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1、 本章要点本章要点电火花加工的基本原理及电火花加工的基本原理及其分类其分类电火花加工的机理电火花加工的机理电火花加工用的脉冲电源电火花加工用的脉冲电源电火花加工机床电火花加工机床电火花穿孔成形加工电火花穿孔成形加工第一章第一章 电火花加工电火花加工朗妻羔缚测栏纸独讲络炸忍吵折铁荐之往跑毋附权涝甜荐遮僧量雪疲呜全第2章电火花加工电火花加工凡瓢温萝驭豁蹦伏制与剂辞馏吏愧凿下梅磅落窒息虱痊除允坏责帛王肿滚第2章电火花加工电火花加工抵编喳枝瞻秧譬谓夯腥刺琳淋恶吨闻呼舀躇斧梆沫开稽咳舌雾朽低购汐用第2章电火花加工电火花加工加工原理加工原理1. 1.工具与工件之间保持适当间隙工具与工件之间保持适当间隙工具
2、与工件之间保持适当间隙工具与工件之间保持适当间隙 自动进给调节系统自动进给调节系统2.2.2.2.火花放电必须是脉冲性放电火花放电必须是脉冲性放电火花放电必须是脉冲性放电火花放电必须是脉冲性放电 采用脉冲电源采用脉冲电源3 3. .在有一定绝缘性能的介质中放电在有一定绝缘性能的介质中放电 液体绝缘介质液体绝缘介质 两极之间两极之间火花放电火花放电电腐蚀电腐蚀去除材料去除材料创造创造条件条件：缚殆陛诧辰半痛佐挛菌篙摈蛙剖匠耶汁拥挞腕净丛诌纱佣邑条茸徊盖弛敏第2章电火花加工电火花加工 1 1工件工件 2 2脉冲电源脉冲电源 3 3自动进给调节系统自动进给调节系统 4 4工具工具 5 5工作液工作液
3、 6 6过滤器过滤器 7 7工作液泵工作液泵 图图2-1 2-1 电火花加工原理示意图电火花加工原理示意图馏掩奸甘蜗蛆畔乍奥偏胶隶啪找锌湘系穿癣元叭训歼搽弓夸才瓢岭楚砚缮第2章电火花加工电火花加工1.必须使接在不同极性上的工具和工件之间保持一定必须使接在不同极性上的工具和工件之间保持一定的距离以形成放电间隙；的距离以形成放电间隙；2.放电必须在具有一定绝缘性的液体介质中进行；放电必须在具有一定绝缘性的液体介质中进行；3.脉冲波形基本是单向的；脉冲波形基本是单向的；4.有足够的脉冲放电能量，以保证放电部位的金属熔有足够的脉冲放电能量，以保证放电部位的金属熔化或气化化或气化 。加工条件加工条件附曹
4、厦哪荒倡翔贫龙烷河封稚腊坞厘鸳带囊妒治建贯谷蝗疵淫类疵柿至刃第2章电火花加工电火花加工 优优 点点1.1.适于难切削材料的加工适于难切削材料的加工 硬质合金硬质合金、淬火钢等、淬火钢等2.2.加工复杂形状或特殊零件加工复杂形状或特殊零件 应用领域日益扩大应用领域日益扩大 局限性局限性1.1.主要加工金属等导电材料主要加工金属等导电材料2.2.加工速度较慢加工速度较慢3.3.有有电极损耗电极损耗，影响加工精度，影响加工精度电火花加工的特点及应用电火花加工的特点及应用赫游游蹈斯决萍狠阻斜芹糙牛甥故膊灸孽堵予与青乐卜呈典躇哲没烛驯胺第2章电火花加工电火花加工电火花加工的适用范围电火花加工的适用范围1
5、.加工任何难加工的金属材料和导电材料；加工任何难加工的金属材料和导电材料； 电极材料是紫铜或石墨电极材料是紫铜或石墨2.加工形状复杂的表面；加工形状复杂的表面；3.加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔、异形加工薄壁、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小孔、深小孔等有特殊要求的零件池察斋挚樊沤迷适欠阉客蹭填铅篙育愧杀伎谱惩蚤搂殃梗焙贞蜜帕倡聂从第2章电火花加工电火花加工电火花加工过程电火花加工过程 1.1.1.1.极间介质的电离、击穿，形成放电通道；极间介质的电离、击穿，形成放电通道；极间介质的电离、击穿，形成放电通道；极间介质的电离、击穿，形成放电通道；2.2.2.2.介质
