿命，在实际加工中应予适当考虑。见图二。

在电火花成形加工中，工具电极的不同部位，其损耗速度也不相同。 在精加工时，一般电规准选取较小，放电间隙太小，通道太窄，蚀除物在爆炸与工作液作用下，对电极表面不断撞击，加速了电极损耗，因此，如能适当增大电间隙，改善通道状况，即可降低电极损耗。

九、表面粗糙度

表面粗糙度是指加工表面上的微观几何形状误差。对电加工表面来讲，即是加工表面放电痕——坑穴的聚集，由于坑穴表面会形成一个加工硬化层，而且能存润滑油，其耐磨性比同样粗糙度的机加表面要好，所以加工表面允许比要求的粗糙度大些。而且在相同粗糙度的情况下，电加

工表面比机加工表面亮度低。

国家标准规定：加工表面粗糙度用Ra（轮廓的平均算术偏差）和Rz（不

平度平均高度）之一来评定。

工件的电火花加工表面粗糙度直接影响其使用性能，如耐磨性，配合性质，接触刚度，疲劳强度和抗腐蚀性等。尤其对于高速高洁，高压条件下工作的模具和零件，其表面粗糙度往往是决定其使用性能和使用寿命

的关键。

十、放电间隙

放电间隙，亦称过切量，加工中是指脉冲放电两极间距，实际效果反映在加工后工件尺寸的单边扩大量。

对电火花成形加工放电间隙的定量认识是确定加工方案的基础。其中包括工具电极形状，尺寸设计，加工工艺步骤设计，加工规准的切换以及

相应工艺措施的设计。

十一、两电极蚀除量之间的矛盾

本篇中，已经明确阐述了脉冲放电时间越长，越有利于降低工具电极相对损耗。在电火花加工的实用过程中，粗加工采用长脉冲时间和高放电电流，既体现了速度高，又体现了损耗小，反映了加工速度和工具电极

损耗这一矛盾的缓解。

但是，在精加工时，矛盾激化了。为了实现小能量加工，必须大大压缩脉冲放电时间。为达到脉冲放电电流与脉冲放电时间参数组合合理，亦必须大大压缩脉冲放电电流。这样，不仅加大了工具电极相对损耗，又

大幅度降低了加工速度。

十二、加工速度与加工表面粗糙度之间的矛盾

为了解决电火花加工工艺的这一基本矛盾，人们试图将一个脉冲能量分散为若干个通道同时在多点放电。用这种方法既改善了加工表面粗糙度，

又维持了原有的加工速度。

到目前为止，实现人为控制的多点同时放电的有效方法只有一种，即分

离工具电极多回路加工。

为了实现整体电极的多通道加工，人们设想了各种方法，并进行了多年的实验摸索。但是迄今为止，尚没有彻底解决。

在实用过程中，型腔模具的加工采用粗、中、精逐档过渡式加工方法。加工速度的矛盾是通过大功率、低损耗的粗加工规准解决的；而中、精加工虽然工具电极相对损耗大，但在一般情况下，中、精加工余量仅占全部加工量的极小部分，故工具电极的绝对损耗极小，可以通过加工尺寸控制进行补偿，或在不影响精度要求时予以忽略。

十三、电火花加工常用名词、术语及符号

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。加工间隙又可分为端面间隙SF 和侧面间隙SL （见图三）

2、脉冲宽度ti（μs）：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（见图）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ti>100μs，精加工时只能用较少的脉宽ti

3、脉冲间隔to(μs)：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。?

4、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。

5、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(见图四)。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。见图四。

6、加工电压或间隙平均电压U（V）

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。在正常加工时，加工电压在30-50V，它与占空比、预置进给量等有关。占空比大、欠进给、欠跟踪、间隙偏开路，则加工电压偏大；占空比小、过跟踪或预置进给量小（间隙偏短路），加工电

压即偏小。

7、加工电流I（A）

加工电流是加工时电流表上指示的流过放电间隙的平均电流。精加工时小，粗加工时大；间隙偏开路时小，间隙合理或偏短路时则大。

8、短路电流IS（A）

短路电流是放电间隙短路时（或人为短路时）电流表上指示的平均电流（因为短路时还有停歇时间内无电流）。它比正常加工时的平均电流要

大20-40%。

9、峰值电流IS（A）

峰值电流是间隙火花放电时脉冲电流的最大值（瞬时），日本、英国、美国常用IS表示（见图四），虽然峰值电流不易直接测量，但它是实际影响生产率、表面粗糙度等指标的重要参数。在设计制造脉冲电源时，每一功率放大管串联限流电阻后的峰值电流是预先选择计算好的。为了安全，每个50W的大功率晶体管选定的峰值电流约为2-3A，电源说明书中也有说明，可以按此选定粗、中、精加工时的峰值电流（实际上是

选定用几个功率管进行加工）。

10、放电状态

放电状态指电火花加工时放电间隙内每一脉冲放电时的基本状态。一般分为五种放电状态和脉冲类型（见图四）

第一、开路（空载脉冲）

放电间隙没有击穿，间隙上有大于50V的电压，但间隙内没有电流流过，

为空载状态（td=ti）。

第二、火花放电（工作脉冲，或称有效脉冲）

间隙内绝缘性能良好，工作液介质击穿后能有效地抛出、蚀除金属。波形特点是：电压上有td，te和Ie波形上有高频振荡的小锯齿波形。

第三、短路（短路脉冲）

放电间隙直接短路相接，这是由于伺服进给系统瞬时进给过多或放电间隙中有电蚀产物搭接所致。间隙短路时电流较大，但间隙两端的电压很

小，没有蚀除加工作用。 第

四、电弧放电（稳定电弧放电）

由于排屑不良，放电点集中在某一局部而不分散，局部热量积累，温度升高，恶性循环，此时火花放电就成为电弧放电，由于放电点固定在某一点或某局部，因此称为稳定电弧，常使电极表面结炭、烧伤。波形特点是td和高频振荡的小锯齿波基本消失。

第五、过渡电弧放电（不稳定电弧放电，或称不稳定火花放电） 过渡电弧放电是正常火花放电与稳定电弧放电的过渡状态，是稳定电弧放电的前兆。波形特点是击穿延时td很小或接近于零，仅成为一尖刺，电压电流波上的高频分量变低成为稀疏和锯齿形。早期检测出过渡电弧放电，对防止电弧烧伤有很大意义。

以上各种放电状态在实际加工中是交替、概率性地出现的（与加工规准和进给量、冲油、间隙污染等有关），甚至在一次单脉冲放电过程中，也可能交替出现两种以上的放电状态。

11、加工速度vw或VW（mm3/min），vm或Vm（g/min） 加工速度是单位时间（min）内从工件上蚀除加工下来的金属体积（mm3），以质量（g）计算时用vm或Vm表示，也称加工生产率。大功率电源粗加工时vW>500mm3/min，但电火花精加工时，通常vw

12、相对损耗或损耗比（损耗率）θ（%）

相对损耗或损耗比是工具电极损耗速度和工件加工速度之比值，并以此来综合合衡量工具电极的耐损耗程度和加工性能。

13、面积效应：面积效应指电火花加工时，随加工面积大小变化而加工速度、电极损耗比和加工稳定性等指标随之变化的现象。一般加工面积过大或过小时，工艺指标通常降低，这是由“电电流密度”过小或过大

引起的。

14、深度效应：随着加工深度增加而加工速度和稳定性降低的现象称深度效应。主要是电蚀产物积聚、排屑不良所引起的

推荐第3篇：电火花作业指导书

篇1：火花机作业指导书 篇2：电火花作业指导书1 篇3：火花机作业指导书 火花机操作指导书

一、目的

为了增加火花机使用寿命，提高工作效率。

二、适用范围

模具课所有火花机及操作人员。

三、内容: 5.1校百分表作业

5.1.1首先打开电箱上的电源开关,关掉中心测位开关,以免造成电极与工作物接触时发出响声。

5.1.2:在接到需加工的工作物时，首先要检查工作四周和电极需碰数与加工部位是否有批蜂,如有批蜂要用砂纸或油石将其清除干净直至表面光滑.如电极加工部位有明显刀纹,必须交回钳工师傅处理好。问清钳工师傅放电加工部位和电极加工深度，检查电极非加工部位避空是否够?以免加工到不应放电的位置。

5.1.3检查完毕无问题后,把电极收紧螺丝装上机头，用手轻摇,看电极牢固后方可按照钳工师傅指定的基准位校表。装放工件时要用干净布将工件底和工作台擦干净,避免产生误差，校好表后，表针行程中两头相差距离要在零位或不超过0.01mm.校好工件后，切记上紧磁盘。 5.2 znc寻边作业: 5.2.1校正电极工件后，需按照钳工所给的图纸来寻边.首先切记按亮中心测位开关以免撞坏电极。

5.2.2将电极与工件的碰数部位用干净的布擦试干净，确定没有毛边、批蜂.(如不作好以上工作，将会影响到寻边的准确度,所以切不可忽视)。5.3放电加工：

5.3.1在放电加工之前,应先用最小电流在z轴方向加工0.01mm~0.02mm(打火花印),复查无误后再开始加工作业。5.3.2在放电加工中，电极迅速发热并产生火花,如未做预防措施,加工时会造成火蜡 和爆炸，所以在开启放电加工制前，必须选择最好的冲油位置和方式。油液必须复盖住整个电极，以防止电极因高温加工而变形，并要将电极加工后的残渣迅速清除，所以喷油在放电加工中起到很生要的作用.同时要按亮防火掣以协助监视。加工中及加工液应浸满油缸至高于加工件15公分以上(小工件先喷油再放电,大工件先浸油再放电)。 5.3.3在放电加工中应注意以下问题：

1>手柄上的定位螺丝要拧开，以免碰触造成数据移动产生误差。 2>加工当中不可用手触摸机头，以免触电伤人。

3>调好各功能按键，力求达到排渣良好，加工速度快，电极消耗度低,工作效率好。

5.3.4工作台上不得摆放任何与放电加工无关的东西，保持机身清洁,机身外壳不能有油渍，放电加工中操作人必须地场密切监视放电情况。

5.3.5加工完毕，应再检查移好的数据和z轴加工深度是否准确无误，拆下所有物件后，再将机台上残渣冼干净。篇4：电火花作业指导书ch-sip-021

推荐第4篇：电火花加工

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。因此，只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式，就能加工出各种复杂的型面。

工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料，如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中，工具电极也有损耗，但小于工件金属的蚀除量，甚至接近于无损耗。

工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等。

按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征，可将电火花加工方式分为五类：利用成型工具电极，相对工件作简单进给运动的电火花成形加工；利用轴向移动的金属丝作工具电极，工件按所需形状和尺寸作轨迹运动，以切割导电材料的电火花线切割加工；利用金属丝或成形导

的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加电磨轮作工具电极，进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削；用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工；小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。

电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件；加工时无切削力；不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷；工具电极材料无须比工件材料硬；直接使用电能加工，便于实现自动化；加工后表面产生变质层，在某些应用中须进一步去除；工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。

电火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件；加工各种硬、脆材料，如硬质合金和淬火钢等；加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等；加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。

推荐第5篇：电火花铣削加工

l 电火花铁削(Electrical Discharge Milling )加工技术的提出

尽管电火花加工在加工脆硬材料方面具有得天独厚的优势，但自从电火花加工技术产生那一刻起，人们就一直致力于提高电火花加工速度。电火花铣削加工就是近年来发展起来的进行电火花高速加工的一种有效手段。电火花铣削加工机床高速旋转的主轴带动棒状或管状电极转动，同时采用多轴联动，进行电火花成形加工。由于这种电火花加工方法的电极运动轨迹类似铣削加工，故称其为电火花铣削加工。图9 一10 为传统的电火花加工与电火花铣削加工的比较。电火花铣削加工具有电极制造简单、更换电极方便和电极损耗易补偿等优点。电火花铣削加工改善了传统电火花加工存在的加工速度、电极损耗和表面质量之间的矛盾，并大大地简化了电火花工艺过程的控制，从而进一步降低了加工成本，使电火花加工技术在激烈的市场竞争中处于有利地位。目前，国外一些有名的电火花加工设备生产厂家都在大力研究和开发电火花铣削加工技术，瑞士Charmilles 公司认为未来模具加工采用电火花铣削将占30 % ，其发展潜力是巨大的。作为一种新颖的电火花成型加工技术，电火花铣削加工一旦在关键技术上获得突破，它将有可能逐渐取代传统电火花成型加工的地位，这种技术的拥有者在激烈的市场竟争中将占据明显的优势。

2 电火花铁削加工过程的电极损耗补偿技术

电火花铣削加工与传统铣削加工有着极为类似的运动方式，但二者又有很大区别。除了加工机理不同外，电火花加工是一种非接触性加工，电极与工件之间存在放电间隙，而且在加工过程中电极存在较大的损耗。电极损耗的补偿是电火花铣削加工的关键技术，它对加工精度有着直接影响。虽然自20 世纪80 年代初开始，人们就对电火花铁削加工的相关技术进行了研究，但电极损耗的补偿技术一直没有得以较好的解决。长期以来，电火花铣削加工只能作为传统电火花成型加工出现困难时采用的补充手段。

1 .电极损耗补偿量的测量方法

最便捷的检测电极损耗量方法是：加工前设置一个对刀参考点，记下参考点的坐标值，设为z 。;加工过程中在必要的时候电极重新回到对刀点，读取此时坐标值，设为z 。此时坐标值与原参考点坐标值之差(z ~z0)就是电极在此轴向(设为z 轴)的损耗量，也就是电极损耗的补偿值。

一种较为先进的测量方法叫光电图像法。用此方法可在加工过程中检测出损耗后的电极形状，以便于实现二维甚至三维的电极损耗补偿。在加工过程中的某特定时刻，将电极抬起使之进人光学测量区域，利用CCD 传感器(固态图像传感器)对电源损耗后的形状进行准确测量，然后计算各方向的补偿量。如图9 一11 所示，电极长度方向上(图中y 方向)的补偿量即为此方向上的损耗量，半径方向上(图中x 方向)的补偿量可根据半径方向的损耗、(图中r= AB )、电极在各刀位的实际位置(未加补偿前的刀位)以及工件形状来计算。

自由曲面可以认为是由许多具有不同倾角的小斜面构成，也可以采用类似方法计算半径方向上的补偿量。

在加工过程中实时地检测电极损耗状况可获得准确可靠的结果，但也存在缺点。由于为了检测电极损耗而中断了加工，而且采用了“检测一补偿”一对一的补偿方式，加工效率和加工精度难以兼顾。检测频率过高，加工效率太低。检测频率过低，则加工精度势必受影响。特别是在工件形状较复杂时，如果在加工过程中大量加工点(刀位)需要补偿，这种方法几乎没有实用价值。因此，它们仅适合于需要补偿以保证精度的加工控制点较少的场合，而且其补偿指令要在加工过程中才能产生。

2 .电极损耗量的计算

计算电极损耗量有两种途径：一种是在加工之前根据加工条件预测加工过程中电极损耗及其补偿量，在编程时即可将补偿指令加人数控代码中;另一种是在加工过程中根据加工状态计算电极损耗里，补偿指令要在加工过程中才能产生。虽然电火花的放电加工机理很复杂，但是在加工过程中电极的损耗却具有很强的规律性。因此，通过计算获得加工过程中电极损耗状态并加以在线补偿是可能的，这种方法可靠与否的关键在于能否准确地获得电极的损耗规律。电极的损耗规律是非常复杂的，它受许多因素影响，与加工极性、加工时间、工作介质的种类、冲油方式、电极及工件材料、电极形状、电源类型以及电源的各项参数等都有密切关系。因而要得到实用可靠的电极损耗规律，必须以大量而细致的工艺实验为基础。这种方法的优势在于不必在加工过程中检测电极损耗，从而不仅提高了加工效率，而且节省了检测设备及其相应的软硬件成本。

加工前根据加工条件计算电极损耗量，无法考虑到加工过程中的随机因素对电极损耗的影响。电极损耗也是由于火花材料的蚀除引起的，除了与加工条件有关外，与加工状态也有密切关系。因此，把电极损耗规律建立在加工过程中有效放电时间的基础上，更能排除一些随机因素对电极损耗的影响。

3 .电极损耗的补偿策略

1 )减小电极损耗在保证加工指标不变的前提下，根据电火花加工的工艺规律，尽量减少电极损耗对电火花铣削加工具有很大意义。如果电极损耗控制在很小范围内，只要能保证加工精度，可以不必进行补偿。即使无法满足整个加工过程的精度要求，也可以大大地减少补偿次数，对提高加工精度有利.在这种情况下，中断加工次数较少，可以在加工过程中检测电极损耗并加以补偿的策略，以实现准确可靠的电极损耗补偿。

2 )电极的修整或更换由于电火花加工中电极各部分损耗是不均匀的，电极修整的目的是恢复加工前电极形状。用某电极加工一段时间后，停止它与工件之间的加工，让它与另一标准电极进行放电加工，以修整损耗后的电极。两次修整的时间间隔由损耗状态决定，因此必须对电极损耗状态有大致的预测。在修整加工中，被修整的电极成为被加工的工件，因此必须适当地改变加工参数(甚至加工极性)。对平头棒状电极，可用一平面电极对它进行修整，切断有损耗的部分。对球头电极，可以采用凹球形标准电极进行反拷放电加工来实现其形状的修整。在电极损耗严重的场合，可以更换电极。因此电火花铣削机床上应备有标准的电极库并具有自动换刀功能。

3 )电极损耗的在线补偿由于在某些场合电极的损耗难以减小，而且电极的修整或更换不可能频繁进行，因而解决电极损耗问题的根本策略是电极损耗的在线补偿技术。电极损耗的在线补偿是以正确获得电极损耗状态为前提的。如果仅能获得单一方向上的电极损耗状态，那么就仅能在这一方向上进行电极损耗补偿，即仅能解决具有单一法线方向的型面在铣削加工中的电极损耗补偿问题，如没有锥度的孔、平面以及多平台型腔等二维半型面铣削加工的补偿。要解决三维型面电火花铣8lJ 加工中的补偿问题，可从两方面人手：一是获得电极损耗后的形状，由于电火花铣削加工中电极高速旋转，使得棒状电极各母线的损耗比较一致，即旋转电极母线的损耗状态可以比较完整地反映了电极损耗状态;二是简化电极损耗形状，采取适当的电极及其加工方式，使得电极只在单方向存在损耗(或其他方向损耗很小可以不加考虑)，从而简化了补偿，例如利用电极底面放电加工，虽增加了走刀次数，但电极仅在轴向存在损耗，从而简化了电极损耗的补偿问题。在某些应用场合，这些措施已经可以解决三维加工中电极损耗的补偿向题。例如，在三维微细孔以及引线框模具、半导体模具、微细树脂模具等的加工中，采用微细电极的底面加工，可以认为电极只在轴向存在损耗，通过实时计算获得电极损耗t 并加以补偿。

总之，作为电火花铣削加工的关键技术，电极损耗的补偿技术也是电火花铣削加工研究中的难点，目前还没有一种比较通用而完善的方法。在实际加工中，应该根据不同加工对象的特点，在综合考虑加工效率及加工精度的前提下，采用适当的补偿策略。

3 电火花铣削加工过程的CAD / CAM 技术

在传统的电火花加工中，由于是依靠复杂的成形电极形状来“复制”出工件的形状，电极的移动路径十分简单，主要是沿轴向的单向运动，最多再加上小范围的平动，因此CAD / CAM 技术似乎没有用武之地。而对于电火花铣削加工来说，工件的形状是依靠简单电极(棒状或管状)沿一定的轨迹运动包络出来的，这一过程和数控铣削的性质相同，利用CAD / CAM 技术编制优良的电极运动轨迹程序是必不可少的。与数控铣削程序的G 指令格式不一样，电火花铣削加工的指令必须反映电脉冲的参数，通常称为C 指令。编制C 指令程序的好坏直接影响到加工效率、加工稳定性和加工精度，然而真正成熟的加工程序决不可忽略工艺问题，如前所述，电火花铣削的电极补偿技术尚不成熟，因此，到目前为止，对C 指令的编制和优化仍处于研究阶段。

作者：汽车模具

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推荐第6篇：电火花加工条件

电火花加工要具备什么条件？

答：1）电极与工件之间必须保持一定的很小间隙，并且可以自动调节，以确保极间电压能击穿介质，又不会形成短路接触。 2）极间放电密度要足够高，能使放电点的金属熔化和汽化。 3）极间的放电应该是瞬间脉冲性的。

4）每一次的放电后应能及时消电离恢复介质的绝缘性能，必须有较强的绝缘介质。

5）在先后两次脉冲放电之间，应有足够的停歇时间，排出电蚀产物，使极间介质充分消电离，恢复介质电性能，以保证每次脉冲放电不在同一点进行，避免发生局部烧伤现象，以便重复脉冲放电顺利进行。

电火花和电解加工的区别？

蚀除原理不同：电火花是基于正负电极间脉冲放电式的电腐蚀现象对材料进行加工，又称为电加工或电蚀加工， 简称EDM；而电解加工是基于电解过程中的阳极溶解原理并借助于成型的阴极，将工件按一定形状和尺寸加工成型的一种工艺方法，称为电解加工，简称ECM。

答：电解加工 利用金属在电解液中溶解的原理进行加工。它在飞行器制造中可以加工三维空间的型面（如航空发动机叶片和各种锻模的型腔）、异形孔（如内花键、内齿轮）、异形外表面（如整体叶轮的叶型）。如果在机床上加上适当的附件，还可加工弯曲孔、螺旋花键孔等。电解加工中除成型加工外，尚有电解去毛刺、电解抛光、电解磨削、电解珩磨等。电解去毛刺不仅可以减轻劳动强度，提高生产率,实现工序机械化、自动化,而且对于那些难以去毛刺的部位，如航空喷气发动机上火焰筒侧壁的孔边,就可用多个管状阴极同时插入孔内,去掉毛刺。

电火花加工

基于脉冲放电的腐蚀机理。工具和工件分别与脉冲电源两端相连接。电火花加工也利用成型电极进行仿形加工，适用于加工飞行器中各种精密零件的异形孔和涡轮叶片的冷却小孔等。电火花加工不同于电解加工的是工具电极要耗损，因而须精心选择低耗损的工具电极材料,合理设计电极尺寸和选择加工参数,以减小工具电极耗损对加工精度的影响。此外，由于电火花加工不像电解加工那样有明显的尖边倒圆现象，特别适合于加工有尖锐棱边的型孔。由于放电间隙很小，在加工过程中，工件和工具均不断被蚀除，间隙逐渐扩大，放电即会停止，因此成形加工机床必须具有高精度的伺服控制进给系统，使电极不断补偿进给和放电间隙自动地维持一个最佳值。

推荐第7篇：电火花加工方法.