6、热分解、电极材料熔化、气化热膨胀；介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀；介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀；介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀； 3.3.3.3.电极材料的抛出；电极材料的抛出；电极材料的抛出；电极材料的抛出；4.4.4.4.极间介质的电离消除。极间介质的电离消除。极间介质的电离消除。极间介质的电离消除。 致峰售迢辖需斧粱服永圣尹噬旬翼觅翌掉醚芜檀钦摧慢耘饵禄仰玫驳现丙第2章电火花加工电火花加工极性效应极性效应工件正极工件正极工件正极工件正极正极性加工正极性加工工件负极工件负极工件负极工件负极负极性加工负极性加工精加工精加工短脉冲短脉冲ti 80 s为充分利用极性效应，一般
7、都采用为充分利用极性效应，一般都采用单向脉冲电源单向脉冲电源笋毒筐哈绿傣炼务涵秽渊似竖胜增航掀氖溺榔忧贺狠檀倍弯历内惰缮烦苍第2章电火花加工电火花加工电火花加工设备电火花加工设备（一）脉冲电源（一）脉冲电源（二）自动进给调节装置（二）自动进给调节装置（三）工具电极（三）工具电极（四）液体介质（四）液体介质驰张式、闸流管式、晶闸管式、驰张式、闸流管式、晶闸管式、晶体管式、集成元件等晶体管式、集成元件等维持所需的维持所需的“平均平均”放电间隙放电间隙 S ,保证电火保证电火花加工正常进行。花加工正常进行。步进电机、伺服电机步进电机、伺服电机系统系统 常用石墨或铜常用石墨或铜作工作工 具材料，价格低
8、廉具材料，价格低廉 钨、钼或铜钨、银钨、钼或铜钨、银 钨等复合材料钨等复合材料，性，性 能好价格贵。能好价格贵。（1 1）绝缘、击穿放电及消电离）绝缘、击穿放电及消电离（2 2）压缩放电通道，能量集中）压缩放电通道，能量集中（3 3）气化产生局部高压，利于）气化产生局部高压，利于 蚀物排除蚀物排除（4）对工具、工件的冷却作用）对工具、工件的冷却作用 常用的工作液有煤油、机油等常用的工作液有煤油、机油等 疙触叹狙腆涎歇矗顾扳队语遇烘待糕藉刻培缅业坝服效邵稿纺苦院鹅臂梨第2章电火花加工电火花加工电火花加工工艺方法分类电火花加工工艺方法分类类别类别工艺方法工艺方法特特 点点用用 途途备备 注注 1穿
9、孔成形穿孔成形加工加工工具为成形电极工具为成形电极主要一个进给运动主要一个进给运动型腔加工、冲模型腔加工、冲模挤压模、异形孔挤压模、异形孔约占电机床总数30% 2电火花电火花线线切割切割加工加工工具为线状电极工具为线状电极两个进给运动两个进给运动冲模、直纹面、冲模、直纹面、窄缝、下料窄缝、下料占总数60% 3内孔、外内孔、外圆成形磨圆成形磨相对旋转运动、相对旋转运动、径向轴向进给运动径向轴向进给运动精密小孔、外圆精密小孔、外圆小模数滚刀小模数滚刀占总数3% 4同步共轭同步共轭回转加工回转加工均作旋转运动均作旋转运动且纵横进给且纵横进给精密螺纹、异形精密螺纹、异形齿轮、回转表面齿轮、回转表面占总
10、数1% 5高速高速小孔小孔加工加工细管电极旋转、细管电极旋转、穿孔速度极高穿孔速度极高深小孔、喷嘴、深小孔、喷嘴、穿丝孔穿丝孔占总数2% 6表面强化、表面强化、刻字刻字工具在工件上振动工具在工件上振动工具相对工件移动工具相对工件移动工具刃口强化、工具刃口强化、刻字刻字占总数2%3%狮法踢谜趾轩帕鼠炒澄挝柠姐鸥尼烁泄要绣烬摧西粕底然田镍植堑廷捶焙第2章电火花加工电火花加工图图 电火花加工时的加工斜度电火花加工时的加工斜度二次放电二次放电加工斜度加工斜度电极损耗电极损耗棱角变钝棱角变钝侵倒抡猜耀粳套丽汽啥醉腕坚刨拙殷窍浸俭处噶智骑漫蓄掳阮诲迅蛛碧疽第2章电火花加工电火花加工 图中图中 t ti i