兰州理工大学机电工程学院

兰州理工大学机电工程学院

《特种加工》专题论文 ——电火花加工技术

10机械工程及其自动化 专 业____________ 机电（3）班 班 级____________

刘晓军 姓 名____________

10610011 学 号____________ 宁会峰 指导老师____________

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加工表面粗糙度和完整性要求越来越严格，使现代机械制造面临着一系列严峻的任务。如：各种难切削材料的加工问题；各种特殊复杂型面的加工问题；各种超精密、光整零件的加工问题；特殊零件的加工问题等。 要解决上述一系列的问题，仅仅依靠传统的切削加工方法很难实现，有些甚至无法实现。为此，人们相继探索、研究新的加工方法。特种加工就是在这种前提条件下产生和发展起来的。

三、电火花加工技术的产生

20世纪40年代，前苏联鲍·洛·拉扎林柯夫妇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使局部的金属融化、气化而被蚀除掉，开创和发明了变有害的电蚀为有用的电火花加工方法，用铜杆在淬火钢上加工出小孔，可用软的工具加工任何硬度的金属材料，首次摆脱了传统的切削加工方法，直接利用电能和热能来去除金属，获得“以柔克刚”的效果。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。

四、电火花加工技术的发展[1] 20世纪50年代

脉冲电源改进为电阻-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。

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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。因此，只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间 的相对运动方式，就能加工出各种复杂的型面。

工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料，如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中，工具电极也有损耗，但小于工件金属的蚀除量，甚至接近于无损耗。

工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等【3】。

第三章 电火花的加工特性

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人们除了进一步发展和完善机械加工法之外，还努力寻求新的加工方法。电火花加工法能够适应生产发展的需要，并在应用中显示出很多优异性能，因此，得到了迅速发展和日益广泛的应用。

第四章

电火花加工的基本规律

一、影响材料放电腐蚀的主要因素

1．极性效应

能量在两极上的分配对两个电极电蚀量的影响是一个极为重要的因素，而电子和正离子对电极表面的撞击则是影响能量分布的主要因素，因此，电子撞击和离子撞击无疑是影响极性效应的重要因素。但是，近年来的生产实践和研究结果表明，正的电极表面能吸附工作液中分解游离出来的碳微粒，形成碳黑膜（覆盖层）减小电极损耗。

由此可见，极性效应是一个较为复杂的问题。除了脉宽、脉间的影响外，还有脉冲峰值电流、放电电压、工作液以及电极对的材料等都会影响到极性效应。

从提高加工生产率和减少工具损耗的角度来看，极性效应愈显著愈好，加工中必须充分利用极性效应，最大限度地降低工具电极的损耗，并合理选用工具电极的材料，根据电极对材料的物理性能、加工要求选用最佳的电规准，正确地选用加工极性，达到工件的蚀除速度最高，工具损耗尽可能小的目的。

当用交变的脉冲电流加工时，单个脉冲的极效应便相互抵消，增加了工具的损耗。因此，电火花加工一般都采用单向脉冲电源。

2．电参数

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当脉冲放电能量相同时，金属的熔点、沸点、比热容、熔化热、气化热愈高，电蚀量将愈少，愈难加工；热导率较大的金属，会将瞬时产生的热量传导散失到其它部位，因而降低了本身的蚀除量。

当单个脉冲能量一定时，脉冲电流幅值愈小，脉冲宽度愈长，散失的热量也愈多，从而使电蚀量减少；若脉冲宽度愈短，脉冲电流幅值愈大，由于热量过于集中而来不及传导扩散，虽使散失的热量减少，但抛出的金属中气化部分比例增大，多耗用了气化热，电蚀量也会降低。

因此，电极的蚀除量与电极材料的热导率以及其它热学常数、放电持续时间、单个脉冲能量等有密切关系。

4．其它因素

加工过程不稳定将干扰以致破坏正常的火花放电，使有效脉冲利用率降低。随着加工深度、加工面积的增加，或加工型面复杂程度的增加，都将不利于电蚀产物的排出，影响加工稳定性和降低加工速度，严重时将造成结炭拉弧，使加工难以进行。

如果加工面积较小，而采用的加工电流较大，也会使局部电蚀产物浓度过高，放电点不能分散转移，放电后的余热来不及传播扩散而积累起来，造成过热，形成电弧，破坏加工的稳定性。

电极材料对加工稳定性也有影响。用钢电极加工钢时不易稳定，用纯铜、黄铜电极加工钢时则比较稳定。脉冲电源的波形及其前后沿陡度影响着输入能量的集中或分散程度，对电蚀量也有很大影响。下表为常用电极材料及其选择。

二、影响加工精度的主要因素 与传统的机械加工一样，机床本身的各种误差，工件和工具电极的定位、

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的损耗导致楞角倒圆，加工出的工件不可能得到清楞。而且，随着加工深度的增加，电极楞角倒圆的半径增大。但超过一定加工深度，其增大的趋势逐渐缓慢，最后停留在某一最大值上。楞角倒圆的原因除电极的损耗外，还有放电间隙的等距离性。凸尖楞电极由于尖角放电的等距离性，必然使工件产生圆角；凹尖楞电极的尖点根本不起放电作用，但由于积屑也会使工件凸楞倒圆。因此，既使电极完全没有损耗，由于间隙放电的等距离性仍然不可能得到完全的清楞。如果要求倒圆半径很小，必须要缩小放电间隙

工作介质是产生放电的基本条件，目前主要采用液体介质。它形成火花击穿放电通道，对放电通道产生压缩作用，并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态，帮助电蚀产物的抛出和排除，并使工具冷却。所以说介质对于电火花加工有很大的作用。

第五章 电火花加工的应用领域

一、电火花加工主要用于模具生产中的型孔、型腔加工。已成为模具制造业的主导加工方法，推动了模具行业的技术进步。电火花加工零件的数量在3000件以下时，比模具冲压零件在经济上更加合理。按工艺过程中工具与工件相对运动的特点和用途不同，电火花加工可大体分为：电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花展成加工、非金属 电火花加工和电火花表面强化等。

二、电火花成形加工。该方法是通过工具电极相对于工件作进给运动，将工件电极的形状和尺寸复制在工件上，从而加工出所需要的零件。它包括电火花型腔加工和穿孔加工两种。近年来，为了解决小孔加工中电极截

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化 ,使电极进给驱动系统的惯性得以大幅度减小 ,必将更好地发挥电火花加工技术的工艺特点。

(3)新型元器件的成功应用

不断地吸收现代科技发展的精髓是任何制造技术得以生存和发展的前提。目前一些新型开关元件如 IG BT ,大规模集成电路芯片如 FPG A、DSP ,新型压电材料等均已在电火花加工机床的脉冲电源、控制系统及驱动装置上得到了极为成功的应用 ,大大地提高了 EDM的加工性能与工艺指标。

(4)硬件软件化

软件在电火花加工机床上所占的比重日趋增大。这一趋势表明 ,一些新的软件平台、数控技术有可能很快地融入电火花加工技术中 ,从而将极大地提高电火花加工技术的快速响应能力。

(5)现代制造模式的渗透

人工智能技术、网络制造、绿色制造、敏捷制造等新概念正逐渐渗透到电火花加工领域中。

(6)新工艺的出现

借助现代化的研究手段 ,人们对电火花加工技术的研究正向更深层次发展 ,新的工艺方法不断涌现 ,电火花加工技术的应用领域正在拓宽。

相对于传统的切削加工技术而言 ,电火花加工技术的研究与开发历史并不长 ,对其加工机理与适用范围的研究还并不充分。一般认为 ,这是限制其发展与应用的主要因素。但同时也应看到 ,正因为如此 ,它才可能具有较大的想象空间。现代制造技术及其相关技术的发展 ,在为电火花加工技术的发展提供良好机遇的同时 ,也对其提出了严峻的挑战。首先 ,从生产模式上讲 ,以单元化生产为主体的 EDM技术必须适应现代多品种、变批量生产的模式 ,与柔性制造技术、网络技术等现代技术接轨;其次 ,电火花加工技术本身也必须面对来自新型刀具材料的出现和日益完善的多轴数控铣削加

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推荐第8篇：电火花加工原理

电火花加工技术

学院：机械与汽车工

程学院

专业：材控10-2班 姓名：徐鹏

学号：201001021047

电火花加工技术

电火花是一种加工工艺，主要是利用具有特定几何形状的放电电极（EDM 电极）在金属（导电）部件上烧灼出电极的几何形状。 电火花加工工艺常用于冲裁模和铸模的生产。

利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法，叫电火花加工。 电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火花放电。 电火花加工主要由机械厂完成。 电火花是一种自激放电，其特点如下： 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花放电。伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间（通常为10-7-10-3s）后及时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性（即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深），使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用，可使电极局部被腐蚀。

工具电极和工件之间并不直接接触，而是有一个火花放电间隙0.1—0.01mm，间隙中充满工作液。

加工过程中没有宏观切削力 火花放电时，局部、瞬时爆炸力的平均值很小，不足以引起工件的变形和位移。可以“以柔克刚”由于电火花加工直接利用电能和热能来去除金属材料，与工件材料的强度和硬度等关系不大，因此町以用软的工具电极加工硬的工件，实现“以柔克刚”。可以加工任何难加工的金属材料和导电材料

由于加工中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及热学特性，如熔点、沸点、比热容、导热系数、电阻率等，而几乎与其力学性能(硬度、强度等)无关。这样可以突破传统切削加工对刀具的限制，可以实现用软的工具加工硬、韧的工件甚至可以加工聚晶金刚行、立方氮化硼一类的超硬材料。目前电极材料多采用紫铜或石墨，因此工具电极较容易加工。可以加工形状复杂的表面

由于可以简单地将工具电极的形状复制到工件上，因此特别适用于复杂表面形状工件的加工，如复杂型腔模具加工等。特别是数控技术的采用，使得用简单的电极加工复杂形状零件成为现实。 可以加工特殊要求的零件

可以加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔、异形小孔、深小孔等有特殊要求的零件。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加工。

电火花加工原理

电火花加工时，脉冲电源的一极接工具电极，另一极接工件电极，两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质（常用煤油或矿物油或去离子水）中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙（0.01～0.05mm）。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中（10～107W／mm），放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需要的加工表面。与此同时，总能量的一小部分也释放到工具电极上，从而造成工具损耗。

从上看出，进行电火花加工必须具备三个条件：必须采用脉冲电源；必须采用自动进给调节装置，以保持工具电极与工件电极间微小的放电间隙；火花放电必须在具有一定绝缘强度（10～107Ω ·m）的液体介质中进行。

电火花加工具有如下特点：可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的导电材料；加工时无明显机械力，适用于低刚度工件和微细结构的加工：脉冲参数可依据需要调节，可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工；电火花加工后的表面呈现的凹坑，有利于贮油和降低噪声；生产效率低于切削加工；放电过程有部分能量消耗在工具电极上，导致电极损耗，影响成形精度。

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。

发明与发展

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。因此，只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式，就能加工出各种复杂的型面。 工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料，如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中，工具电极也有损耗，但小于工件金属的蚀除量，甚至接近于无损耗。 工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等

分类及使用说明

按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征，可将电火花加工方式分为五类：利用成型工具电极，相对工件作简单进给运动的电火花成形加工；利用轴向移动的金属丝作工具电极，工件按所需形状和尺寸作轨迹运动，以切割导电材料的电火花线切割加工；利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极，进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削；用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工；小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。 电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件；加工时无切削力；不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷；工具电极材料无须比工件材料硬；直接使用电能加工，便于实现自动化；加工后表面产生变质层，在某些应用中须进一步去除；工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。 电火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件；加工各种硬、脆材料，如硬质合金和淬火钢等；加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等；加工各种成形刀具、样本和螺纹环规等工具和量具。

电火花加工特点 1：电火花加工速度与表面质量

模具在电火花机加工一般会采用粗、中、精分档加工方式。粗加工采用大功率、低损耗的实现，而中、精加工电极相对损耗大，但一般情况下中、精加工余量较少，因此电极损耗也极小，可以通过加工尺寸控制进行补偿，或在不影响精度要求时予以忽略。

2：电火花碳渣与排渣

电火花机加工在产生碳渣和排除碳渣平衡的条件下才能顺利进行。实际中往往以牺牲加工速度去排除碳渣，例如在中、精加工时采用高电压，大休止脉波等等。另一个影响排除碳渣的原因是加工面形状复杂，使排屑路径不畅通。唯有积极开创良好排除的条件，对症的采取一些方法来积极处理。

3：电火花工件与电极相互损耗

电火花机放电脉波时间长，有利于降低电极损耗。电火花机粗加工一般采用长放电脉波和大电流放电，加工速度快电极损耗小。在精加工时，小电流放电必须减小放电脉波时间，这样不仅加大了电极损耗，也大幅度降低了加工速度。

电火花加工是与机械加工完全不同的一种新工艺。 随着工业生产的发展和科学技术的进步，具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性，高粘性和高纯度等性能的新材料不断出现。具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多，这就使得传统的机械加工方法不能加工或难于加工。因此，人们除了进一步发展和完善机械加工法之外，还努力寻求新的加工方法。电火花加工法能够适应生产发展的需要，并在应用中显示出很多优异性能，因此，得到了迅速发展和日益广泛的应用。

电火花加工的应用

电火花加工主要用于模具生产中的型孔、型腔加工，已成为模具制造业的主导加工方法，推动了模具行业的技术进步。电火花加工零件的数量在3000件以下时，比模具冲压零件在经济上更加合理。按工艺过程中工具与工件相对运动的特点和用途不同，电火花加工可大体分为：电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花展成加工、非金属电火花加工和电火花表面强化等。

（1）电火花成形加工 该方法是通过工具电极相对于工件作进给运动，将工件电极的形状和尺寸复制在工件上，从而加工出所需要的零件。它包括电火花型腔加工和穿孔加工两种。电火花型腔加工主要用于加工各类热锻模、压铸模、挤压模、塑料模和胶木膜的型腔。电火花穿孔加工主要用于型孔（圆孔、方孔、多边形孔、异形孔）、曲线孔（弯孔、螺旋孔）、小孔和微孔的加工。近年来，为了解决小孔加工中电极截面小、易变形、孔的深径比大、排屑困难等问题，在电火花穿孔加工中发展了高速小孔加工，取得良好的社会经济效益。 （2）电火花线切割加工 该方法是利用移动的细金属丝作工具电极，按预定的轨迹进行脉冲放电切割。按金属丝电极移动的速度大小分为高速走丝和低速走丝线切割。我国普通采用高速走丝线切割，近年来正在发展低速走丝线切割，高速走丝时，金属丝电极是直径为φ0.02～φ0.3mm的高强度钼丝，往复运动速度为8～10m／s。低速走丝时，多采用铜丝，线电极以小于0.2m/s的速度作单方向低速运动。线切割时，电极丝不断移动，其损耗很小，因而加工精度较高。其平均加工精度可达 0.0lmm，大大高于电火花成形加工。表面粗糙度Ra值可达1.6 或更小。

国内外数控电火花线切割都采用了不同水平的微机数控系统，实现了电火花线切割数控化。目前电火花线切割广泛用于加工各种冲裁模（冲孔和落料用）、样板以及各种形状复杂型孔、型面和窄缝等。

推荐第9篇：电火花现状分析

国内电火花现状

电火花加工是工具和工件之间不断产的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把工件材料蚀除下来，又称放电加工或电蚀加工，英文简称EDM。

国内现状

国内主要电火花研究机构为北京电加工研究所和苏州电加工研究所。20世纪80年代初期，3轴电火花机在国内还是空白，主要是从日本和瑞士引进。直到90年代中期，北京市电加工研究所才和日本沙迪克公司合作开始制造3轴电火花加工机。2000年以后北京研究所与夏米尔合作，主要以夏米尔无阻电源技术为主。苏州电加工研究所与日本沙迪克合作引进电加工技术。随着改革开放，国企的优化改革，北京研究所，苏州研究所电加工技术人员流失。至今为止电加工工技术无根本的超越发展。所生产机床停留在日本和瑞士引进技术层面。国内其他家以模仿为主。国内厂家以日本沙迪克技术为主蓝本的有济南正日，汉川，迪蒙等，生产的火花机性能已超过台湾机器，性价比优越。

台湾电火花机床以日本沙迪克和牧业技术为主。自80年代中期日本电火花进入台湾，台湾开始仿制研究。早先以台积电为主，主要机型为牧业，后来衍生庆鸿，矽特，亚特。90年中后期代台湾机器进入，主要以日本牧野为蓝本的庆鸿，矽特，再后来就是以日本沙迪克为版本的群基，倍速特，亚特。台湾机器发展至今也无技术突破，停留在日本2000年左右技术状况。

纵观国内电火花，国内性能优越的电火花机床还是以阿奇夏米尔和日本机器为主，以三轴机器为例，瑞士日本机器普遍在人民币70万以上，台湾机器在30万左右，国产机器在20万左右。机器性能精度的差别与价格成正比。国内市场主要机型，以日本技术为主。瑞士阿奇技术只有北京电加工研究所生产的机床，其的无阻电源火花机主要用于硬质合金加工领域。山东济南正日科技自主研发无阻电源火花机目前在这一领域为国内领先水品的火花机。 技术发展历程

电火花起源于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

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

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。 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。

持续悠久的研发历史，是瑞士和日本火花机领先的根结所在。两个国家自上世纪50年代就开始电加工技术的研究，至今一天都没停止，接近60年的研发历史与经验。

我们要想缩短与先进国家的差距，需要大量资金及技术研究人员的投入。只要我们持续研发投入，延续传承技术积累，坚信总有一天我们的电加工技术会超越欧洲与日本。中国的电加工机床会屹立于世界之林。

推荐第10篇：电火花线切割项目报告实训总结

《电火花线切割项目报告实训总结》

在2个周中我们迎来了特种加工操作实训，虽然在这一周中我们操作线切割和电火花分别只有两天半的时间，但在这短暂的时间在我感觉收获还是蛮多的。

在第一天老师跟我们说这次的实训不要求我们熟悉掌握特种加工中机床的操作，作简单了解就行，但在实际操作之前指导老师还是非常详细、认真的向我们讲解了有关线切割和电火花机床的用法及相关原理和实训要求及注意事项，我们也是听得津津有味。

老师用单、双号将我们分为线切割组和电火花组，两天半后再对调过来，因为我是单号，所以先被安排在线切割组。

在学习线切割中，通过老师的讲解，我了解到，线切割的基本工作原理是：利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它的主要用法是：利用脉冲电源加在工件与电极丝之间（一般工件接正极，电极丝接负极），通过控制系统根据预先输入的工作程序输出相应的信息，使工作台作相应的移动，工件与电极丝靠近，当两者接近到适当距离时(一般为0.01～0.04毫米)便产生火花放电，蚀除金属，金属被蚀除后工件与电极丝之间的距离加大，控制系统根据这一距离的大小和预先输入的程序，不断地发出进给信号，使加工过程持续进行，在整个操作过程中工件与电极丝之间用喷嘴喷入冷却液。它的走丝方式有两种：（1）高速走丝，速度为9～10米／秒，采用钼丝作电极丝,可循环反复使用；（2）低速走丝，速度小于10米／分，电极丝采用铜丝，只使用一次。通常第一种用得比较多。 而在学习电火花中，通过老师的讲解，我同样了解到，在进行电火花加工必须具备三个条件：必须采用脉冲电源；必须采用自动进给调节装臵，以保持工具电极与工件电极间微小的放电间隙；火花放电必须在具有一定绝缘强度的液体介质中进行，电火花加工时，脉冲电源的一极接工具电极，另一极接工件电极，两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质（常用煤油或矿物油或去离子水）中。工具电极由自动进给调节装臵控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙（0.01～0.05mm）。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中（10～107W／mm），放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需要的加工表面。与此同时，总能量的一小部分也释放到工具电极上，从而造成工具损耗。

在学习线切割及电火花操作过程中我了解到：

1;操作前必须认真检查电火花线切割的状况，夹具、工作台必须良好才能进行操作，如有异常情况应及时报告老师，以防止造成意外。 2；学生必须在老师指定的机床上操作，按正确顺序开、关机，不得随意开他人的机床，当一人在操作时，其他人不得干扰以防造成事故。

3；装卸钼丝时，应防止钼丝扎手，废丝应放在规定地点，防止混入电路和走丝系统中，造成电器短路，触电和断丝等故障。

4；加工过程中不允许擅自离开机床，如遇紧急情况应按红色“急停”按钮，迅速报告指导老师，经修正后方可再进行加工

通过本次实训，使我了解特种加工机床的一般结构和基本工作原理，简单的掌握线切割机床和电火花机床的功能及其操作使用方法，掌握常用功能代码的用法，学会简单3B代码的手工编程，掌握特种加工中艺参数的选择，学会工件装夹及找正方法，加深理解特种加工技术的原理、特点及应用范围。

第11篇：电火花实训心得体会

电火花加工又称放电加工,是一种利用电、热能量进行加工的方法，在20世纪40年代开始研究并逐步应用与生产。它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来。因放电过程可以见到火花，故称之为电火花加工，日、英、美称之为放电加工，苏联称电蚀加工。以下是电火花实训心得体会，欢迎阅读。

电火花实训心得体会

1在2个周中我们迎来了特种加工操作实训，虽然在这一周中我们操作线切割和电火花分别只有两天半的时间，但在这短暂的时间在我感觉收获还是蛮多的。

在第一天老师跟我们说这次的实训不要求我们熟悉掌握特种加工中机床的操作，作简单了解就行，但在实际操作之前指导老师还是非常详细、认真的向我们讲解了有关线切割和电火花机床的用法及相关原理和实训要求及注意事项，我们也是听得津津有味。

老师用单、双号将我们分为线切割组和电火花组，两天半后再对调过来，因为我是单号，所以先被安排在线切割组。

在学习线切割中，通过老师的讲解，我了解到，线切割的基本工作原理是：利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它的主要用法是：利用脉冲电源加在工件与电极丝之间（一般工件接正极，电极丝接负极），通过控制系统根据预先输入的工作程序输出相应的信息，使工作台作相应的移动，工件与电极丝靠近，当两者接近到适当距离时(一般为0.01～0.04毫米)便产生火花放电，蚀除金属，金属被蚀除后工件与电极丝之间的距离加大，控制系统根据这一距离的大小和预先输入的程序，不断地发出进给信号，使加工过程持续进行，在整个操作过程中工件与电极丝之间用喷嘴喷入冷却液。它的走丝方式有两种：

（1）高速走丝，速度为9～10米／秒，采用钼丝作电极丝,可循环反复使用；

（2）低速走丝，速度小于10米／分，电极丝采用铜丝，只使用一次。通常第一种用得比较多。

而在学习电火花中，通过老师的讲解，我同样了解到，在进行电火花加工必须具备三个条件：必须采用脉冲电源；必须采用自动进给调节装臵，以保持工具电极与工件电极间微小的放电间隙；火花放电必须在具有一定绝缘强度的液体介质中进行，电火花加工时，脉冲电源的一极接工具电极，另一极接工件电极，两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质（常用煤油或矿物油或去离子水）中。工具电极由自动进给调节装臵控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙（0.01～0.05mm）。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中（10～107W／mm），放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需要的加工表面。与此同时，总能量的一小部分也释放到工具电极上，从而造成工具损耗。

在学习线切割及电火花操作过程中我了解到：

1;操作前必须认真检查电火花线切割的状况，夹具、工作台必须良好才能进行操作，如有异常情况应及时报告老师，以防止造成意外。

2；学生必须在老师指定的机床上操作，按正确顺序开、关机，不得随意开他人的机床，当一人在操作时，其他人不得干扰以防造成事故。

3；装卸钼丝时，应防止钼丝扎手，废丝应放在规定地点，防止混入电路和走丝系统中，造成电器短路，触电和断丝等故障。

4；加工过程中不允许擅自离开机床，如遇紧急情况应按红色“急停”按钮，迅速报告指导老师，经修正后方可再进行加工

通过本次实训，使我了解特种加工机床的一般结构和基本工作原理，简单的掌握线切割机床和电火花机床的功能及其操作使用方法，掌握常用功能代码的用法，学会简单3B代码的手工编程，掌握特种加工中艺参数的选择，学会工件装夹及找正方法，加深理解特种加工技术的原理、特点及应用范围。

电火花实训心得体会

2了解线切割加工原理及加工操作流程，并深入工厂实地参观与学习，了解并掌握基本生产知识，巩固和丰富已学过的专业课程内容，达到理论与联系实际相结合的效果；提高自身在生产实际中发现问题、研究问题、分析问题以及解决问题的能力，为以后的工作打下基础。通过生产实习，还了解现代化生产方式和先进制造技术，又可以从侧面了解目前国内机械生产工业的基本情况和发展趋势。

我在苏州大智资讯配件有限公司完成了3周的电加工实训，该公司是大型台商独资企业，隶属巨腾国际控股公司（2005年10月在香港上市），于2003年8月成立了苏州大智资讯配件有限公司—吴江。

其占地面积约500亩。公司为国内塑胶、铝合金压铸领导厂商，专精笔记型计算机，数字摄影照相机，通讯磁盘驱动器等3C产品的机构件的生产，为客户提供计算机配件组装、精密塑料射出成型、精密冲压产品设计制造的生产服务，客户群囊括国内外大厂（DELL、APPLE、SONY、IBM、Compaq、Motorola、宏基、英业达、仁宝、广达、华硕等）。公司产品制程整合完备：从材料熔炼，模具制作，压铸成型，CNC加工，化学皮膜，自动涂装，一贯作业，专业技术涵盖材料、机械、模具、铸造、化工等领域，CAD/CAM/CAE 普遍用于各制程，技术密度及自动化程度达世界一流水准，不论量产规模及制程完整性均是亚洲首屈一指，五年来秉持技术自主开发的原则，厂内所有的关键制程均是自行研发。

我学习的是电火花线切割加工（Wire cut Electrical Discharge Machining，简称WEDM）中的慢走丝。

1.WEDM定义、原理的认识与理解

线切割是一种电加工机床,靠铜丝等导电金属通过电腐蚀切割金属(特别是硬材料、行状复杂零件）。

电火花线切割加工（Wire cut Electrical Discharge Machining，简称WEDM），有时又称线切割。其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等，成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极，各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等，具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点，已在生产中获得广泛的应用，目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60％以上。

线切割属电加工范畴,是由前苏联人发明的,我国是第一个用于工业生产的国家,当时由复旦大学和苏州长风机械厂合作生产的这是最早的机型叫复旦型,我们国内在此基础上发展了快走丝系统(HS).欧美和日本发展了慢走系统(LS).

第12篇：数控电火花加工教案

四川机电职业技术学院 授课教案

2016 ——2017 学年第 1 学期 课程模具制作实训 班级

机械工程系实训实验教研室 编写教师陈雪春 年月

__ 日 第 1 次课

一、教学课题：安全纪律教育

二、教学目的：

1.了解电加工机床及电加工原来等相关内容 2.掌握安全生产规程，养成文明生产的好习惯

三、教学重点及处理方法：安全生产规范动作及规程 处理方法：详细讲解，严格强调

四、教学难点及处理方法：严格按真确的操作规程进行实习生产，养成习惯 处理方法：在实习过程中严格要求并随时提醒

五、教学方法：讲授法：示范操作，再练习

六、教具：多媒体，电加工机床

七、时间分配：授课6课时。授课主要内容：

一、电火花成型加工机床安全操作规程

1、穿戴好安全防护用品。

2、操作者经专业学习，考试合格，才能单独操作。

3、操作室内禁止一切明火和吸烟，并备有扑灭油着火的灭火器。

4、工作前检查机械、脉冲电源、控制旋钮、显示仪表、抽风机等应保持完整可靠。开机前熟悉所操作机床的结构、原理、性能及用途等方面的知识，按照工艺规程做好加工前的一切准备工作，严格检查工具电极与工件电极是否都已校正和固定好。

5、开机后，开启油泵电源，检查工作液系统是否正常

6、装卸工件、定位、校正电极、擦拭机床时，必须切断脉冲的电源，禁止任何人用手触及电极。操作者必须站在脚踏板或绝缘板上。

7、在操作过程中如因故停机，两次间隔不得小于 50 秒；

8、操作过程中，进行移动操作时要特别小心，必须确认移动行程中没有阻挡物，以防撞坏电极和工件，或造成移动轴伺服过载甚至损坏机床；

9、在操作过程中如因故停机，两次间隔不得小于 50 秒；

10、操作过程中，进行移动操作时要特别小心，必须确认移动行程中没有阻挡物，以防撞坏电极和工件，或造成移动轴伺服过载甚至损坏机床；

11、执行定人定机，不准乱操作机床。禁止操作者在机床工作过程中离开机床。

12、工作液面应保持高于工件表面50—60mm，以免液面过低着火。

13、机床的机体应有很好的接地，不准把接地线接到电源的零线上。

14、操作者应该在具有一定耐压绝缘物上工作，电火花机床周围必须铺放绝缘橡胶，绝缘橡胶要求耐压 500V 以上。

15、使用煤油作工作液是时要严防汽油类易燃物混入，机床附近应有灭火器具。

16、室内要有排烟和通风设施。

17、在电极找正及工件加工过程中，禁止操作者同时触摸工件及电极，以防触电。

18、禁止攀登到机床和系统部件上。

19、禁止使用不适用于放电加工的工作液或添加剂。20、工作完毕要断开所有电源，清理机床。

二、线切割加工的安全知识：

操作者必须熟悉线切割机床的操作技术，开机前应先按设备润滑要求，对机床有关部位注润滑油。

操作者必须熟悉线切割的加工工艺，恰当的选取加工参数，按规定的操作顺序操作，防止造成断丝等故障。

用手摇柄操作储丝筒时，用完后应急时取下摇柄，防止丝筒转动时将其甩出伤人。

在装卸电极丝时，应注意防止电极丝扎手。另外换下来的电极丝应放到指定的容器里，防止混入电路和走丝系统中造成电器短路、触电和断丝等故障。手动停机时，要在储丝筒刚换向后尽快按下急停按钮，以免因惯性将钼丝冲断。

机床附近不得放置易燃、易爆物品，防止因工作液一时供应不足产生的放电火花引起爆炸。 正式加工前、应正确的确定工件的位置，防止碰撞丝架和超程撞坏丝杆、螺母等传动件。 尽量消除工件的残余应力，防止切割过程中爆炸伤人。加工之前应安装好防护罩。

实训的学生进入工厂时一定要穿好工作服，女生应戴好工作帽，不许穿拖鞋、背心、短裤进入实训车间。不准在车间内吃零食、串岗，做与实训无关的事情。 数控电加工机床的编程与操作 题目：数控电火花成型加工 课时：2学时

教学目的：通过学习了解数控电火花成型加工的工艺范围、工作特性，数控电火花成型的操作。

教学内容：数控电加工机床是利用电蚀加工原理，采用金属或非金属作为工具电极来切割工件，以满足加工要求。数控电加工机床通过数字控制系统的控制，可按加工要求，自动切割任意角度的直线和圆弧。这类机床主要适用于切割淬火钢、硬质合金等金属材料，特别适用于一般金属切削机床难以加工的细缝槽或形状复杂的零件，在模具行业的应用尤为广泛。

1、数控电火花成型机床分类与组成 1.1电火花成形机床的型号与分类

型号：如型号DK 7125即表示机床工作台宽为250mm的数控电火花成型机床

分类：电火花成型机床按大小可分为小型、中型及大型三类；按精度等级分为标准精度型和高精度型；按工具电极自动进给系统的类型分为液压,步进电机、直流伺服电机驱动型。 1.2、数控电火花成型机床的组成

数控电火花成型机床一般由主机,脉冲电源与机床电气系统,数控系统和工作液循环过滤系统等部分组成。

2、数控电火花成型加工工艺与操作过程 2.1 数控电火花成型加工工艺 (1)电火花加工的特点及适用范围 ①电火花加工的特点

a）工具电极和工件之间不直接接触。脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。

b）火花放电时，局部瞬时爆炸力的平均值很小，不足以引起工件的变形和位移。

c）利用电能和热能来去除金属材料，与工件材料的强度和硬度等关系不大。 d）脉冲参数可以在一个较大的范围内调节，可以在同一台机床上连续进行粗、半精及精加工。

e）直接利用电能加工,便于实现加工过程的自动化。 ②电火花加工的适用范围

a）可加工任何难加工的金属材料和导电材料。 b）可加工形状复杂的表面。

c）可加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔、异形小孔、深小孔等有特殊要求的零件。 （2）电火花加工的主要工艺参数 ①加工速度

对于电火花成形机来说加工速度是指在单位时间内，工件被蚀除的体积或重量。一般用体积加工速度表示。 ②工具电极损耗

电极损耗分为绝对损耗和相对损耗。③表面粗糙度 表面粗糙度是指加工表面上的微观几何形状误差。对电加工表面来讲，即加工表面放电痕—坑穴的聚集。 ④放电间隙

放电间隙是指脉冲放电两极间距，实际效果反映在加工后工件尺寸的单边扩大量。对电火花成形加工放电间隙的定量认识是确定加工方案的基础。 （3）电极材料及加工特性

铜电极是应用最广泛的材料，选择适当的加工条件可得到无消耗电极加工(电极的消耗与工件消耗的重量之比

石墨：与铜电极相比，石墨电极加工速度高、价格低、容易加工、特别适合于粗加工。 钢：在冲模加工中，可以直接用冲头作电板加工冲模。但与铜及石墨电极相比，加工速度，电极消耗率等方面均较差。

铜钨、银钨合金：用铜钨(Cu-W)及银钨(Ag—W)合金电极加工钢料时，特性与铜电极倾向基本一致，但由于价格很高，所以大多只用于加工硬质合金类耐热性材料。 (4) 加工液的处理

在放电加工过程中产生的加工切屑，加工液燃烧分解生成的碳化物及气体的排出是否顺畅，直接影响加工质量，加工效率。

2.数控电火花成型加工操作过程如下：

1）工艺分析。

2）选择加工方法。 3）选择与放电脉冲有关的参数。

4）选择电极材料。 5）设计电极。

6）制造电极。 7）加工前的准备。

8）热处理安排。 9）编制,输入加工程序。

10）装夹与定位。 11）开机加工。

12）加工结束。 2.2数控电火花成型加工实例

1．加工零件如图5-1所示，采用紫铜制作电极，电极部分φ28×40 夹持部分φ12×15。)，工件采用45钢热处理HRC40～45，上下两面上磨床Ra 0.8。 图1-1

2．工艺分析

(1)如图5-1所示的型腔，孔要求对中心，表面粗糙度值Ra 0.8μm； (2)可以采用单轴数控电火花成形机床加工,分步序一次完成； (3)电参数设置如表1-1。 表1-1 电参数设置 电参数

Ton Tof

LOW

HIGN F UP

UP

F DOWN

CARB

GAP 峰值 电流

粗加工

300 150 9 1 3 4 1 9 4 9～10 A

中加工

200 120 6 1 2 2 1 9 6 5～6 A

精加工

80 200 4 1 1 2 1 9 8

1～2 A

3.操作步骤

(1)开启总电源，给接触器控制电源通电，松开急停按钮。 (2)按启动按钮，系统进行自检，指示灯全亮。

(3)将电极装夹在主轴头上，注意装夹电极、工件时，机床手控盒面板一定要置于对刀状态,以防触电。

(4)校正电极并调节主轴行程至合适位置，机床手控盒面板置于拉表状态拉表找正电极，调节电极夹头上的调节螺钉，分别调节电极两个方向的倾斜和电极旋转.以找正电极。 (5)找正加工基准面和加工坐标。 (6)设置电加工规准和各个电参数。 (7)启动油泵设置液位到合适位置。 (8)放电加工。

(9)加工完毕,升起正轴 ,按下急停按钮。 (10)关油泵。

第13篇：EDM电火花技术员岗位职责

1.严格按照安全要求及操作规范进行操作，确保工作安全有序的开展。2.服从组长的工作安排，保质保量地按时完成生产任务。3.及时报告并处理现场的生产问题，并总结经验。4.严格按照部门工作制度办事，确保个人纪律及行为的规范性。5.根据部门的职责分工,认真—“GS”工作。6.正确合理地使用易耗品，合理有效使用工装夹具。7.采用合理的方法，尽可能减少停机时间，提高机器利用率。8.根据工作需要，不断从专业知识、文化修养等方面提高自己。

第14篇：论电火花加工毕业论文

火花加工简述 电电火花加工简述 ．．．．．．．．．．．．．．

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传统的机械加工已有很久的历史，它对人类的生产和物质文明起了极大的作用,但是随着科学技术和生产发展的需要，很多工业部门，尤其是国防工业部门要求尖端科学技术产品向高精度、高强度、高速度、高温、高压、大功率和小型化等方向发展,它们要求机械制造部门解决各种难加工材料（如硬质合金、高强度合金、耐热钢、硬韧表面涂层、陶瓷及金刚石等）的加工；解决各种特殊复杂表面（如涡轮机叶片、模具型腔、喷丝头的小孔窄缝等）的加工；解决各种具有特殊要求的零件（如高精度的薄壁零件、弹性元件等）的加工等一系列问题。这些问题仅靠传统加工方法是很难解决的,有些甚至是无法实现的。因而产生了电火花加工,它具有切削加工不具有的特点：1)不是主要依靠机械能,而是主要用其他能量(如电化学、光、声、热等)去除金属材料；2)工具硬度可以低于被加工材料的硬度；3)加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，正因为电火花加工具有的这种特点，所以电火花加工得到了广泛的应用。下面我要详细介绍一下电火花加工。

大家都知道,当两个不同极性的带电电极靠近到一定距离（几个微米到几十微米），其间隙中的绝缘就会被破坏，而出现蓝白色的火花，这种现象称为火花放电。电火花现象在日常生活中经常可以看到，例如在插头或电器开关触点断开时，往往出现火花放电而将接触部分熔化,腐蚀而损坏，这种现象称为电腐蚀。利用这种电腐蚀现象作为一种加工方法，就称为“电火花加工”。但要将这种现象作用于尺寸加工，还必须创造条件来解决下列问题：

1.在脉冲放电必须有足够大的能量密度，使金属局部熔化和气化，并为使能量集中，通常在绝缘液体介质中进行。

2.放电形式应是脉冲的，脉宽一般为0.1-3000us,使脉冲放电使产生的绝大部分热量来不及从极微小的局部加工区扩散到非加工区。

3.必须把加工过程中所产生的电蚀产物及余热等从微小的电极间隙中排除出去，否则加工将无法正常地连续进行。

4.在每次脉冲放电之间的脉冲间隔内，电极间的介质必须来得及消电离，使下一个脉冲能在两极间另一“相对最靠近点”处击穿放电，以避免总是在同一点上放电而形成稳定电弧，从而使工件的形状尺寸逐点无限趋近于工具电极的形状尺寸。

上述问题的综合解决是通过电火花加工设备来实现的。目前电火花加工设备已非常先进，且类型较多，如电火花成形加工机床、电火花线切割加工机床等，但电火花加工机床主要由脉冲电源、机床本体、工作液循环过滤系统、间隙自动调节器四大部分组成。

脉冲电源的作用是把工频交流电流转换成一定的单向脉冲电流，以供给电极放电间隙所须要的能量来蚀除金属。脉冲电源对电火花加工的生产率、表面质量、加工精度、加工过程的稳定性和工具电极损耗等技术经济指标有很大的影响，是电火花加工机床的心脏，应给予足够的重视。脉冲电源应满足以下工艺要求：

1.有较高的加工速度。不但要在粗加工时有较高的加速度，在精加工时也应有较高的加工速度

2.工具电极损耗低。粗加工时应实现电极低损耗，中、精加工时也要使电极损耗尽可能低。

3.加工过程稳定性好。在给定的各种脉冲参数下能保持稳定加工，抗干扰能力强、不易产生电弧放电、可靠性高、操作方便。

4.工艺范围广。不仅能适应粗、中、精加工的要求，而且要适应不同的工件材料的加工，以及采用不同工具电极材料进行加工的要求。

脉冲电源要都满足上述各项要求是困难的，一般说来，为了满足这些总的要求，还有些具体要求： (1).所产生的脉冲应是单向的，没有负半波或负半波很小，这样一来才能最大限度地利用极性效应，提高生产率和减少工具电极的损耗。 (2).脉冲电压波形的前后沿应该较陡，这样才能减少点极间隙的变化及油污程度等对脉冲放电宽度和能量等参数的影响，使工艺过程较稳定。因此常采用矩形波脉冲电源。

(3).脉冲的主要参数、如峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔等应能在很宽的范围内可以调节，以满足粗、中、精加工的要求。

(4).脉冲电源不仅要考虑工作稳定可靠、成本低、寿命长、操作维修方便和体积小问题，还要考虑节省电能。

机床主体用来夹固工件和工具，实现工件与工具之间的精确的相对运动。包括床身、工作台、立柱、主轴头等。电火花加工虽没有机械切削力，但为了保证加工精度，机床的机械传动件和支承件应有一定的刚度，一般不作强度验算，当使用大型机床加工大型工件时，需从采料和结构方面充分考虑机床的刚性。床身工作台面与立柱导轨面间应有一定的垂直度要求，还应有较好的精度保持性，这就要求导轨具有良好的耐磨性和充分消除采料内应力等。

工作液循环过滤系统包括工作液箱、电动机、泵、过滤装臵、工作液槽、油杯、管道、阀门以及测量仪表等。放电间隙中的电蚀产物除了靠自然扩散、定期抬刀以及使工具电极附加振动等排除外，常采用强迫循环的办法加以排除，以免间隙中电蚀产物过多，引起已加工过的侧表面间“二次放电”，影响加工精度，此外也可带走一部分热量。工作液应有一定的介电能力，教好的冷却、洗涤、防锈、灭弧及游离性能、无毒等。成形加工常用的工作液有煤油、锭子油及其混合油，也可用去离子水或其他水质工作液。工作液会越用越脏，必须加以净化、过滤，否则将影响加工性能。具体做法有：自然沉淀法，但是这种方法速度太慢，周期太长，只用于单件小用量或精微加工；介质过滤法，此法常用黄沙、木屑、棉纱头、过滤纸、硅藻土、活性碳等为过滤介质。这些介质各有优缺点，但对中小型工件、加工用量不大时，一般都能满足过滤要求，可就地取材，因地制宜。其中以过滤纸效率较高，性能较好，已有专用纸过滤装臵生产供应；高压静电过滤、离心过滤法等，这些方法技术上比较复杂，采用较少。目前生产上应用的循环系统形式很多，常用的工作液循环过滤系统应可以冲油，也可以抽油，目前国内已有多家专业工厂生产工作过滤循环装臵。

间隙自动调节器的脉冲放电必须在一定的间隙下才能产生，两极间短路或断路（间隙过大）都不可能产生，并且，放电间隙的大小对电蚀效果有一最佳值，加工中应将放电间隙控制在最佳间隙附近。但随着电火花加工的进行，工件和工具电极表面不断被蚀除，放电间隙逐渐增大，因此，在加工过程中必须使工具电极不断向工件靠拢；当电极间短路时，工具电极必须迅速离开工件，而后重新调整到合理间隙；当加工条件变化时，引起实际放电间隙的变化，工具电极的进给也随之作出相应的反应。显然，采用手动调节是无法满足要求的。为此，需采用自动调节器控制安装工具电极的主轴头，以自动调整工具电极的进给，经常自动方维持工具电极与工件之间的合理间隙。间隙自动调节器常用的传动方式有两种：电机传动方式和液压传动方式。液压传动方式的刚性好，灵敏度高，在电火光成形机床中应用较普遍。 电火光加工是靠局部电热效应实现加工的，其主要特点有：

1.加工时无显著切削力，适于加工小孔、薄壁、窄槽及各种复杂的形孔、型腔和曲线孔等，也适于精密微细加工；不受加工材料硬度的限制，可以加工任何硬、脆、软的导电材料。 2.当脉冲电源的脉冲宽度不大时，对整个工件而言，几乎不受热影响。因此，工件的热影响层很薄，有利于提高表面质量，也可加工热敏感性很强的材料。

3.脉冲参数可以任意调节，加工中只要更换工具电极或采用阶梯形工具电极，就可以在同一台机床上通过改变规准连续进行粗、半精和精加工。精加工的尺寸精度可达0.01mm，表面粗糙度为0.8um；微精加工的尺寸精度可达0.002-0.004mm，表面粗糙度为 0.1-0.05um。

4.由于直接使用电能加工，便于实现加工的自动化。

5.电火花加工的速度、精度、表面粗糙度及工具电极的损耗等与许多因素有关，包括脉冲电源的脉冲宽度、单个脉冲容量、电极的极性、电极的材料、工作液成份及排屑条件等等。并且，降低表面粗糙度与提高加工速度是相互矛盾的，通常降低一级表面粗糙度，加工速度要成倍甚至数十倍地下降，尤其在精加工时更为明显。因此，加工时，要根据被加工零件的材质和工艺要求进行综合考虑，合理地选择上述各项参数和加工条件。

虽然电火花加工有很多的优点，但它也有它的局限性： 1.主要用于加工金属等导电材料，但在一定条件下也可加工半导体材料。

2.一般加工速度较慢，因此通常安排工艺时多采用切削来去除大部分余量，然后再进行电火花加工以求提高生产率，但最近已有新的研究成果表明，采用特殊水基不燃性工作液进行电火花加工，其生产率可不亚于切削加工。 3.存在电极损耗，由于电极损耗多集中在尖角或底慢，影响成型精度，但近年来粗加工已能将电极相对损耗比例降到目前为0.1%以下，甚至更小。

火花放电时，电极表面的金属材料究竟是怎样被蚀除下来的呢？这一微观的物理过程即所谓电火花加工的机理，也就是电火花加工的物理本质。了解这一微观过程，有助于掌握电火花加工的基本规律，才能对脉冲电源、进给装臵、机床设备等提出合理要求，从大量实验资料来看，每次电火花腐蚀的微观过程是电场力、磁力、热力、流体动力、电化学和胶化学等综合作用的过程，这一过程大致可分为以下四个连续的阶段：极间介质的电离、击穿，形成放电通道；介质热分解，电极材料熔化，气体化膨胀；电极材料的抛出；极间介质的消电离。

1.极间介质的电离,击穿形成放电通道,液体介质中不可避免地含 有某种杂质(如金属微粒、碳粒子、胶体粒子等)，也有一些自由电子,使介质呈现一定的电导率,在电场作用下,这些杂质将使极间电场更不均匀,当阴极表面某处的电场强度增加到105v/mm即100v/um 左右时,就会产生电场电子发射,由阴极表面向阳极逸出电子,在电场作用下负电子高速向阳极运动并撞击工作液介质中的分子或中性原子,产生碰撞电离，形成带负电的粒子和带正电的粒子，导致带电粒子学崩式增多，使介质击穿形成放电通道。放电通道是由数量大体相等的带正电(正离子)和带负电(电子)以及中性粒子(原子或分子)组成等离子体。 2.介质热分解,电极材料熔化,气体热膨胀,极间介质一旦被击穿,电离,形成放电通道后,脉冲电源使通道间的电子高速奔向正极,正离子奔向负极,电能变成动能,动能通过碰撞又转变成热能,于是在通道内,正极和负极表面分别成为瞬时热源,分别达到很高的温度熔化材料。

3.电极材料的抛出,由于高温使金属熔化,汽化,产生高压把金属杂质排入工作液。通道和正负极表面放电点瞬时高温使工作液气化和金属材料熔化、气化、热膨胀产生很高的瞬时压力。通道中心的压力最高，使气化了的气体体积不断向外膨胀，形成一个扩张的“气泡”， 气泡上下、内外的瞬时压力并不相等，压力高处的容熔金属液体和蒸气，就被排挤、抛出而进入工作液中。实际上金属材料的抛出过程远比上述的要复杂。放电过程中工作液不断气化，正极受电子撞击、负极受离子撞击，电极材料不断熔化，气泡不断扩大。当放电结束后，气泡温度不再升高，但由于液体介质惯性作用使气泡继续扩展，致使气泡内压力急剧下降，甚至降到大气压以下，形成局部真空，使在高压下溶解在熔化和过热材料中的气体析出，以及材料本身在低压下再沸腾。由于压力的骤降，使熔融金属材料及其蒸气从小坑中再次爆沸飞溅而被抛出。总之，材料的抛出是热爆炸力、电动力、流体动力等综合作用的结果，对这一复杂的抛出机理的认识还在不断深化中。

4.极间介质的消电离,随着脉冲电压的结束,脉冲电流也迅速降为零,标志一次脉冲放电结束,但此后仍应有一段间隔时间使间隙消电离,即放电通道中的带电粒子复合为中性粒子,恢复本次放电通道处间隙介质的绝缘强度,以免总是重复在同一处发生放电而导致电弧放电,这样可以保证按两极相对最近处或电阻率最小处形成下一次击穿放电通道。

电火花加工中还有一些基本规律。在加工过程中，材料被放电腐蚀的规律是十分复杂的综合性问题，研究影响材料放电腐蚀的因素，对于应用电火花加工方法，提高电火花加工的生产率，降低工具电极的损耗是极为重要的。

放电蚀除时，阳极和阴极表面分别受到电子和离子的轰击即瞬时热源的作用，因此它们都遭到电蚀除，但阴阳两极的电蚀除量是不一样的，这种两极蚀除量不一样的现象称为极性效应。一般认为电子的质量小，在短时间内可获得较大的速度，但由于加速度大，即使放电时间很短，大量电子也能达到阴极表面而进行轰击。离子的质量大，加速度小，如放电时间短，部分离子就来不及达到并轰击阳极表面，所以在放电时间短时，离子对阴极的轰击程度不如电子对阳极的轰击。但当放电时间达到一定程度时，离子也有足够的时间到达阴极面，并可获得较大的速度，加上它的质量大，因而离子对阴极的轰击程度远远大于电子对阳极的轰击。阴阳两极的蚀除量不仅与放电时间或脉冲宽度有关，而且还与电极材料及单个脉冲能量等因素有关。在电火花加工过程中极性效应愈显著愈好，必须充分利用极性效应，合理选择加工极性，以提高加工速度及减少工具电极的损耗。在习惯上，通常把工件接正极称为正极性加工，工件接负极的加工称为负极性加工。 研究表明，在电火花加工过程中无论正极或负极，都存在单个脉冲的电蚀量与单个脉冲能量在一定范围内成正比的关系。某一段时间内的总蚀除量约等于这段时间内各单个有效脉冲除量总和，故正、负极的金属材料热学常数对电蚀量也有一定的影响。所谓的热学常数是指熔点、沸点、热导率、比热容、熔化热、气化热等。

在电火花加工过程中，工作液的作用是：形成火花击穿放电通道，并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态；对放电通道产生压缩作用；帮助电蚀产物的抛出和排除；对工件、工具的冷却作用；因而对电蚀量也有较大的影响。

影响电蚀量的还有其他一些因素，如加工过程的稳定性、加工面积的大小、电极材料、电极材料瞬时熔化或气化而抛出，这些都对电蚀量有一定影响。

影响加工精度的因素很多，除电火花加工机床的机械结构，机械传动以及装夹定位的误差外，影响精度的主要因素有下述几方面：

恒定的侧向间隙可以不影响加工精度，但在加工过程中，有关参数不可避免地要发生变化，特别排屑条件及放电间隙中的电蚀产物浓度的变化，导致各处二次放电机会不同，造成侧向间隙的不均匀，形成斜度和不圆度。提高脉冲峰值电压和增大单个脉冲能量都会导致侧向间隙的增大，粗加工时，因脉冲电流大，脉宽大，所以侧面间隙也大；精加工时，侧面间隙较小。

工具电极的损耗直接影响加工精度，损耗愈小，加工精度愈高。 由于尖端部分电场强度大而出现尖端放电现象，因此尖角和棱边的工具电极损耗比较大，故影响仿形精度。脉冲电压虽高，以及单个脉冲能量愈大，影响就愈大。

电火花加工的表面质量主要包括表面粗糙度、表面变质层和表面力学性能三部分。表面粗糙度主要决定于单个脉冲能量，单个脉冲能量愈大，粗糙度愈低。电火花加工后的工件表面，是脉冲放电时所形成的大量凹穴的重叠结果；电火花加工后，工件表面的物理、化学和机械能有所变化，变化层的深度与工件材料及电参数有关。单个脉冲能量愈大及脉冲宽度愈宽变化层愈深。未经淬火的钢材在电火花加工后表面有淬火现象，硬度高而耐磨。淬火经电火花加工后，表面出现二次淬火层和热影响层。由于电参数、冷却条件及材料的原来热处理不同，表面硬度有时降低，有时有不同程度的提高；加工硬质合金和金属陶瓷等硬脆材料，容易产生表面裂纹。工件材料愈脆，单个脉冲能量愈大，脉冲宽度愈宽愈容易产生裂纹。反之，则不易产生裂纹。根据不同的工件材料，合理地选择脉冲参数及工艺过程，可以妥善解决电火花加工中的表面裂纹问题。

最后我将简单介绍一下电火花加工的工艺方法、分类及应用范围。 工艺方法有电火花成形加工和电火花线切割加工。电火花成形加工又分为穿孔和型腔加工两大类：穿孔是电火花加工中应用最广的一种，常用来加工冷冲模、拉丝模、喷嘴、喷丝孔等；型腔加工是对锻模、压铸模、挤压模、胶木和塑料压模等型腔加工及整体式叶轮、叶片等曲面零件的加工。线切割加工是利用一根运动着的细金属丝（直径从0.02-0.3mm的钼丝或黄铜丝）作工具电极，并在金属丝与工件间通以脉冲电流，使工件产生电蚀而进行切割加工。

由于生产发展的需要，除上述两种方法外，先后出现了许多形式的电火花加工方法，主要有：电火花磨削、电火花铣削和电火花共轭回转加工等诸多方法，可用于加工精度及表面粗糙度要求较高的小孔、外圆和小模数滚刀等。利用工具电极和工件在气体介质中进行放电的办法来强化刀具、量具和模具的刃口，还可以在各种金属工具和产品上打印标记和图形。多孔加工，用许多黄铜丝组成的刷子电极，一次可加工数万个小孔。次外，还扩展到对半导体材料和非导体材料的加工，如加工锗、硅、金刚石及各种人造宝石等。

利用电火花加工比传统加工方法更加先进，这足以看出电火花加工的优越性。

综上所述,电火花加工有很多优点,所以我们要好好学习这门课程,为将来国家发展尽一份微薄之力.

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第15篇：电火花加工技术概述

《先进制造技术》课程学习报告

题目：电火花加工技术概述

专业：

机

械

类

姓名：

喻

娇

艳

年级：

2013 级

班级：

机械类1306班

学号：

201303164193

武汉科技大学 机械自动化学院

2016年 6月 10日

电火花加工技术概述

喻娇艳

（武汉科技大学 机械自动化学院, 湖北,武汉） （13级机械类专业,学号201303164193）

摘要：电火花加工（Electrospark Machining）在日本和欧美又称为放电加工（Electrical Discharge Machining,简称EDM）,是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺,本文从电火花加工的研究现状、基本原理、发展前景等三方面加以论述.关键词：电火花加工的研究现状

基本原理

发展前景

Summarize of Electrospark Machining Technique

YU Jiao-yan (College of Machinery and Automation, WuHan University of Science and Technology, HuBei

WuHan 430074) Abstract: Electrospark Machining Technique is also called Electrical Discharge Machining(EDM) in Japan and Occident,it’s a new technology of machining using electrical and heat energy directly.This article discues it in addition in three aspects including it’s research status,fundamental principle,future prospects,etc.

Keywords: Research status;Fundamental principle; Future prospects

1、前言

从前苏联科学院拉扎连柯夫妇在1943年研制出世界上第一台实用化电火花加工装置以来,电火花加工已有70多年的历史,发展速度是惊人的,目前已广泛应用于机械、宇航、航空、电子、电机、仪器仪表、汽车、轻工等行业,它不仅是一种有效的机械加工手段,而且已经成为在某些场合不可替代的加工方法.例如,在解决难、硬材料及复杂零件的加工问题时,应用电火花加工技术十分有效.据统计,目前电火花加工机床的市场占有率已占世界机床市场的6%以上.而且随着科学技术的不断发展,现代制造技术极其相关技术为电火花技术的发展提供了良好机遇.柔性制造、人工智能技术、网络技术、敏捷制造、虚拟制造和绿色制造等现代制造技术正逐渐渗透到电火花加工技术中来,给电火花加工技术的发展带来了新的生机.近年来,国内外很多研究机构对电火花加工技术进行了大量的研究,并且在许多方面取得了显著进展[1-5].

2、电火花加工技术的研究现状

经过60多年的发展,电火花加工技术已日趋完善.2011年第十二届中国国际展览会上,40余家国内外特种设备生产商携机参展.在高速铣削技术日趋成熟且飞速发展的今天,包括电火花加工在内的特种加工技术的市场定位越来越清晰,向高速、微细、精密领域发展成了放电加工领域主要突破方向.适合超精密加工的智能化电源技术得到了实质性应用,瑞士的AgieCharmilles公司开发的ISPG智能脉冲电源在加工表面质量、电极损耗、生产效率等方面都达到了新的高度,采用SF模块进行精密加工,表面粗糙度可以达到0.05微米Ra的水平,电极损耗大幅下降,和以往电源相比生产效率提高近30%;日本MAKINO公司开发的EDAF2型机床配备的智能脉冲电源,其超级放电技术(SST),具有放电量自动调节(AFT)、节能、低损耗、超精面加工等功能.国内放电加工技术同时也得到长足的进步.在国家科技重大专项展品方面,苏州电加工研究所有限公司研制的D7132五轴联动电火花加工机和北京市电加工研究所所研发的N850五轴电火花成形机都配置了智能化脉冲电源及高精加工电路,可稳定实现0.1-0.15微米Ra的精密加工.随着趋于微米加工的需求,对电火花加工设备的热稳定要求越来越高,事实上,热稳定指标已成为一种独立的系统广泛应用于机床的生产领域,Charmilles的FDRM3000机床的温度恒定系统是通过具有恒定温度介质冷却各运动轴的直线光栅系统,作为温度补偿系统的一个稳定参照.相比之下,我国在这方个面的的研究和应用与国外先进水平相比还存在较大差距,随着数控电火花技术逐步向精密、微细方向发展,行业内已认识到热变形现象对加工精度影响的重要性并启动了这方面的研究工作,相信不久的将来一定会有突破性发展 [6].

3电火花加工技术的基本原理

电火花加工是利用侵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方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM.我们可以把整个过程分成彼此独立又相互联系的三个阶段：电离准备阶段、放电热蚀阶段和削离抛出阶段[6].原理图依次如下图所示.

模型图

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.实现电火花加工的条件: 1.工具电极和工件电极之间必须维持合理的距离.在该距离范围内,既可以满足脉冲电压不断击穿介质,产生火花放电,又可以适应在火花通道熄灭后介质消电离以及排出蚀除产物的要求.

2.两电极之间必须充入介质.在进行材料电火花尺寸加工时,两极间为液体介质（专用工作液或工业煤油）;在进行材料电火花表面强化,两极间为气体介质.

3.输送到两电极间的脉冲能量密度应足够大.在火花通道形成后,脉冲电压变化不大.因此,通道的电流密度可以表征通道的能量密度.能量密度足够大,才可以使被加工材料局部熔化或汽化,从而在被加工材料表面形成一个腐蚀痕（凹坑）,实现电火花加工.4.放电必须是短时间的脉冲放电.放电持续时间一般为10-7-10-3s.由于放电时间短,使放电时产生的热能来不及在被加工材料内部扩散,从而把能量作用局限在很小范围内,保持火花放电的冷极特性.

5.脉冲放电需重复多次进行,并且多次脉冲放电在时间上和空间上是分散的.其一时间上相邻的两个脉冲不在同一点上形成通道;其二,若在一定时间范围内脉冲放电集中发生在某一区域,则在另一段时间内,脉冲放电应转移到另一区域.

6.脉冲放电后的电蚀产物能及时排放至放电间隙之外,使重复性放电顺利进行.一方面,火花放电以及电腐蚀过程本身具备将蚀除产物排离的固有特性;蚀除物以外的其余放电产物（如介质的汽化物）亦可以促进上述过程;另一方面,还必须利用一些人为的辅助工艺措施.电火花加工主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料,如硬质合金和淬火钢等;加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具;加工稀有贵重金属及特殊零件,以及多品种、多规格的新产品试件零件的加工[7].4 电火花加工技术的发展趋势

电火花加工技术是一项历史比较悠久的技工技术,在航空航天和模具的加工行业被广泛地应用,其能够对那些硬度比较大的复合材料进行加工,而且这项技术的优势还是比较明显的,是材料加工的重要方法.现在,科学技术实现了高速的发展,能够根据生产的需要进行不同类型的加工,其加工的方向朝着柔性的方向发展,而且在材料加工过程中能够节省大量的时间.所以,应该在电火花加工技术原有的优势的基础上,提高其加工的精密程度,实现环保型的加工,完善加工的方法,使电火花加工技术能够在更加广阔的范围中使用[5].

1 电火花加工技术朝着精密化的方向发展

电火花加工技术越来越精密,在材料的尺寸选择上,其实现了高度的精密化,而且在材料的表面质量是比较精确的.在对电火花进行加工的过程中,能够对放电的间隙进行合理的处理,这就使材料加工的精度非常高.加工的间隙在处理的过程中是非常平均的,这就提高了这项加工技术的稳定性.电火花加工技术中,放电间隙是比较小的,而且能够根据材料的不同,分成不同类型的间隙,能够将放电状态进行精确化的检测.电火花加工技术在运行时,由于受到外部因素的影响,所以其效果也是不同的,要强化加工间隙的处理就必须提高伺服控制,还要对其加工的状态进行检测,确保电源是稳定的.在运用电火花进行精密化加工的过程中,需要制定一定的标准,如尺寸标准等,从而能够使材料的表面精度提高.但是,在进行电火花加工时,电极的损耗程度受到外界的影响,尽管工作人员可以对电源和工作介质进行控制,能够尽量减少电极损耗,但是,在进行电火花精确化加工的过程中,还是存在着大量的电极损耗的问题,这就使材料在加工时尺寸存在一定的误差,所以,要根据材料尺寸的要求对材料进行反复地加工,会浪费很多的时间.所以,在进行电火花加工的过程中,要减少电极的损耗.在电火花加工技术中,提高其表面质量的准确度也是重点问题,电火花加工的表面是由一个个微小的凹坑构成的,在加工后表面上会形成一个个的裂纹,这时就需要对表面进行抛光,使表面变得平整,这就使材料加工的成本上升,而且会导致电火花加工技术的效率下降,而且还不能够采用自动化的加工方法.所以,在进行电火花加工的过程中,要实现其表面质量的精密度是相当重要的,可以运用低速的走丝切割技术,在表面形成一个变质层,能够对表面进行保护,防止表面出现凹凸不平的问题.

2 电火花加工技术的微细化方向

在材料的实际生产的过程中,微机电系统得到了较为广泛的应用,而且材料的加工越来越朝着微细化的方向发展,在电火花加工技术中要实现微细化的发展,其能够体现出电火花加工技术的特征,在加工的过程中,材料与材料之间是不能形成宏观的作用力的,而且加工不会受到材料硬度的影响,从而能够使材料在加工的过程中朝着微细化的方向发展.电火花磨削技术使电火花加工技术更加得细致,所以,微细化的发展是今后电火花技术发展的一个重要的趋势.提供少量的能量电源也是今后电火花技术发展的重点,所以,维系电火花技术能够完善材料加工的速度,能够在一定程度上实现多元化的加工.现在,微细多孔电火花加工技术还是比较完善的,其能够形成阵列式的孔隙,能够形成两个不同线路的磨削系统,然后对材料实现粗加工,在粗加工的基础上,能够采用微细电极,对材料的尺寸进行微细化的加工,结合超声振动的方法,能够在一定程度上完善微细电火花加工技术.

3 电火花加工的高速高效化方向

电火花技术与传统的切削加工对比,其性能还是比较优越的,电火花技术加工材料的效率非常高,能够提高材料生产率.按照对电火花加工技术的相关原理来说,其能够提高材料的加工速度,主要在于其使用了节能的电源,能够在一定程度上使加工时的电力更加得充足,从而能够提高电火花加工技术的用电效率,在传统的材料加工过程中,电能的利用率还不到30%,很多电能都通过大量的电阻消耗,所以在电火花加工中采用新型的电源,能够完善电火花加工的用电率,使电能损耗能够减少.电火花加工技术是运用了铣削技术的,在材料的形状比较复杂时,电火花铣削加工技术能够结合复杂的电极,从而能够节省电极在制作过程中消耗的大量的时间,电火花铣削加工技术要分析电极消耗的电能,分析其补偿问题,而且还会受到外界因素的影响,所以,在对电极损耗进行分析时,尽量采用在线分析的方法,从而能够在一定程度上完善加工的效率.在气体的介质中进行电火花铣削加工技术,其可以运用自动化的手段,使加工的效率能够显著的提高,而且能够结合伺服系统,节省了一半的时间.而且其能够借助直线电机加工的方法,这种方法在材料加工时性能更加得稳定,使材料的性能更加得完善,即使在对深小孔进行加工,也能够在一定程度上借助电磁式的驱动程序,使电火花的加工效率提高.运用了先进的技术手段,借助了与电火花加工技术配套的机床技术,从而能够实现对加工的控制,建立模型,从而实现电火花加工技术的高效发展.

4 绿色环保的电火花加工和复合加工方法

在采用电火花加工技术对材料进行加工时,不用使用液体冷却的方法,在材料加工时采用的是气体作为介质的,这符合可持续发展的加工模式.在实际的应用中,电火花加工中会产生大量的工作液,这些工作液会造成很严重的污染,在这些工作液中含有大量的碳氢化合物,这些化合物能够在空气中挥发,从而导致空气污染.而且在电火花加工时,在高温的条件下,会形成大量的烟气,这些烟气中含有大量的二氧化碳和一氧化碳,直接会对人体不利.这些气体还会对机床产生腐蚀作用,在加工的过程中形成电解质的废物,对水资源和土地资源造成极大的污染.在现在的电火花加工技术中,逐渐实现了采用气体介质的方式,这样就不会产生大量的废气和废水,从而能够实现环保型的加工,而且其加工的成本是比较低的,在加工的过程只需要采用空气就能够完善材料的加工.现在,气中电火花加工技术还不太成熟,还在研发的过程中,但是在不久的将来,其一定可以得到很好的应用.电火花加工技术也可以结合超声进行加工,这样能够提高加工的速度.

5 新研发的电火花加工工艺

要使电火花加工技术能够走得更加得长远,就必须不断研发新技术,从而能够为材料的加工提供动力.现在,在电火花加工技术中,主要是对绝缘陶瓷加工技术进行研究,这种加工方法实现了新的突破,能够在一定程度上使电火花加工技术的内容加以扩宽,使其研究方向更加得广泛.在对传统的电火花加工技术进行研究的过程中,其局限性在于只能运用液体介质,所以还是会产生一定的污染.在使用绝缘陶瓷技术进行材料的加工时,其能够突破导电材料自身的限制,能够通过在陶瓷的表面覆盖电极的,从而能够实现对电极区域的加工.然后将产生的一氧化碳和二氧化碳气体去除.现在,新型的电火花加工技术,如立式旋转电火花切割加工工艺实现了长足的发展,能够实现连续的切割,防止了断丝的发生,而且在材料的加工中具有较强的稳定性,能够减少材料表面的粗糙度.这项技术在原理方面呈现出很多优点,其能够分析材料的加工机理,能够从加工的动力学角度去完善加工的效率,但是,这项技术才开始投入使用,所以还需要进一步的完善,而且相关的设备也需要完善,应该建立起配套的设备.

5 结语

现在,电火花加工技术已经在各个行业得到了广泛的使用,其发展前景还是比较好的,所以,在运用电火花技术进行材料的加工时,尽量提高其效率,减少污染,使材料的加工朝着精细化和微细化发展,结合超声技术,使材料的加工效率更高.

参考文献

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第16篇：电火花试卷及答案

一、填空题

1、特种加工 是直接利用电能、光能、声能、热能、化学能、电化学能及特殊机械能等多种形式的能量实现 添加或去除材料 的工艺方法来完成对零件的加工成型。

2、电火花线切割加工的基本原理是用移动的 细金属导线 作电极，对工件进行 脉冲火花放电 ，切割成形。

3、数控电火花线切割机床能加工各种高硬度﹑高强度﹑高韧度和高熔点的 导电材料 。

4、第一台实用的电火花加工装置的是1960年， 苏联 的拉扎林科夫妇发明的。

5、电火花线切割加工中被切割的工件作为 工件电极 ，电极丝作为 工具电极 。电极丝接脉冲电源的 负极 ，工件接脉冲电源的 正极 。

6、根据走丝速度，电火花线切割机通常分为两大类：一类是 高速走丝 电火花线切割机或往复走丝电火花线切割机，这类机床的电极作高速往复运动，一般走丝速度为 8——10m/s ，用于加工中、低精度的模具和零件。快走丝数控线切割机床目前能达到的加工精度为 正负0.01mm ，表面粗糙度Ra＝ 2.5——0.6um 。另一类是 低速走丝 电火花线切割机或单向走丝电火花线切割机，一般走丝速度低于 0.2m/s ，用于加工高精度的模具和零件。慢走丝数控线切割机床的加工精度可达 正负0.001um ，表面粗糙度Ra＜ 0.32 。

7、高速走丝线切割机主要由 机床、脉冲电源、控制系统 三大部分组成。

8、高速走丝电火花线切割机的导电器有两种：一种是 圆柱形 的，电极丝与导电器的圆柱面接触导电，可以轴向移动和圆周转动以满足多次使用的要求；另一种是 方形或圆形 的薄片，电极丝与导电器的大面积接触导电，方形薄片的移动和圆形薄片的转动可满足多次使用的要求。

9、线切割加工中常用的电极丝有 钼丝、钨丝、铜丝 和 钨钼合金丝 。其中 钨丝、和 钼丝 应用快速走丝线切割中，而 铜丝 应用慢速走丝线切割。

10、线切割加工时，工件的装夹方式有 悬臂式支撑 装夹， 垂直刃口支撑 装夹， 桥式支撑 装夹，和 板式支撑 装夹。工件的装夹方式一般采用 桥式 。

11、电火花线切割加工常用的夹具主要有 磁性夹具 和 专用夹具 。

12、导电器的材料都采用硬质合金，即 耐磨又导电 。

13、脉冲电源波形及三个重要参数 峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔 。

14、电加工的工作液循环系统由 循环导管、工作液箱 和 工作液泵 等组成。工作液起 排屑、冷却、绝缘 等作用。

15、张力调节器的作用就是 把伸长的丝收入张力调节器，使运行的电极丝保持在一个恒定的张力上 也称恒张力机构。

16、数控电火花线切割机床的编程，主要采用 ISO编程、3 B编程、自动编程、三种格式编写。

17、数控线切割机床U、V移动工作台，是具有_ 锥度 _加工功能的电火花线切割机床的一个组成部分。

18、电火花线切割3B编程格式中，B表示 分隔符 ，X表示 X轴坐标的绝对值 ，Y表示 Y轴坐标的绝对值 ，J表示 加工线段计数长度 ，G表示 加工线段计数方向 ，Z表示 加工指令 。

19、线切割3B格式编程中计数长度是在计数方向的基础上确定的, 是被加工的直线或圆弧在计数方向的坐标轴上投影的 长度值之和 , 单位为?m。

20、线切割3B格式编程中加工直线时有四种加工指令： L1 ,L2 ,L3 L4 。

21、线切割3B格式编程中加工顺圆弧时由四种加工指令: SR1,SR2,SR3,SR4

22、线切割3B格式编程中加工逆圆弧时也有四种加工指令： NR1,NR2,NR3,NR4 。

23、线切割的加工工艺主要是 电加工参数 和 机械参数 的合理选择。电加工参数包括 峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔 等。机械参数包括 走丝速度 和 进给速度 等。

24、电火花线切割加工工艺指标 加工速度、加工精度、表面粗糙度 。

25、穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点，同时也是程序执行的起点，一般选在工件上的基准点处，穿丝孔常用直径一般为 3——10 mm。

26、电极丝定位调整的常用方法有 自动找端面、自动找中心、目测法 。

27、电极丝垂直度找正的常见方法有 用找正块进行火花法找正 和 用校正器进行校正 两种。

28、电火花线切割中自动找端面是靠检测电极丝与工件之间的 短路 信号来进行的。

29、当加工冲孔模具时，以冲孔的凸模为基准，凸模的间隙补偿量? 凸 =r丝 +δ电 凹模的间隙补偿量? 凹 =r丝 +δ电-δ配

30、当加工落料模时，以落料的凹模为基准，凸模的间隙补偿量?凸 =r丝 +δ电-δ配

凹模的间隙补偿量?凹 =r丝 +δ电

31、数控电火花成形加工机床主要由 主机、工作液箱 和 数控电源柜 等部分组成。

32、数控电火花成形加工机床主轴头作用— 装夹及调整电极装置

33、数控电火花成形加工工作液循环过滤系统的工作方式有 吸入式、喷入式 两种。

34、数控电火花成形加工工作液循环过滤装置的过滤对象主要是 熔融金属飞屑 和 粉末状电蚀产物 。

35、电火花成形加工的主要工艺指标有 加工速度，加工深度，表面粗糙度 和 电极损耗 等

36、电火花成型加工中常用的电极材料有 石墨、紫铜、银钨合金、铜钨合金、钢 等，一般精密、小电极用 紫铜 来加工，而大的电极用 石墨 。

37、电火花成型加工中常用的电极结构可分为 整体电极、组合电极 和 镶拼式电极 等三种。

二、选择题

1.正确阐述职业道德与人的事业的关系的选项是( D )。

A.没有职业道德的人不会获得成功

B.要取得事业的成功，前提条件是要有职业道德

C.事业成功的人往往并不需要较高的职业道德

D.职业道德是人获得事业成功的重要条件

2.数控机床如长期不用时最重要的日常维护工作是（ C ）。

A.清洁 B.干燥 C.通电

3.热继电器在控制电路中起的作用是（ B ）。

A．短路保护 B.过载保护 C.失压保护 D.过电压保护

4.电源的电压在正常情况下，应为( C )V。

A、170 B、100 C、220至380 D、850

5.电火花线切割加工属于（ B ）。

A、放电加工 B、特种加工 C、电弧加工 D、切削加工

6.用线切割机床不能加工的形状或材料为（A ）。

A、盲孔 B、圆孔 C、上下异性件 D、淬火钢

7.在线切割加工中，加工穿丝孔的目的有（ A ）

A、保证零件的完整性 B、减小零件在切割中的变形

C、容易找到加工起点 D、提高加工速度

8.线切割机床使用照明灯的工作电压为（ B ）。

A、6V B、36V C、22OV D、llOV

9.关于电火花线切割加工，下列说法中正确的是（ A ）

A、快走丝线切割由于电极丝反复使用，电极丝损耗大，所以和慢走丝相比加工精度低

B、快走丝线切割电极丝运行速度快，丝运行不平稳，所以和慢走丝相比加工精度低

C、快走丝线切割使用的电极丝直径比慢走丝线切割大，所以加工精度比慢走丝低

D、快走丝线切割使用的电极丝材料比慢走丝线切割差，所以加工精度比慢走丝低

10.电火花线切割机床使用的脉冲电源输出的是（ A ）

A、固定频率的单向直流脉冲 B、固定频率的交变脉冲电源

C、频率可变的单向直流脉冲 D、频率可变的交变脉冲电源

11.在快走丝线切割加工中，当其他工艺条件不变时，增大短路峰值电流，可以（ A ）

A、提高切割速度 B、表面粗糙度会变好

C、降低电极丝的损耗 D、增大单个脉冲能量

12.电火花线切割加工过程中，电极丝与工件间存在的状态有（ C ）

A、开路 B、短路 C、火花放电 D、电弧放电

13.在快走丝线切割加工中，电极丝张紧力的大小应根据（ B ）的情况来确定。

A、电极丝的直径 B、加工工件的厚度

C、电极丝的材料 D、加工工件的精度要求

14.线切割加工中，在工件装夹时一般要对工件进行找正，常用的找正方法有（ A ）

A、拉表法 B、划线法 C、电极丝找正法 D、固定基面找正法

15.在利用3B 代码编程加工斜线时，如果斜线的加工指令为L3 ，则该斜线与X 轴正方向的夹角为（ C ）。

A、180?

C、180?≤ a

16.利用3B 代码编程加工斜线OA ，设起点O 在切割坐标原点，终点A 的坐标为Xe =17mm , Ye = 5mm ，其加工程序为（ B ）

A、Bl7 B5 B17 Gx L1

B、B17000 B5000 B017000 Gx L1

C、Bl7000 B5000 B017000 GY L1

D、B17000 B50O0 B0050O0 GY L1

E、B17 B5 BO17000 Gx L1

17.利用3B 代码编程加工半圆AB ，切割方向从A 到B ，起点坐标A （-5 , 0 ） ，终点坐标B ( 5 , 0 ) ，其加工程序为（ C ）。

A、B5000BB010000GXSR2

B、B5BB010000GYSR2 C、B5000BB010000GYSR2

D、BB5000B010000GYSR2

18.用线切割机床加工直径为10 mm的圆孔，在加工中当电极丝的补偿量设置为0.12 mm时，加工孔的实际直径为10.02mm。如果要使加工的孔径为10 mm，则采用的补偿量应为（ B ）。

A、0.10mm B、0.11mm C、0.12mm D、0.13mm

19.线切割加工中，当使用3B 代码进行数控程序编制时，下列关于计数方向的说法正确的有（ A ）

A、斜线终点坐标（Xe , Ye ) ，当︱Ye︱>︱Xe︱时，计数方向取GY

B、斜线终点坐标（Xe , Ye ) ，当︱Xe︱>︱Ye︱时，计数方向取GY

C、圆弧终点坐标（Xe , Ye ) ，当︱Xe︱>︱Ye︱时，计数方向取GX

D、圆弧终点坐标（Xe , Ye ） ，当︱Xe︱

20.电火花线切割加工过程中，工作液必须具有的性能是（ A ）

A、绝缘性能 B、洗涤性能 C、冷却性能 D、润滑性能

21.电火花线切割加工称为（ B ）。

A、EDMB B、WEDM C、ECM D、EBM

22.在电火花线切割加工过程中，放电通道中心温度最高可达（ D ）℃ 左右。

A、1000 B、10000 C、100000 D、5000

23.快走丝线切割最常用的加工波形是（ B ）

A、锯齿波 B、矩形波 C、分组脉冲波 D、前阶梯波

24.数控电火花高速走丝线切割加工时，所选用的工作液和电极丝为（ C ）。

A、纯水、钼丝 B、机油、黄铜丝 C、乳化液、钼丝 D、去离子水、黄铜丝

25.在数控电火花线切割加工的工件装夹时，为使其通用性强、装夹方便，应选用的装夹方式为（ B ）。

A、两端支撑装夹 B、桥式支撑装夹 C、板式支撑装夹 26.电火花加工表层包括（ A ）

A、熔化层 B、热影响层 C、基体金属层 D、气化层

27.电火花线切割加工中，当工作液的绝缘性能太高时会（ D ）。

A、产生电解 B、放电间隙小

C、排屑困难 D、切割速度缓慢

28.电火花线切割的微观过程可分为四个连续阶段：a ）电极材料的抛出；b ）极间介质的电离、击穿，形成放电通道；c ）极1间介质的消电离；d ）介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀；这四个阶段的排列顺序为（ B ）

A、abcd B、bdac C、acdb D、cbad

29.在电火花加工中，工件一般接电源的（ B ）。

A、正极，称为正极性接法 B、负极，称为负极性接法

C、正极，称为负极性接法 D、负极，称为正极性接法

30.在电火花线切割加工中，采用正极性接法的目的有（ B ）

A、提高加工速度 B、减少电极丝的损耗

C、提高加工精度 D、表面粗糙度变好

31.电火花线切割加工一般安排在（ C ）。

A、淬火之前，磨削之后 B、淬火之后，磨削之前

C、淬火与磨削之后 D、淬火与磨削之前

32.不能使用电火花线切割加工的材料为（ D ）。

A、石墨 B、铝 C、硬质合金 D、大理石

33.在使用线切割加工较厚的工件时，电极丝的进口宽度与出口宽度相比（ B ）。

A、相同 B、进口宽度大 C、出口宽度大 D、不一定

34.通过电火花线切割的微观过程，可以发现在放电间隙中存在的作用力有（ D ） A、电场力 B、磁力 C、热力 D、流体动力

35.在加工较厚的工件时，要保证加工的稳定，放电间隙要大，所以（ A ）

A、脉冲宽度和脉冲间隔都取较大值

B、脉冲宽度和脉冲间隔都取较小值

C、脉冲宽度取较大值，脉冲间隔取较小值

D、脉冲宽度取较小值，脉冲间隔取较大值

36.目前数控电火花线切割机床一般采用（ C ）微机数控系统。

A、单片机 B、单板机 C、微型计算机 D、大型计算机

37.根据电火花放电的基本要求，电火花加工必须采用( C )电源。

A．直流电源 B交流电源 C.脉冲电源

38.目前已有的慢走丝电火花线切割加工中心，它可以实现（ B ）。

A、自动搬运工件 B、自动穿电极丝

C、自动卸除加工废料 D、无人操作的加工

39.慢走丝线切割加工精度高，多采用 ( C )工作液。

A．煤油 B.专用乳化液 C.去离子水

三、判断题

1.电加工适合于小批量、多品种零件的加工，减少模具制作费用，缩短生产周期。X

2.在型号为DK7732 的数控电火花线高速走丝切割机床中，数字32是机床基本参数，它代表该线切割机床的工作台宽度为320mm。X

3.电火花加工前，需对工件预加工，去除大部分加工余量。且无须除锈、消磁处理。X

4.在电火花线切割加工中工件受到的作用力较大。X

5.电火花线切割加工过程中，电极丝与工件间火花放电是比较理想的状态。V 6.线切割加工中短路可能因为进给速度太快、脉冲电源参数选择不当等原因造成。V

7.切割速度即线切割加工的速度。它是在保证切割质量的前提下，电极丝中心线在单位时间内从工件上切过的面积总和， 单位为mm2／min。V

8.线切割加工中的工件表面粗糙度通常用轮廓算术平均值偏差Ra值表示。V

9.适当提高脉冲频率、增大放电峰值电流和增大脉冲宽度可提高切割速度。V

10.线电极的张紧力大，可以减少加工区域可能产生振动的幅值，避免短路，不仅可节省放电的能量损耗，而且有利于切割速度的提高。V

11.线电极的走丝速度越高，线电极冷却越快，电蚀物排出也快，这时可加大切割电流， 以提高切割速度。X

12.当加工大厚的零件时，应尽可能的选择直径较大的电极丝。V

13.若加工硬质合金，则加工过程比较稳定，切割速度较低， 表面粗糙度好。V

14.若加工铜、铝、淬火钢，则加工过程稳定，切割速度高。V

15.线切割加工过程中表面粗糙度主要取决于脉冲电源的电参数、加工过程的稳定性及工作液的脏污程度，此外，线电极的走丝速度对表面粗糙度的影响也很大。V

16.电极丝应具有良好的导电性和抗电蚀性,抗拉强度高、材质均匀 V

17.慢速走丝线切割加工，目前普遍使用去离子水。V

18.在电火花成形加工过程中对工具电极的要求是：导电性能良好、电腐蚀困难、电极损耗小、具有足够的机械强度、加工稳定、效率高、材料来源丰富、价格便宜等 V

19.在电火花成形加工过程中当铜电极对钢，或钢电极对钢，工具电极的极性选“+”极性。V

20.利用电火花线切割机床不仅可以加工导电材料，还可以加工不导电材料。X

21.如果线切割单边放电间隙为0.01mm, 钼丝直径为0.18mm，则加工圆孔时的电极丝补偿量为0.19mm。 X

22.在慢走丝线切割加工中，由于电极丝不存在损耗，所以加工精度高。X

23.由于电火花线切割加工速度比电火花成形加工要快许多，所以电火花线切割加工零件的周期就比较短。X

24.在线切割加工中，当电压表、电流表的表针稳定不动，此时进给速度均匀、平稳，是线切割加工速度和表面粗糙度均好的最佳状态。X

25.线切割机床在加工过程中产生的气体对操作者的健康没有影响。X

26.直线的3B代码编程，是以直线的起点为原点建立直角坐标系，X和Y为直线终点坐标（Xe，Ye）的绝对值。V

27.直线编程时，计数方向G的确定方法为：以要加工直线的起点为原点建立直角坐标系，取该直线终点坐标（Xe，Ye）绝对值大的坐标轴为计数方向。即XeYe时，则G=Gx，当正好在45°线上，即Xe=Ye时，则在第

一、三象限取G=Gy，在第

二、四象限取G=Gx。V

28.线切割3B格式编程加工圆弧时，以该圆弧的圆心为坐标的原点，X、Y取该圆弧起点的坐标值。坐标值的负号均不写，单位为?m。V

29.对于圆弧，当圆弧终点坐标 |Xe|>|Ye|时，取Gy; 当|Ye|>|Xe|时，取Gx；当|Xe|=|Ye|时，取Gx或Gy均可。V

30.晶体管矩形波脉冲电源广泛用于快走丝线切割机床，它一般由脉冲发生器、推动级、功放级及直流电源四个部分组成。V

31.慢走丝线切割机床，除了浇注式供液方式外，有些还采用浸泡式供液方式。V

32.电火花成型加工中如果使用石墨做电极，煤油做工做液介质，采用负极性加工时，可以形成碳黑保护膜。V

33.加工型腔（盲孔）时，可用加大电极垂直进给的方法来补偿工具电极的损耗。V

34.线切割加工中，切割方向的确定应遵循工件与夹持部分最后分离的原则。V

35.脉冲宽度及脉冲能量越大，则放电间隙越小。X

36.在模具加工中，数控电火花线切割加工是最后一道工序。V

37.在用Φ0.18mm钼丝切割工件时，可切割出R为0.06的圆弧。X

38.目前我国主要生产的电火花线切割机床是慢走丝电火花线切割机床。X 39.电火花线切割不能加工半导体材料。V

40.电火花线切割加工与被加工材料的硬度无关，加工中不存在显著的机械切削力。V

41.快走丝线切割加工速度快，慢走丝线切割加工速度慢。X

42.线切割加工工件时，电极丝的进口宽度与出口宽度相同。X

43.电火花线切割加工过程中，电极丝与工件间直接接触。X

44.在电火花线切割加工过程中，可以不使用工作液。X

45.快走丝线切割机床的导轮要求使用硬度高、耐磨性好的材料制造，如高速钢、硬质合金、人造宝石或陶瓷等材料。V

46.由于铝的导电性比铁好，所以在线切割加工中铝比铁好加工。X

47.快走丝线切割使用的电极丝材料比慢走丝差，所以加工精度比慢走丝低。X

48.电火花加工前，需对工件预加工，去除大部分加工余量。且无须除锈、消磁处理。X

49.在一定的范围内，电极丝的直径加大对切割速度是有利的。V

50.电加工中金属材料的熔点、沸点越高，越难加工；材料的导热系数越大，则加工效率越低。V

四、简答题

1、请叙述下列机床型号中各字符的意义。

DK 7725 答：D机床类别（电火花加工机床）K通用特性代号（数控）7组代号（电火花成形机床或电火花线切割机床）7系代号(高速走丝电火花线切割机床）25主参数（工作台横向行程的1/10）

2、请叙述3B程序中各指令代码代表的作用。

BX BY BJ G Z

答：B分隔符，作用将X,Y,J数码分隔开

X X轴坐标的绝对值，单位为um

Y Y轴坐标的绝对值，单位为um

J 加工线段的计数长度，单位为um

G 加工线段的计数方向，分别按X轴方向计数GX 按Y方向计数GY

Z 加工指令

3、请叙述电火花加工的三个阶段。

答：一放电通道形成

二放电通道形成高温

三蚀隙物抛出介质恢复绝缘

4、请叙述电火花加工的加工原理。

答： 利用电间隙脉冲放电产生局部高温实现加工

5、请叙述实现放电加工必须具备下列几个条件？

答：一钼丝与工件一定保持间隙

二必须在一定绝缘性能的液体介质中进行

三采用脉冲电源

6、为什么慢走丝比快走丝加工精度高？

答：快走丝用的是往复运动的钼丝，长时间加工，丝径减小，加工尺寸就变大。慢走丝用的是一次性的铜丝或者镀锌丝等，从工件上只进行一次放电，不错往复使用。：快走丝只能进行一次加工，材料会在加工后有些许变形。慢走丝可以多遍加工，在粗割后材料会释放应力，精修时变形就会更小，达到高精度。

7、数控线切割加工的主要工艺指标有哪些？影响表面粗糙度的主要因素有哪些？

答：加工速度，加工精度，表面粗糙度（取决于脉冲电源的电参数、加工过程的稳定性及工作液的脏污程度，此外，线电极的走丝速度对表面粗糙度的影响也很大）

第17篇：什么是电火花加工

什么是电火花加工

一、什么是电火花加工

电火花是一种自激放电，其特点如下： 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花放电。伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电 压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间（通常为10-7-10-3s）后及时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性（即通道能量转换的热能来不 及传至电极纵深），使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用，可使电极局部被腐蚀。 利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法，叫电火花加工。 电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火花放电。

二、电火花加工的特点

电火花加工是与机械加工完全不同的一种新工艺。 随着工业生产的发展和科学技术的进步，具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性，高粘性和高纯度等性能的新材料不断出现。具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工 件越来越多，这就使得传统的机械加工方法不能加工或难于加工。因此，人们除了进一步发展和完善机械加工法之外，还努力寻求新的加工方法。电火花加工法能够 适应生产发展的需要，并在应用中显示出很多优异性能，因此，得到了迅速发展和日益广泛的应用。

电火花加工的特点如下： 1.脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。不受材料硬度影响，不受热处理状况影响。 2.脉冲放电持续时间极短，放电时产生的热量传导扩散范围小，材料受热影响范围小。

3.加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小。工具电极材料不需比工件材料硬，因此，工具电极制造容易。

4.可以改革工件结构，简化加工工艺，提高工件使用寿命，降低工人劳动强度。基于上述特点，电火花加工的主要用途有以下几项： 1) 制造冲模、塑料模、锻模和压铸模。

2) 加工小孔、畸形孔以及在硬质合金上加工螺纹螺孔。 3) 在金属板材上切割出零件。 4) 加工窄缝。

5) 磨削平面和圆面。

6) 其它（如强化金属表面，取出折断的工具，在淬火件上穿孔，直接加工型面复杂的零件等）。

三、电火花加工机床的组成及作用

从上面所谈的情况可以看到，要实现电火花加工过程，机床必须具备三个要素，即：脉冲电源，机械部分和自动控制系统，工作液过滤与循环系统。下面对这三要素的作用逐一加以简单讨论。 1.脉冲电源

加在放电间隙上的电压必须是脉冲的，否则，放电将成为连续的电弧。所谓脉冲电源，实际就是一种电气线路或装置，它们能发出具有足够能量的脉冲电压来。 2.机械部分和自动控制系统

其作用是维持工具电极和工件之间有一适当的放电间隙，并在线调整。 3.工作液净化与循环系统 工作液的作用是使能量集中，强化加工过程，带走放电时所产生的热量和电蚀产物。工作液系统包括工作液的储存冷却、循环及其调节与保护、过滤以及利用工作液强迫循环系统。 上述三要素，有时也称为电火花加工机床的三大件，它们组成了电火花加工机床这一统一体，以满足加工工艺的要求。

四、实现电火花加工的条件

实现电火花加工，应具备如下条件：

1.工具电极和工件电极之间必须维持合理的距离。在该距离范围内，既可以满足脉冲电压不断击穿介质，产 生火花放电，又可以适应在火花通道熄灭后介质消电离以及排出蚀除产物的要求。若两电极距离过大，则脉冲电压不能击穿介质、不能产生火花放电，若两电极短 路，则在两电极间没有脉冲能量消耗，也不可能实现电腐蚀加工。

2.两电极之间必须充入介质。在进行材料电火花尺寸加工时，两极间为液体介质（专用工作液或工业煤油）；在进行材料电火花表面强化时，两极间为气体介质。 3.输送到两电极间的脉冲能量密度应足够大。在火花通道形成后，脉冲电压变化不大，因此，通道的电流密度可以表征通道的能量密度。能量密度足够大，才可以使被 加工材料局部熔化或汽化，从而在被加工材料表面形成一个腐蚀痕（凹坑），实现电火花加工。因而，通道一般必须有105-106A/cm2电流密度。 放电通道必须具有足够大的峰值电流，通道才可以在脉冲期间得到维持。一般情况下，维持通道的峰值电流不小于2A。

4.放电必须是短时间的脉冲放电。放电持续时间一般为10-7-10-3s。由于放电时间短，使放电时产生的热能来不及在被加工材料内部扩散，从而把能量作用局限在很小范围内，保持火花放电的冷极特性。

5.脉冲放电需重复多次进行，并且多次脉冲放电在时间上和空间上是分散的。这里包含两个方面的意义：其一时间上相邻的两个脉冲不在同一点上形成通道；其二，若在一定时间范围内脉冲放电集中发生在某一区域，则在另一段时间内，脉冲放电应转移到另一区域。只有如此，才能避免积炭现象，进而避免发生电弧和局部烧伤。

6.脉冲放电后的电蚀产物能及时排放至放电间隙之外，使重复性放电顺利进行。在 电火花加工的生产实际中，上述过程通过两个途径完成。一方面，火花放电以及电腐蚀过程本身具备将蚀除产物排离的固有特性；蚀除物以外的其余放电产物（如介 质的汽化物）亦可以促进上述过程；另一方面，还必须利用一些人为的辅助工艺措施，例如工作液的循环过滤，加工中采用的冲、抽油措施等等。

五、极性效应 电火花加工时，相同材料两电极的被腐蚀量是不同的。其中一个电极比另一个电极的蚀除量大，这种现象叫做极性效应。如果两电极材料不同，则极性效应更加明显。

六、覆盖效应

在油类介质中放电加工会分解出负极性的游离碳微粒，在合适的脉宽、脉间条件下将在放电的正极上覆盖碳微粒，叫覆盖效应。利用覆盖效应 可以降低电极损耗。注意负极性加工才有利做覆盖效应。

七、加工速度

对于电火花成形机来说加工速度是指在单位时间内，工件被蚀除的体积或重量。一般用体积表示。若在时间T内，工件被蚀除的体积为V，则加

工速 度Vw为： Vw=V/t（mm3/min） 对于线切割机来说，加工速度是指在单位时间内，工件被切面积。即用mm2/min来表示。 在规定表面粗糙度（如Ra=2.5μm），相对电极损耗（如1%）时的最大加工速度，是衡量电加工机床工艺性能的重要指标。一般情况下，生产厂

给出的是最大加工电流，在最佳加工状态下所能达到的最高加工速度。因此，在实际加工时，由于被加工件尺寸与形状的千变万化，加工条件，排屑条件等与理想状态相差甚远，即使在粗加工时，加工速度也往往大大低于机床的最大加工速度指标。

八、工具电极损耗

在电火花成形加工中，工具电极损耗直接影响仿形精度，特别对于型腔加工，电极损耗这一工艺指标较加工速度更为重要。 电极损耗分为绝对损耗和相对损耗。

绝对损耗最常用的是体积损耗Ve和长度损耗Veh二种方式，它们分别表示在单位时间内，工具电极被蚀除的体积和长度。即 Ve=V/t（mm3/min） Veh=H/t（mm/min）

相 对损耗——工具电极绝对损耗与工件加工速度的百分比。通常采用长度相对损耗比较直观，测量也比较方便。在线切割加工中，电极丝的损耗对工件质量的影响不 大，故一般不加以讨论。但快走丝机床使用钼作为电极丝，是重复放电，所以丝的损耗影响到电极丝的使用寿命，在实际加工中应予适当考虑。 在电火花成形加工中，工具电极的不同部位，其损耗速度也不相同。

在精加工时，一般电规准选取较小，放电间隙太小，通道太窄，蚀除物在爆炸与工作液作用下，对电极表面不断撞击，加速了电极损耗，因此，如能适当增大电间隙，改善通道状况，即可降低电极损耗。

九、表面粗糙度

表面粗糙度是指加工表面上的微观几何形状误差。对电加工表面来讲，即是加工表面放电痕——坑穴的聚集，由于坑穴表面会形成一个加工硬化层，而且能存 润滑油，其耐磨性比同样粗糙度的机加表面要好，所以加工表面允许比要求的粗糙度大些。而且在相同粗糙度的情况下，电加工表面比机加工表面亮度低。 国家标准规定：加工表面粗糙度用Ra（轮廓的平均算术偏差）和Rz（不平度平均高度）之一来评定。

工件的电火花加工表面粗糙度直接影响其使用性能，如耐磨性，配合性质，接触刚度，疲劳强度和抗腐蚀性等。尤其对于高速高洁，高压条件下工作的模具和零件，其表面粗糙度往往是决定其使用性能和使用寿命的关键。

十、放电间隙

放电间隙，亦称过切量，加工中是指脉冲放电两极间距，实际效果反映在加工后工件尺寸的单边扩大量。

对电火花成形加工放电间隙的定量认识是确定加工方案的基础。其中包括工具电极形状，尺寸设计，加工工艺步骤设计，加工规准的切换以及相应工艺措施的设计。

十一、两电极蚀除量之间的矛盾

本篇中，已经明确阐述了脉冲放电时间越长，越有利于降低工具电极相对损耗。在电火花加工的实用过程中，粗加工采用长脉冲时间和高放电电流，既体现了速度高，又体现了损耗小，反映了加工速度和工具电极损耗这一矛盾的缓解。 但是，在精加工时，矛盾激化了。为了实现小能量加工，必须大大压缩脉冲放电时间。为达到脉冲放电电流与脉冲放电时间参数组合合理，亦必须大大压缩脉冲放电电流。这样，不仅加大了工具电极相对损耗，又大幅度降低了加工速度。 十

二、加工速度与加工表面粗糙度之间的矛盾

为了解决电火花加工工艺的这一基本矛盾，人们试图将一个脉冲能量分散为若干个通道同时在多点放电。用这种方法既改善了加工表面粗糙度，又维持了原有的加工速度。 到目前为止，实现人为控制的多点同时放电的有效方法只有一种，即分离工具电极多回路加工。

为了实现整体电极的多通道加工，人们设想了各种方法，并进行了多年的实验摸索。但是迄今为止，尚没有彻底解决。

在 实用过程中，型腔模具的加工采用粗、中、精逐档过渡式加工方法。加工速度的矛盾是通过大功率、低损耗的粗加工规准解决的；而中、精加工虽然工具电极相对损 耗大，但在一般情况下，中、精加工余量仅占全部加工量的极小部分，故工具电极的绝对损耗极小，可以通过加工尺寸控制进行补偿，或在不影响精度要求时予以忽 略。

十三、电火花加工常用名词、术语及符号

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。加工间隙又可分为端面间隙SF 和侧面间隙SL

2、脉冲宽度ti（μs）：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ti>100μs，精加工时只能用较少的脉宽ti

3、脉冲间隔to(μs)：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。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。?

4、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。

5、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。

6、加工电压或间隙平均电压U（V）

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。在正常加 工时，加工电压在30-50V，它与占空比、预置进给量等有关。占空比大、欠进给、欠跟踪、间隙偏开路，则加工电压偏大；占空比小、过跟踪或预置进给量小 （间隙偏短路），加工电压即偏小。

7、加工电流I（A）

加工电流是加工时电流表上指示的流过放电间隙的平均电流。精加工时小，粗加工时大；间隙偏开路时小，间隙合理或偏短路时则大。

8、短路电流IS（A）

短路电流是放电间隙短路时（或人为短路时）电流表上指示的平均电流（因为短路时还有停歇时间内无电流）。它比正常加工时的平均电流要大20-40%。

9、峰值电流IS（A）

峰 值电流是间隙火花放电时脉冲电流的最大值（瞬时），日本、英国、美国常用IS表示，虽然峰值电流不易直接测量，但它是实际影响生产率、表面粗糙度等指标的 重要参数。在设计制造脉冲电源时，每一功率放大管串联限流电阻后的峰值电流是预先选择计算好的。为了安全，每个50W的大功率晶体管选定的峰值电流约为 2-3A，电源说明书中也有说明，可以按此选定粗、中、精加工时的峰值电流（实际上是选定用几个功率管进行加工）。

10、放电状态

放电状态指电火花加工时放电间隙内每一脉冲放电时的基本状态。一般分为五种放电状态和脉冲类型: 第

一、开路（空载脉冲）

放电间隙没有击穿，间隙上有大于50V的电压，但间隙内没有电流流过，为空载状态（td=ti）。

第二、火花放电（工作脉冲，或称有效脉冲） 间隙内绝缘性能良好，工作液介质击穿后能有效地抛出、蚀除金属。波形特点是：电压上有td，te和Ie波形上有高频振荡的小锯齿波形。 第

三、短路（短路脉冲） 放电间隙直接短路相接，这是由于伺服进给系统瞬时进给过多或放电间隙中有电蚀产物搭接所致。间隙短路时电流较大，但间隙两端的电压很小，没有蚀除加工作用。

第四、电弧放电（稳定电弧放电）

由于排屑不良，放电点集中在某一局部而不分散，局部热量积累，温度升高，恶性循环，此时火花放电就成为电弧放电，由于放电点固定在某一点或某局部，因此称为稳定电弧，常使电极表面结炭、烧伤。波形特点是td和高频振荡的小锯齿波基本消失。

第五、过渡电弧放电（不稳定电弧放电，或称不稳定火花放电） 过渡电弧放电是正常火花放电与稳定电弧放电的过渡状态，是稳定电弧放电的前兆。波形特点是击穿延时td很小或接近于零，仅成为一尖刺，电压电流波上的高频分量变低成为稀疏和锯齿形。早期检测出过渡电弧放电，对防止电弧烧伤有很大意义。

以上各种放电状态在实际加工中是交替、概率性地出现的（与加工规准和进给量、冲油、间隙污染等有关），甚至在一次单脉冲放电过程中，也可能交替出现两种以上的放电状态。

11、加工速度vw或VW（mm3/min），vm或Vm（g/min）

加工速度是单位时间（min）内从工件上蚀除加工下来的金属体积（mm3），以质量（g）计算时用vm或Vm表示，也称加工生产率。大功率电源粗加工时vW>500mm3/min，但电火花精加工时，通常vw

12、相对损耗或损耗比（损耗率）θ（%）

相对损耗或损耗比是工具电极损耗速度和工件加工速度之比值，并以此来综合合衡量工具电极的耐损耗程度和加工性能。

13、面积效应：面积效应指电火花加工时，随加工面积大小变化而加工速度、电极损耗比和加工稳定性等指标随之变化的现象。一般加工面积过大或过小时，工艺指标通常降低，这是由“电电流密度”过小或过大引起的。

14、深度效应：随着加工深度增加而加工速度和稳定性降低的现象称深度效应。主要是电蚀产物积聚、排屑不良所引起的。

线切割 是冲模零件的主要加工方式，然而进行合理的工艺分析，正确计算数控编程中电极丝的设计走丝轨迹，关系到模具的加工精度。通过穿丝孔的确定与切割路线的优化，改善切割工艺，这对于提高切割质量和生产效率，是一条行之有效的重要途径。

2实际轨迹的计算

根据大量的统计数据表明， 线切割 加工后的实际尺寸大部分处于公差带的中位值(或称“中间尺寸”)附近，因此对于冲模零件图样中标注公差的尺寸，应采用中位值尺寸作为实际切割轨迹的编程数据，其计算公式为：中位值尺寸=基本尺寸+(上偏差+下偏差)。

例如：图样尺寸外圆半径R25–0.04，其中位值尺寸为25+(0–0.04)/2=24.98(mm)。 由于 线切割 放电加工的特点，工件与电极丝之间始终存在放电间隙。因此，切割加工时，工件的理论轮廓(图样)与电极丝的实际轨迹应保持一定的距离，即电极丝中心轨迹与工件轮廓的垂直距离，称为偏移量f0(或称为补偿值)。

f0=R丝+δ电

式中R丝——电极丝半径 δ电——单边放电间隙

线切割 加工冲模的凸、凹模，应综合考虑电极丝半径R丝、单边放电间隙δ电以及凸、凹模之间的单边配合间隙δ配，以确定合理的间隙补偿值f0。 例如：加工冲孔模(即要求保证工件的冲孔尺寸)，以冲孔的凸模为基准，故凸模的间隙补偿值 为：f凸=R丝+δ电，凹模尺寸应增加δ配。而加工落料模(即要求保证冲下的工件尺寸)，以落料的凹模为基准，凹模的间隙补偿值f凸=R丝+δ电，凸模的 尺寸应增加δ配。见图1。偏移量的大小将直接影响 线切割 的加工精度和表面质量。若偏移量过大，则间隙太大，放电不稳定，影响尺寸精度;偏移量过小，则间隙太小，会影响修切余量。修切加工时的电参数将依次减弱， 非电参数也应作相应调整，以提高加工质量。

图1凸模与凹模的间隙补偿值 (a)凸模(b)凹模

根据实践经验， 线切割 加工冲裁模具的配合间隙应比国际上所流行的“大”间隙冲模(《手册》推荐值)应小些。因为凸、凹模 线切割 加工中，工件表面会形成一层组织脆松的熔化层，电参数越大，表面粗糙度越差，熔化层较厚。且随着模具冲裁次数的增加，这层脆松的表层会逐渐磨损，使模具的 配合间隙逐渐增大，满足“大”间隙的要求。

3穿丝孔的确定

穿丝孔的位置对于加工精度及切割速度关系甚大。通常，穿丝孔的位置最好选在已知轨迹尺寸的交 点处或便于计算的坐标点上，以简化编程中有关坐标尺寸的计算，减少误差。当切割带有封闭型孔的凹模工件时，穿丝孔应设在型孔的中心，这样既可准确地加工穿 丝孔，又较方便地控制坐标轨迹的计算，但无用的切入行程较长。对于大的型孔切割，穿丝孔可设在*近加工轨迹的边角处，以缩短无用行程。在切割凸模外形时， 应将穿丝孔选在型面外，最好设在*近切割起始点处。切割窄槽时，穿丝孔应设在图形的最宽处，不允许穿丝孔与切割轨迹发生相交现象。此外，在同一块坯件上切 割出两个以上工件时，应设置各自独立的穿丝孔，不可仅设一个穿丝孔一次切割出所有工件。切割大型凸模时，有条件者可沿加工轨迹设置数个穿丝孔，以便切割中 发生断丝时能够就近重新穿丝，继续切割。

穿丝孔的直径大小应适宜，一般为Φ2mm～Φ8mm。若孔径过小，既增加钻孔难度又不方便穿 丝;若孔径太大，则会增加钳工工作量。如果要求切割的型孔数较多，孔径太小，排布较为密集，应采用较小的穿丝孔(Φ0.3mm～Φ0.5mm)，以避免各 穿丝孔相互打通或发生干涉现象。

4切割路线的优化

切割路线的合理与否将关系到工件变形的大小。

因此，优化切割路线有利于提高切割质量和缩短加工时间。切割路线的安排应有利于工件在加工过程中始终与装夹支撑架保持在同一坐标系内，避免应力变形的影响，并遵循以下原则。

(1)一般情况下，最好将切割起始点安排在*近夹持端，将工件与其夹持部分分离的切割段安排在切割路线的末端，将暂停点设在*近坯件夹持端部位。 (2)切割路线的起始点应选择在工件表面较为平坦、对工作性能影响较小的部位。对于精度要求较高的工件，最好将切割起始点取在坯件上预制的穿丝孔中，不可从坯件外部直接切入，以免引起工件切开处发生变形。

(3)为减小工件变形，切割路线与坯件外形应保持一定的距离，一般不小于5mm。

线切割 加工中对于一些具体工艺要求，应重点关注切割路线的优化。 (1)二次(或多次)切割法对于一些形状复杂、壁厚或截面变化大的凹模型腔零件，为减小变 形，保证加工精度，宜采用二次切割法。通常，精度要求高的部位留2mm～3mm余量先进行粗切割，待工件释放较多变形后，再进行精切割至要求尺寸。若为了 进一步提高切割精度，在精切割之前，留0.20mm～0.30mm余量进行半精切割，即为3次切割法，第1次为粗切割，第2次为半精切割，第3次为精切 割。这是提高模具 线切割 加工精度的有效方法。

(2)尖角切割法当要求工件切割成“尖角”(或称“清角”)时，可采用方法一，在原路线上增 加一小段超切路程，如图2所示的A0-A1段，使电极丝切割的最大滞后点达到程序A0点，然后再前进到附加点A1，并返回至A0点，接着再执行原程序，便 可切割出尖角。也可采用图3所示的方法二的切割路线，在尖角处增加一段过切的小正方形或小三角形路线作为附加程序，这样便可保证切割出棱边清晰的尖角。

图2尖角切割方法

图3尖角切割方法二

(3)拐角的割法 线切割 放电加工过程中，由于放电的反作用力造成电极丝的实际位置比机床X、Y坐标轴移动位置滞后，从而造成拐角精度较差。 电极丝的滞后移动则会造成工件的外圆弧加工过亏，而内圆弧加工不足，致使工件拐角处精度下降。为此，对于工件精度要求高的拐角处，应自动调慢X、Y轴的驱动速度，使电极丝的实际移动速度与X、Y轴同步。也就是，加工精度要求越高，拐角处的驱动速度应越慢。

(4)小圆角切割法若发现图样要求的内圆角半径小于切割时的偏移量，将会造成圆角处“根切” 现象。为此，应明确图样轮廓中最小圆角必须大于最后一遍修切的偏移量，否则应选择直径更细的电极丝。在主切割加工及初修切割加工中，可根据各遍加工时不同 的偏移量，设置不同的内圆角半径，即对于同段轮廓编制不同的内圆角半径子程序，子程序中的内圆角半径应大于此遍切割的偏移量，这样就可切割出很小的圆角， 并获取较好的圆角切割质量。

5切割前工件的准备

为了减少切割过程中模具的变形及提高加工质量，切割前凸凹模零件应满足以下要求：

(1)工件上、下两平面的平行度误差应小于0.05mm。 (2)工件应加工一对正交立面，作为定位、校验与测量基准。 (3)模具切割应采用封闭式切割，以降低切割温度，减小变形。 (4)切割工件的四周边料留量应为模具厚度的1/4为宜，一般边缘留量不小于5mm。

(5)为减小模具变形，并正确选择加工方法和严格执行热处理规范，对于精度要求高的模具，最好进行两次回火处理。

(6)工件淬火前应将所有销孔、螺钉孔加工成形。

(7)模具热处理后，穿丝孔内应去除氧化皮与杂质，防止导电性能降低而引起断丝故障。

(8) 线切割 前，工件表面应去除氧化皮和锈迹，并进行消磁处理。 6结语

编程完成后、正式切割加工之前，应对编制的程序进行检查与验证，确定其正确性。 线切割 机床的数控系统均提供程序验证的方法，常用的方法有：画图检验法主要用于验证程序中是否存在错误语法及是否符合图样加工轮廓;空行程检验法可检验程序的实 际加工情况，检查加工中是否存在碰撞或干涉现象，以及机床行程是否满足加工要求等;动态模拟加工检验法通过模拟动态加工实况，对程序及加工轨迹路线进行全 面验证。通常，可按编制的程序全部运行一遍，观察图形是否“回零”。对于一些尺寸精度要求高、凸、凹模配合间隙小的冲模，可先用薄板料试切割，检查有关尺 寸精度与配合间隙，如发现不符要求处，应及时修正程序，直至验证合格后，方可正式切割加工。正式切割结束后，不可急于拆下工件，应检查起始与终结坐标点是 否一致，如发现有问题，应及时采取“补救”措施。

第18篇：电火花成型加工技术

2 电火花成型加工技术

2.1 电火花加工原理和特点

一、原理

电火花加工时，脉冲电源的一极接工具电极，另一极接工件电极，两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质（常用煤油或矿物油或去离子水）中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙（0.01～0.05mm）。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中（10～107W／mm），放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需要的加工表面。与此同时，总能量的一小部分也释放到工具电极上，从而造成工具损耗。

从上看出，进行电火花加工必须具备三个条件：必须采用脉冲电源；必须采用自动进给调节装置，以保持工具电极与工件电极间微小的放电间隙；火花放电必须在具有一定绝缘强度（10～107Ω ·m）的液体介质中进行。

二、电火花常用基本符号

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。加工间隙又可分为端面间隙SF 和侧面间隙SL

2、脉冲宽度ti（μs）：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（见图）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ti>100μs，精加工时只能用较少的脉宽ti

3、脉冲间隔to(μs)：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。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。

4、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。

5、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。

6、加工电压或间隙平均电压U（V）

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。在正常加工时，加工电压在30-50V，它与占空比、预置进给量等有关。占空比大、欠进给、欠跟踪、间隙偏开路，则加工电压偏大；占空比小、过跟踪或预置进给量小（间隙偏短路），加工电压即偏小。

7、加工电流I（A）

加工电流是加工时电流表上指示的流过放电间隙的平均电流。精加工时小，粗加工时大；间隙偏开路时小，间隙合理或偏短路时则大。

8、短路电流Is（A）

短路电流是放电间隙短路时（或人为短路时）电流表上指示的平均电流（因为短路时还有停歇时间内无电流）。它比正常加工时的平均电流要大20-40%。

9、峰值电流Ie（A）

峰值电流是间隙火花放电时脉冲电流的最大值（瞬时），日本、英国、美国常用Ie表示，虽然峰值电流不易直接测量，但它是实际影响生产率、表面粗糙度等指标的重要参数。在设计制造脉冲电源时，每一功率放大管串联限流电阻后的峰值电流是预先选择计算好的。为了安全，每个50W的大功率晶体管选定的峰值电流约为2-3A，电源说明书中也有说明，可以按此选定粗、中、精加工时的峰值电流（实际上是选定用几个功率管进行加工）。

10、放电状态

放电状态指电火花加工时放电间隙内每一脉冲放电时的基本状态。一般分为五种放电状态和脉冲类型

第

一、开路（空载脉冲）

2 放电间隙没有击穿，间隙上有大于50V的电压，但间隙内没有电流流过，为空载状态（td=ti）。

第

二、火花放电（工作脉冲，或称有效脉冲）

间隙内绝缘性能良好，工作液介质击穿后能有效地抛出、蚀除金属。波形特点是：电压上有td，te和Ie波形上有高频振荡的小锯齿波形。

第三、短路（短路脉冲）

放电间隙直接短路相接，这是由于伺服进给系统瞬时进给过多或放电间隙中有电蚀产物搭接所致。间隙短路时电流较大，但间隙两端的电压很小，没有蚀除加工作用。

第四、电弧放电（稳定电弧放电）

由于排屑不良，放电点集中在某一局部而不分散，局部热量积累，温度升高，恶性循环，此时火花放电就成为电弧放电，由于放电点固定在某一点或某局部，因此称为稳定电弧，常使电极表面结炭、烧伤。波形特点是td和高频振荡的小锯齿波基本消失。

第五、过渡电弧放电（不稳定电弧放电，或称不稳定火花放电）

过渡电弧放电是正常火花放电与稳定电弧放电的过渡状态，是稳定电弧放电的前兆。波形特点是击穿延时td很小或接近于零，仅成为一尖刺，电压电流波上的高频分量变低成为稀疏和锯齿形。早期检测出过渡电弧放电，对防止电弧烧伤有很大意义。

以上各种放电状态在实际加工中是交替、概率性地出现的（与加工规准和进给量、冲油、间隙污染等有关），甚至在一次单脉冲放电过程中，也可能交替出现两种以上的放电状态。

11、加工速度Vw或VW（mm/min），vm或Vm（g/min）

加工速度是单位时间（min）内从工件上蚀除加工下来的金属体积（mm;），以质量（g）计算时用vm或Vm表示，也称加工生产率。大功率电源粗加工时vW>500mm/min，但电火花精加工时，通常vw

12、相对损耗或损耗比（损耗率）θ（%）

相对损耗或损耗比是工具电极损耗速度和工件加工速度之比值，并以此来综合合衡量工具电极的耐损耗程度和加工性能。

13、面积效应：面积效应指电火花加工时，随加工面积大小变化而加工速度、电极损耗比和加工稳定性等指标随之变化的现象。一般加工面积过大或过小时，工艺指标通常降

3

333

3低，这是由“电流密度”过小或过大引起的。

14、深度效应：随着加工深度增加而加工速度和稳定性降低的现象称深度效应。主要是电蚀产物积聚、排屑不良所引起的

三、电火花加工特点

1：电火花加工速度与表面质量 模具在电火花机加工一般会采用粗、中、精分档加工方式。粗加工采用大功率、低损耗的实现，而中、精加工电极相对损耗大，但一般情况下中、精加工余量较少，因此电极损耗也极小，可以通过加工尺寸控制进行补偿，或在不影响精度要求时予以忽略。

2：电火花碳渣与排渣 电火花机加工在产生碳渣和排除碳渣平衡的条件下才能顺利进行。实际中往往以牺牲加工速度去排除碳渣，例如在中、精加工时采用高电压，大休止脉波等等。另一个影响排除碳渣的原因是加工面形状复杂，使排屑路径不畅通。唯有积极开创良好排除的条件，对症的采取一些方法来积极处理。

3：电火花工件与电极相互损耗 电火花机放电脉波时间长，有利于降低电极损耗。电火花机粗加工一般采用长放电脉波和大电流放电，加工速度快电极损耗小。在精加工时，小电流放电必须减小放电脉波时间，这样不仅加大了电极损耗，也大幅度降低了加工速度。

2.2 电火花成型加工的基本规律

一、加工条件

1）、工具电极和工件电极之间必须加以60V—300V的脉冲电压，同时还需维持合理的距离——放电间隙。大于放电间隙，介质不能被击穿，无法形成火花放电；小于放电间隙，会导致积炭，甚至发生电弧放电，无法继续加工。

2）、两极间必须充满介质。电火花成形加工一般为火花液或煤油，线切割一般为去离子水或乳化液。

3）、输送到两极间脉冲能量应足够大。即放电通道要有很大的电流密度（一般为10—10A/cm）。 492 4 4）、放电必须是短时间的脉冲放电。一般为1μs — 1ms。这样才能使放电产生的热量来不及扩散，从而把能量作用局限在很小的范围内，保持火花放电的冷极特性。

5）、脉冲放电需要多次进行，并且多次脉冲放电在时间上和空间上是分散的，避免发生局部烧伤。

6）、脉冲放电后的电蚀产物能及时排放至放电间隙之外，使重复性放电顺利进行。

二、影响加工因素

1、极性效应

2、覆盖效应

3、二次放电

4、加工速度

5、火花放电通道

6、工具电极损耗

7、放电间隙

8、放电产物排除

2.3 电火花加工设备

数控电火花成型加工机床由于功能的差异，导致在布局和外观上有很大的不同，但其基本组成是一样的，都由脉冲电源、数控装置、工作液循环系统、伺服进给系统、基础部件等组成。

主轴头：主轴头是电火花成型加工机床的一个关键部件，由伺服进给机构、导向和防扭机构、辅助机构三部分组成，控制工件与工具电极之间的放电间隙。

一、对主轴头的要求

主轴头的好坏直接影响加工的工艺指标，因此主轴头应具备以下条件：

1、有一定的轴向和侧向刚度及精度；

2、有足够的进给和回升速度；

3、主轴运动的直线性和防扭转性能好；

4、灵敏度要高，无爬行现象；

5、不同的机床要具备合理的承载电极的能力。

二、主轴头运动控制方式

1、电液伺服进给

2、步进电机伺服进给

3、直（交）流伺服进给

6 进给装置：火花放电加工是一种无切削力不接触的加工手段，要保证加工继续，就必须始终保持一定的放电间隙S 。这个间隙必须在一定的范围内，间隙过大就不能击穿放电介质，过小则容易短路。因此，电极的进给速度 Vd 必须大于电腐蚀的速度 Vw ，如图 7-4 所示。同时，电极还要频繁的靠近和离开工件，以便于排渣，而这种运动是无法用手动来控制的，故必须由伺服系统来自动控制电极的的运动。

自动进给调节系统就是用来改变、调节进给速度，使进给速度接近并等于电腐蚀速度，维持一定的放电间隙，使放电加工稳定进行，获得比较好的加工效果。

工作液循环过滤装置：

如图 7-5 所示，电火花成型加工用的工作液循环过滤系统包括工作液泵、容器、过滤器及管道等，使工作液强迫循环，其中 a ）、b ） 为冲油式 ， c ）、d ） 为抽油式。 冲油是把经过过滤的清洁工作液经液压泵加压，强迫冲入电极与工件之间的放电间隙里，将放电蚀除的电蚀产物随同工作液一起从放电间隙中排除，以达到稳定加工。在加工时，冲油的压力可根据不同工件和几何形状及加工的深度随时改变，一般压力选在 0～200KPa 之间。对不通孔加工，） 所示，从图中可看出采用冲油的方法循环效果比抽油更简单，特别在型腔加工中大都采用这种方式，可以改善加工的稳定性。

下图为工作液循环系统油路图，它既能冲油又能抽油。其工作过程是：储油箱的工作液首先经过粗过滤器

1、单向阀 2 吸入液压泵 3 ，这时高压油经过不同形式的精过滤器 7 输向机床工作液槽，溢流安全阀 5 控制系统的压力不超过 400KPa，快速进油控制阀 10 供快速进油用，待油注满油箱时，可及时调节冲油选择阀 13，由阀 9 来控制工作液循环方式及压力，当阀 13 在冲油位置时，补油冲油都不通，这时油杯中油的压力由阀 9 控制。当阀 13 在抽油位置时，补油和抽油两路都通，这时压力工作液穿过射流抽吸管 12，利用流体速度产生负压，达到实现抽油的目的。

工作液循环过滤装置的过滤对象主要是金属粉屑和高温分解出来的碳黑，其过滤方式和点

脉冲电源：

一、作用

电火花成型加工用脉冲电源的原理及作用与电火花线切割相同。

二、分类

1、按其作用原理和所用的主要元件、脉冲波形等可分为多种类型，见表 7-3 。

2、按功能可分为等电压脉宽 ( 等频率 )、等电流脉宽脉冲电源，以及模拟量、数字量、微机控制、适应控制、智能化等脉冲电源。

工作台与工作液箱：工作台主要用来支承和装夹工件。在实际加工中，通过转动纵向丝杠来改变电极和工件的相对位置。工作台上装有工作液箱，用来容纳工作液，使电极和工件浸泡在工作液中，起到冷却和排屑的作用。

2.4 电火花加工技术的发展

电火花加工技术在制造业领域占有重要地位，是实现难加工材料、复杂零件精密加工的有效手段。我们应借鉴其他加工技术发展的成功经验，扬长避短，充分利用现代科技发展的相关成果，在深入研究电火花放电机理的基础上，指导电火花加工工艺理论和控制理论的研究，改善机床结构和设计方法，实现智能控制技术与电火花加工技术的有机结合，同时高度重视操作安全和环境保护，全面推动电火花加工技术更快发展。

第19篇：电火花加工的优势

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电火花加工的发展、特点及应用

摘要:电火花加工是与机械加工完全不同的一种新工艺。随着工业生产的发展和科学技术的进步，具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性，高粘性和高纯度等性能的新材料不断出现。具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多，这就使得传统的机械加工方法不能加工或难于加工。因此，人们除了进一步发展和完善机械加工法之外，还努力寻求新的加工方法。电火花加工法能够适应生产发展的需要，并在应用中显示出很多优异性能，因此，得到了迅速发展和日益广泛的应用。

关键字:电火花加工的发展史；优势与局限；难加工材料；应用；

The development of electric spark machining, characteristics and

applications

Abstract: Electrical discharge machining is and mechancal proceing completely different is a new technology.With the development of the industrial production and the progre of science and technology, has the high melting point, high hardne, high strength, high brittlene, high viscosity and high purity properties of the new material appear constantly.With all kinds of complicated structure and special proce requirements of the workpiece is more and more, this makes the traditional mechanical proceing method can\'t proceing or difficult to machining.Therefore, people in addition to further develop and perfect mechanical proceing method, but also to seek for the new proceing method.Electrical discharge machining method can adapt to the needs of the development of production, and in the application of shows a lot of excellent performance, therefore, obtained the rapid development and wide application.Key words: The history of the development of the EDM；superiority and limitations；Difficult to machine materials；Application 1.引言: 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。电火花加工也是一种电加热加工过程。它是将工具电板和工件置于绝缘的工作液中, 工件和工具分别接直流脉冲电源正极和负极, 加上电压,因电极之间的放电效应产生火花放电, 对金属产生腐蚀来进行加工。由于电极之间工件材料的微小体积上可集中很高的能量, 足使材料熔化和蒸发, 总能量的一部分释放到工具电极上造成工具磨损加工。因此, 工具电极磨损和加工精度低是电火花加工的重要问题,也是研究工作的主攻方向[1]。由此, 微细电火花加工就应运而生。而在加工用途

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上, 现代电火花加工的发展趋势将朝着大力发展计算机数控 ( CNC) 电火花加工技术, 积极开展适应控制和加工过程最佳化技术的应用研究, 开发适应行星式电火花加工技术[2-3]。 2.电火花加工的发展

电火花加工中的电视现象早在20世纪初就被人们发现，如插头、开关的启闭所产生的电火花对接触表面的损害。但真正将电蚀现象运用到实际生产加工中的是：20世纪中期前苏联的拉扎林科夫妇俩在研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬间高温使局部金属熔化、气化而被蚀除掉，从而开创和发明了电火花加工方法，并于1943年利用电蚀原理研制出世界上

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易加工的耐电蚀材料，如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中，工具电极也有损耗，但小于工件金属的蚀除量，甚至接近于无损耗。 工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等。 3.电火花加工的特点: 电火花加工又称放电加工，是一种电加热加工工过程。原理是基于工具电极和工件置于绝缘的工作液 中,工件和工具分别接直流脉冲电源的正极和负极,加上电压,因电极之间的放电效应,产生火花放电对金属产生腐蚀来进行加工。由于总能量的一部分也释放到工具电极上造成工具磨损,为此,工具电极磨损及加工精度较低是电火花加工的重要问题,也是研究发展工作的主攻方向。每次电火花腐蚀的微观过程是电场力、磁力、热力、流体动力、电化学和胶体化学等综合作用的过程。 这一过程大致可分为以下四个连续的阶段：极间介质的电离、击穿， 形成放电通道； 介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀； 电极材料的抛出； 极间介质的消电离。 电火花加工的主要优点：

3.1适合于难切削材料的加工, 它可以实现用软的工具加工硬韧的工件,甚至可以加工像聚晶金石、立方氮化硼一类的超硬材料。目前电极材料多采用紫铜或石墨,因为此工具电极极易加工。材料的可加工性主要取决于材料的导电性及导热性。拥有高度的脉冲放电能量、可以制作出前所未有的高难度的由特殊材料制作的复杂形状的工件。目前电极材料多采用紫铜或石墨，因此工具电极较容易加工。 3.2因为电极和工件在制作过程中接触不到， 从而导致可以加工并制作出小孔、深孔、窄缝零件。运用电能、热能直接进行制作，可以加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔、异形小孔、深小孔等有特殊要求的零件。加工中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及热学特性，如熔点、沸点、比热容、导热系数、电阻率等，而几乎与其力学性能(硬度、强度等)无关。由于加工中工具电极和工件不自接接触，没有机械加工的切削力，因此适宜加工低刚度工件及微细加工对加工过程的自动控制而言就更容易实现。 3.3可以加工特殊及复杂形状的零件，底刚度微细加工它适宜加工低刚度工件及微细加工。由于，可以简单地将工具电极的形状复制到工件上,因此特别适合于复杂表面形状工件的加工,如复杂型腔模具加工等。NC技术的采用使得用简单的电极加工复杂形状零件也成为可能。特别是数控技术的采用，使得用简单的电极加工复杂形状零件成为现实。 同时它也有许多局限性：

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3.4主要用于加工金属等导电材料， 但在一定条件下也可加工半导体和非导体材料。

3.5通常加工速度较慢，放电间隙在更大程度上影响其复杂形状的表面制作，由于其棱角部位电场强度分布不平衡。这便导致出现两者之间的反比关系，间隙大，对其制作表面的干扰就严重。相反，间隙小， 更易导致短路接触且火花放电也不易产生。精加工和粗加工的放电间隙分别是： 0.01mm 和 0.5mm 左右，需要限制最小角部半径： 电火花制作一般能出现的最小角部半径和加工间隙（应该是 0.02~0.03mm ）相等。

3.6存在电极损耗,影响成形精度。在工具电极的损耗方面其尺寸及形状精度都受到干扰。点火花穿孔加工时， 电极可以穿透型孔来增加其消耗，但型腔在制作时却无法运用此手段。

但由于电火花加工具有许多传统切削加工无法比拟的优点，因此其应用领域日益扩大。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成型孔加工、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、电火花表面强化于刻字六大类。影响加工精度的因素和通常的机械加工一样，机床本身的各种误差，以及工件和工具电极的定位、安装误差都会影响到加工精度，另外放电间隙的大小及其一致性、工具电极损耗及其稳定性也是影响加工精度的主要因素。所以在电火花加工过程中要想办法降低工具电极的相对消耗。 4.电火花加工的应用：

电火花加工技术在制造业中占有很重要地位, 是实现难加工材料、复杂零件精密加工的有效方法, 被广泛应用于各种金属模具制造、产品的模型制造以及硬质材料产品加工、特殊型腔及型体加工等。目前 电火花加工已广泛应用于模具制造、航天航空、电子、电机电器、精密机械、仪器仪表、汽车、轻工等行业,以解决难加工材料及复杂形状零件的加工 问题,加工范围已达到小至几微米的小孔、轴、缝,大到几米的超大型模具和零件。现代电火花加工的发展趋势是大力发展CNC电火花加工技术,积极开展适应控制和加工过程最佳化技术的应用研究,开发应用行星式电火花加工技术。电火花加工的主要用途有：制造冲模 塑料模 锻模和压铸模，加工小孔 畸形孔以及在硬质合金上加工螺纹、螺孔，在金属板材上切割出零件，加工窄缝，磨削平面和圆面，其他如强化金属表面取出折断的工具在淬火件上穿孔 直接加工型面复杂的零件等。 4.1 电火花表面强化和刻字加工

电火花表面强化是直接利用电能的高能量密度对金属表面进行强化的工艺, 采用硬质合金、石墨、合金钢等导电材料作为工具电极, 在空气中或特殊气体中,

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使电极与被强化的金属工件间产生火花放电, 利用放电时释放出的能量, 使电极材料熔渗到金属工件表层, 从而形成表面强化层, 改善工件表面的物理, 化学性能和力学性能, 提高工件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性等, 延长工件的使用寿命。例如: 采用 WC、TiC 等硬质合金电极材料强化高速钢和合金工具钢材料的工件, 强化表面能形成显微硬度 1500 HM 以上的耐磨、耐蚀和有红硬性的强化层, 使工件的使用寿命明显提高。电火花强化工艺方法简单、经济、效果好, 该工艺在国内外广泛应用于模具、刃具、量具、凸轮等易磨损件的表面强化, 显著提高刃具、模具、易磨损件的使用寿命。电火花表面强化的原理也可用于在产品上刻字、打印记。以前都是通过涂蜡及仿形铣在产品上刻字, 然后用硫酸等酸洗腐蚀, 有的是用钢印打字。不仅工序多, 生产效率低, 而且劳动环境差。目前国内外采用电火花刻字技术在刃具、量具、模具、夹具、轴承等产品上刻字、打印记, 得到了一致好评。电火花刻字技术是利用电火花原理在金属表面刻出发黑或发白标识。工具电极钨丝接负极, 工件接正极, 可以刻出黑色字迹,如果工件是发黑或表面发蓝处理过的, 可把工件接负极, 钨丝接正极, 可以刻出银白色的字迹。根据被刻字的材料( 如钢、铜或铝) , 工具电极还可选用铜、铝等不同材料。电火花刻字技术能在金属表面刻划黑白 2 种不同颜色的图纹或字母符号, 同时也能在夹具制造中划线条及图纹的尺寸, 其宽度和深浅度能任意调节,从而获得字迹清晰, 线条匀称的理想效果。电火花刻字技术能在任何导电的金属表面刻字, 还能够对超高硬度的材质进行刻印, 而且不影响工件平整度。采用市场上的电火花刻字笔进行操作, 灵活简便、使用可靠, 而且被刻工件不会变形损伤。 4.2电火花磨削

电火花磨削分为电火花成形磨削、电火花小孔内圆磨削、电火花铲磨、电火花刃磨和电火花螺纹磨削等几种加工方法。这里只介绍电火花小孔内圆磨削。对于精度和表面粗糙度要求较高, 而工件材料( 如磁钢、硬质合金、耐热合金等) 的力学加工性能又很差的深小孔加工, 采用研磨方法加工时生产率太低, 采用内圆磨床磨削由于砂轮轴比较细、刚度差,磨出的孔会呈喇叭形而且砂轮的转速难以满足, 从而导致磨削效率下降, 表面粗糙度较大, 而采用电火花磨削加工则是比较有效的加工工艺。小孔电火花磨削是用电火花加工原理与机械磨削运动相结合的方式达到工件尺寸要求的一种加工方法。要实现小孔的电火花磨削加工, 必须具备被加工工件与工具电极之间的相对磨削运动和进给运动[4]将电极丝水平放置或垂直放置, 工件作旋转运动, 并沿电极丝作往复运动, 同时电极丝向工件( 或工件向电极丝)作进给运动,其加工特点是用金属丝做工具电极, 不一定要求工具电极的硬度要比工件的硬度高, 此外电火花磨削工具电极与工件不接触, 因此无切削力, 工件不会因受到切削力而产生变形, 但其缺点是生产效率相对来

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说还较低[5]。电极丝通常用紫铜制作, 直径一般为 0.5~ 2 mm, 电火花小孔磨削的精度一般为0 .002~ 0 .005 mm。小孔电火花磨削适用于磨削直径为 5 mm 以下的深小孔和锥孔, 可用于加工微型轴承、组合夹具、弹簧夹头、钻套、模具和阀体等零件的小孔。 4.3深小孔高速电火花加工

微小孔的加工方法按照加工原理不同可以分为机械加工和特种加工 2 种, 通常采用的方法有机械钻削、磨、超声、激光、电解、电火花等加工技术。其中电火花技术在切削金属材料小孔的加工中, 有着成本低、切削力小、加工形状不受限制等优势。

电火花加工深小孔的主要困难是加工中的蚀除产物和热量不易排除。随着加工深度的增加, 不仅加工稳定性变差而且加工速度下降, 这些都给加工带来困难。同时有大量的蚀除金属颗粒沉积在孔的底部, 工具电极与金属沉积层之间放电, 加快电极损耗, 所以要保证小孔的正常加工, 就要用不断流动的工作液将蚀除的产物排除, 同时还要保持高电流密度, 连续正常放电。采用高压泵将工作液( 自来水、去离子水、蒸馏水、乳化液或煤油) 注入电极管的孔中。加工时电极做回转运动和轴向进给运动,作回转运动可使端面损耗比较均匀, 不会因受高压、高速工作液的反作用力而偏斜。管电极中的高压工作液通过电极内的毛细管直接注入到加工区, 使火花放电间隙中的电蚀产物被高速流动的工作液迅速冲走, 这样就不会出现排屑困难的问题。这种加工方法加工速度高, 一般可达 20~ 60 mm/ min 左右, 最适合加工直径为 0.3~ 3 mm 左右的小孔, 深径比可超过 100, 有的甚至可达 1 000。

高速加工深小孔所采用的管状电极为特殊冷拔的双孔管状电极, 截面为 2 个半月形的孔, 这样就避免了用一般空心管状电极加工小孔时在工件上留下毛刺料心。要加工出表面质量好、精度高的小孔, 所采用的工艺条件有很多, 如水质工作液、管状电极、强迫排屑、导向器装置、机床的运动精度、刚度好、小峰值电流、小脉冲能量等。这些参数必须要根据实际加工孔径的大小、深度等因素确定。目前国内关于高速加工深小孔的研究方向很多, 对不同材料加工深小孔的主要参数进行试验优选、研制新的电极加工方法、开发专用电火花加工设备、高速电火花深小孔加工的孔内自导向、电火花深小孔的夹具设计等。 4.4电火花线切割加工

该方法是利用移动的细金属丝作工具电极，按预定的轨迹进行脉冲放电切割。按金属丝电极移动的速度大小分为高速走丝和低速走丝线切割。我国普通采用高速走丝线切割，近年来正在发展低速走丝线切割，高速走丝时，金属丝电极是直径为φ0.02～φ0.3mm的高强度钼丝，往复运动速度为

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8～10m／s。低速走丝时，多采用铜丝，线电极以小于0.2m/s的速度作单方向低速运动。线切割时，电极丝不断移动，其损耗很小，因而加工精度较高。其平均加工精度可达 0.0lmm，大大高于电火花成形加工。表面粗糙度Ra值可达1.6 或更小。国内外数控电火花线切割机床都采用了不同水平的微机数控系统，实现了电火花线切割数控化。目前电火花线切割广泛用于加工各种冲裁模（冲孔和落料用）、样板以及各种形状复杂型孔、型面和窄缝等。

总结: 电火花加工由于自身加工的优势, 被广泛应用于各种金属模具制造、产品的模型制造主要是伴随着高硬度、高强度、高韧性、高脆性等难切削材料 的出现,以及制造精密细小、形状复杂和结构特殊的零件的需要而产生的,具有其他常规加工技术无法比拟的优点,以及硬质材料产品加工、特殊型腔及型体加工等。现代电火花加工的发展趋势是大力发展CNC电火花加工技术,积极开展适应控制和加工过程最佳化技术的应用研究,开发应用行星式电火花加工技术。目前 电火花加工已广泛应用于模具制造、航天航空、电子、电机电器、精密机械、仪器仪表、汽车、轻工等行业,以解决难加工材料及复杂形状零件的加工 问题,加工范围已达到小至几微米的小孔、轴、缝,大到几米的超大型模具和零件。

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参考文献

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第20篇：电火花加工技术论文

电火花加工的历史

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。

电火花加工

电火花加工是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬间产生的高温把金属蚀除下来。又称放电加工和电蚀加工，英文称（Electrical Discharge Machining,简称EMD）。 按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征，可将电火花加工方式分为五类:

①利用成型工具电极，相对工件作简单进给运动的电火花成形加工; ②利用轴向移动的金属丝作工具电极，工件按所需形状和尺寸作轨迹运动，以切割导电材料的电火花线切割加工; ③利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极，进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削; ④用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工; ⑤小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。

电火花加工的基本原理

(1)极间介质的电离、击穿,形成放电通道

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,使通道温度相当高,通道中心温度可达到10000摄氏度以上。由于放电时电流产生磁场，磁场又反过来对电子流动产生向心的磁压缩效应和周围介质惯性力压缩效应的作用，通道扩展受到很大阻力，故放电开始阶段通道截面很小,而通道内有高温热膨胀形成的压力高达几百万帕,高温高压的放电通道以及随后瞬间气化形成的气体急速扩展,产生一个强烈的冲击波向四周传播。在放电的同时还伴随着光效应、声效应和热效应等,这就形成了肉眼所能看到的电火花。

(2)介质热分解、电极材料的融化,汽化热膨胀

极间介质被电离、击穿,形成放电通道后,脉冲电源使通道间的电子高速奔向正极，正离子奔向负极。电能转化为动能，动能通过相互碰撞转化为热能。正极和负极表面形成瞬间热源，使通道瞬间达到很高的温度。通道高温首先使工作液介质气化,进而进行热分解。并且使两电极表面的金属材料开始融化直至沸腾气化。气化后的工作液和金属蒸汽瞬间体积猛增,形成了爆炸的特性。所以在观察电火花加工时,可以看到工件与工具电极间有小气泡冒出，工作液逐渐变黑并听到轻微的爆炸声。

(3)电极材料的抛出

通道和正负级表面放电点瞬间时使高温使工作液气化和金属材料融化、气化，热膨胀产生很高的瞬间压力。通道中心的压力最高，使气化的其体体积不断向外膨胀，形成一个扩张的冲击范围形似“气泡”，在该范围内内外、上下压强不相同，压力高的地方的熔融金属液体和蒸汽就被排挤、抛出而进入工作液。在放电过程中冲击气泡不断扩大，当放电结束后，气泡温度不再升高，但由于液体介质的惯性作用，气泡会继续向外扩张，使气泡内压力急剧降低，甚至降低到大气压一下，形成局部真空，使在高压下溶解在熔化和过热液态金属材料中的气体析出，以及液态金属本身在低压下再沸腾。由于压力的骤降，是熔融金属材料以及其蒸气在加工形成的小坑中再次爆沸飞溅而被抛出。

(4)极间介质的消电离

在电火花放电加工过程中产生的电蚀产物如果来不及排除和扩散,就会改变间隙介质的成分和降低绝缘强度。那么产生的热量将不能及时传出,带电粒子自由能不易降低，将大大减少复合几率，是电离过程不充分，将使下一个脉冲放电通道不能顺利的转移到其他部位，而始终集中在某一部分，使该处介质局部过热而破坏消电离过程，脉冲火花放电将恶循环的转变为有害的稳定电弧放电，此外还使该处介质局部过热,局部过热的工作液高温分解,结碳,使加工无法进行,并烧坏电极。因此为了保证电火花加工过程的正常进行,在两次放电之间必须有足够的时间间隔让电蚀产物充分排除,恢复放电通道的绝缘性,使工作液介质消电离。

电火花加工的条件

为了达到利用电腐蚀现象对金属材料进行尺寸加工，需创造创造以下条件： 1.必须使工具电极和工件被加工表面之间保持一定的放电间隙，这一间隙加工条件而定，通常为0.02~0.1mm。如果间隙过大，极间电压不能击穿极间工作液介质，因而不能产生火花放电；如果间隙过小，很容易造成短路接触，同样不能产生火花放电。为此，火花加工过程中不许具有工具电极的自动进给和调节装置，使其和工件的加工表面保持某一放电间隙。

2.火花放电必须是瞬时的脉冲性放电放电间隙加上电压后，延续一段时间t1，需停歇一段时间t0，延续时间ti， 一般为1~1000μs，停歇时间t0一般需要20~100μs，这样才能使放电所产生的热量传导扩散到其余部分，把每一次的放电蚀点分别局限在很小的范围内，否则，像持续电弧放电那样，会使表面烧伤而无法用作尺寸加工。为此电火花加工必须采用脉冲电源。 3.火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，例如没有、皂化液或去离子水等。液体介质又称工作液，他们必须有较高的绝缘强度（电阻率为10^3~10^7Ω·cm），有利于产生脉冲性火花放电。同时，液体还能把电火花加工过程中产生的金属小屑、碳黑、小气泡等电蚀产物从放电间隙中悬浮排除出去，并且对电极和工件表面有较好的冷却作用。

电火花加工的优点以及缺点

优点：

1、能加工硬质合金和淬火的压铸模具镶块；

2、能加工复杂的型腔的模具如形状复杂的深孔、细孔、加强筋、窄槽；

3、加工时有很小的受力

4、主要加工塑料模具和压铸模具和热锻模具

5、使用的电极材料多为比加工工件比较软的石墨和紫铜；采用石墨和紫铜的特点是采用电加工的形状都比较复杂加工电极比较烦琐，采用容易加工的石墨会产生事半功倍的效果；

6、直接使用电能加工，改变的传统的加工方法，操作简单，易于掌握，容易实现电气自动化。电火花加工主要用于模具生产中的型孔、型腔加工，已成为模具制造业的主导加工方法，推动了模具行业的技术进步。

缺点：

1、加工速度较慢。

2、往往在加工比较大的型腔时需要其他的加工方法配合比如为了高效率需要铣去型腔中大部分，然后用电极再去加工。

3、采用电火花加工的工件通常都是盲孔不便于观察，到精加工时放电间隙调小，特别容易产生积碳，严重时甚至产生烧损的现象。

4、加工时工件装卡在电极卡头的垂直下方，找正时需要长时间附下身去找正，对不正的情况，操作者的腰部特别容易疲劳。

5、采用的工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油，装卡时遇到怕卡出痕迹的工件不能垫纸板和织物只能垫铜皮。工作环境要求防火，工作时要求排烟，操作者要求戴防毒面具，排烟不倡导致室内的烟雾增多，严重影响操作者的身体健康。在来回装卡工件时，手上势必会粘上煤油，对手上的皮肤伤害很大。

6、装卡电极时，同一工件粗加工和精加工，工件不动，只要换电极就要重新找正，哪怕把电极拆下来简单处理一下，给操作者带来很大的工作量。

7、电火花加工测量尺寸非常复杂往往要借助辅助工具，所以对尺寸的要求相对较低。

影响材料放电腐蚀的因素

1.极性效应对电蚀量的影响

极性效应：单纯由于正负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象 1) 产生极性效应的原因： 在电火花放电过程中，正、负两极表面分别受到负电子和正离子的轰击和瞬时热源的作用，在两极表面所分配到的能量不一样，因而融化、气化抛出的电蚀量也不一样。

2) 影响极性效应的因素：

脉宽、脉间、脉冲峰值电流、放电电压、工作液以及电极对的材料等。 2.电参数的影响（电参数主要指的是电压脉冲宽度t

1、电流脉冲宽度te、脉冲间隔to、脉冲频率f、峰值电流 ie、峰值电压 u和极性等。）

单个脉冲放电所释放的能量取决于极间放电电压、放电电流和放电持续时间，所以单个脉冲放电能量为

Wm=∫0u（t）i（t）dt 火花放电精细的电阻的非线性特性，击穿后间隙上的火花维持电压是一个与电极对材料及工作液种类有关的数值。

由上述可得，提高电蚀量和生产率的途径在于：提高脉冲频率f；增加单个脉冲能量Wm（可增加平均放电电流ie和脉冲宽度ti，减少脉冲间隙t0，提高系数ka、ke）

3.金属材料热学常数对电蚀量的影响

金属材料的热学常数包括熔点，沸点，热导率，比热容，融化热，气化热等。 而正负极产生的热量主要消耗在：

a) 由于热传导散失在电极其他部分和工作液中 b) 使局部金属材料温度升高至熔点 c) 熔化金属材料

d) 使熔化的金属材料继续升温至沸点 e) 使熔融金属气化

f) 使金属蒸汽继续加热成过热蒸汽

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^

te 所以可得脉冲放电能量相同时，金属的热学常数越高，电蚀量越小，越难加工。此外热导率越大的金属，由于传热快导致瞬间传达的热量越多，因而降低了自身的电蚀量。 4.工作液对电蚀量的影响

a) 形成火花击穿放电通道，并在放电结束后迅速恢复间隙绝缘状态，防止破坏性电弧放电；

b) 对放电通道产生压缩作用，限制其扩展； c) 有利于电蚀产物的抛出和排除 d) 对工具和工件有很好的冷却作用 5.一些其他因素对电蚀量的影响

加工过程的稳定性；电极材料；电极材料瞬间熔化或气化抛出的速度

电火花加工的加工速度和工具的损耗速度以及降低工具损耗的方法

电火花加工时，工件和工具同时遭受不同程度上的电蚀，单位时间内工件的电蚀量称为加工速度，单位时间内工具的加工速度称为损耗速度。  加工速度

提高加工速度的途径有提高脉冲频率f，增加单个脉冲能量wm，提高工艺系数k等。加工速度的范围，粗加工（200~1000mm /min）、半精加工（20~100 mm /min）、精加工（小于10 mm /min）。随着表面粗糙度的减小，加工速度显著降低。  工具损耗速度

333衡量电极是否耐磨损，不仅仅只是看工具损耗速度vε，还要看同时能达到的加工速度vw， 所以用相对损耗（损耗比）θ作为衡量工具电极耐磨的指标。

θ=vε/ vw×100% 降低工具电极的损耗：

a) 正确的选用极性和脉宽，一般在短脉冲精加工时采用正极性加工，而在长脉冲粗加工时采用负极性加工。

b) 利用吸附效应

由于电火花加工“积炭”现象总是发生在正极，所以在粗加工中往往为了提高生产率、降低电极损耗，均采用“负极加工”（工件接负极，电极接正极）。由于工具电极在煤油之类的碳氢化合物工作液中工作时，碳氢化合物将发生热分解，而产生大量的碳，这些碳粒又和金属结合形成金属碳化合物的微粒，即胶团。中性的胶团在电场作用下可能与其胶团的外层脱离而成为带电荷的碳胶粒。电火花加工中的碳胶粒一般带负电荷，在电场作用下向正极移动，并吸附在正极表面，如果电极表面瞬时温度在#\"\"

电火花加工的热传效应 放电加工中在电流幅值一定的情况下如果放电时间太短以致热量来不及传入金属导致主要是气化而熔化减少；如果放电时间过长使太多的热量传入金属深处也会使熔化减少。只有把放电时间设置在最佳值，才能最好的利用热效率，使电蚀量最大。这种现象称为传热效应。电极的放电点的瞬时温度不仅与瞬时放电能量成正比，而且与放电通道的截面面积有关，还跟电极材料的导热性能相关。因此限制放电初期的脉冲电流有助于限制电流的密度，可以使电极的损耗降低。脉冲电流增长率过高对在热冲击波作用下易脆裂的工具电极（如石墨）的损耗影响非常显著。另一方面，一般采用工具电极的导热性能比工件的导热性能好一些。如果采用较大的脉冲宽度和较小的脉冲电流进行加工，导热作用会使电极表面温度较低而减少损耗，工件表面温度仍较高而有利于工件的蚀除。 d) 选用合适的电极材料

电火花加工的脉冲电源

要求：

 所产生的脉冲应该是单向的，没有负半波或负半波很小，这样才能最大化的利用极性效应，提高生产率和减小工具电极的损耗。

 脉冲电压波形的前后沿应该较陡，这样才能减少电极间隙的变化及油污程度等对脉冲放电宽度和能量等参数的影响，使工艺过程稳定。因此一般采用矩形波脉冲电源

 脉冲的主要参数应能在很宽的范围内调节，以满足粗、中、精加工的要求。

《电火花实习报告.doc》

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