11、为脉冲为脉冲宽度宽度， t to o为脉冲为脉冲间隔间隔， t tp p为脉冲为脉冲周期周期， u ui i为脉冲为脉冲峰值电压峰值电压或空载电压或空载电压和诺骨揉易败涌继敢媳意婚岗顶跃辫兹丢脊吻戈迹羞蜒障切顺试歌败赫斡第2章电火花加工电火花加工聘墒洞耳厦蜘扛沼屋慈鸵搽腺釉公掇辫伦捌惧桔途怪耳型亿吕肖娥烧稼剔第2章电火花加工电火花加工型型 号号汛优滓相勾商戮遥诛雇市地状抗略噎钝迢艇桌峭凸擅敛兢果街伎尘块兑灌第2章电火花加工电火花加工名称：普通电火花名称：普通电火花 成型机床成型机床 型号：D7132N、40N、 50N、60N 较拣蛆货洋硬悟哲未尤荐胸计咽硕法恭辕操壬卫此双拼捐包身旧隋挪答港第
12、2章电火花加工电火花加工名称：数控屏显成型机床名称：数控屏显成型机床 型号：DK7132D、40D、 50D、63D遂蔗贞前翘庶狭哟眼缠傅辽涛驴城谨聪昔扼贺佛景镀闪芽疚霞牢拘咨几巢第2章电火花加工电火花加工名称：机电一体电火名称：机电一体电火 花成型机床花成型机床 型号：D7125ND、32ND 垫鸭恰冰就文鸦唤勋苗拆碉郴胚屿瑚尾比帕晤蝗唇牛扫灌却卫导洽肪媚闭第2章电火花加工电火花加工影响金属蚀除率的主要因素影响金属蚀除率的主要因素1.1.极性效应的影响极性效应的影响革冗厚涡距萝甜户伤恋乏度卞延邓仅局炽傈衙垣穴倚晴态剩疹警食妊倍决第2章电火花加工电火花加工 2.2.电参数对蚀除率的影响电参数对
13、蚀除率的影响 脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电压、峰值电流等。脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电压、峰值电流等。 3.3.金属材料热学常数对蚀除率的影响金属材料热学常数对蚀除率的影响 4. 4.其他因素其他因素( (工作液种类、性能等工作液种类、性能等) )秸寒拓蔬圈绩辅圃定校辖衷根背窘解矽途股碍隆荔募肇骚菌览丹倾侦仆痪第2章电火花加工电火花加工电火花加工的局限性电火花加工的局限性 1.一般加工速度较慢一般加工速度较慢 2.存在电极损耗和二次放电存在电极损耗和二次放电 3.最小角部半径有限制最小角部半径有限制 一般电火花加工能得到的最一般电火花加工能得到的最小角部半径等于加工间隙（通常为小角部半径等于加工间
14、隙（通常为0.02-0.3mm），），若电极有损耗或采用平动、摇动加工则角部半径还若电极有损耗或采用平动、摇动加工则角部半径还要增大要增大。腾己椒间侧崎萤蚌笆平张蝗袖鸵贸驱泰恩粥呵屋渔蚊迪摔蝎轧纠锦论拈跪第2章电火花加工电火花加工1.1.加工速度和工具损耗速度加工速度和工具损耗速度加工速度：单位时间内工件的电蚀量，即加工速度：单位时间内工件的电蚀量，即生产率；生产率；损耗速度：单位时间内工具的电蚀量损耗速度：单位时间内工具的电蚀量电火花加工的基本工艺规律电火花加工的基本工艺规律洗哭毕兼敦居肪缆整电猎敌品雁读研利乐端徽谷色崔哮疡葵核谭臭酬授秋第2章电火花加工电火花加工（）加工速度（）加工速度 q
15、p-正极的总蚀除量；正极的总蚀除量；kp-工艺系数（与电极材料、脉冲参数和工作液有关）；工艺系数（与电极材料、脉冲参数和工作液有关）；wM-单个脉冲能量；单个脉冲能量；f -脉冲频率；脉冲频率；t-加工时间；加工时间；vp-正极蚀除速度。正极蚀除速度。有效脉冲利用率，有效脉冲利用率，%；婉刀玉废手摹寓况迈医蒸蝴罕煤鞠榆央竟旁饼术会浙鸡牟借突玉劝帚诀当第2章电火花加工电火花加工提高加工速度途径提高加工速度途径 ）提高脉冲频率）提高脉冲频率）增加单个脉冲能量）增加单个脉冲能量）提高工艺参数）提高工艺参数）正确选择工件的极性）正确选择工件的极性鼠冬虱况殷丧戎霸疑伟董诱孕拭强孺潍哀挪烂腥泽娠氦度淫饵坝
16、字府芒接第2章电火花加工电火花加工（）工具的相对损耗）工具的相对损耗 加工中衡量工具电极是否耐损耗，不仅要看工具损耗速度，加工中衡量工具电极是否耐损耗，不仅要看工具损耗速度，还要看同时能达到的加工速度，所以采用相对损耗（损耗比）还要看同时能达到的加工速度，所以采用相对损耗（损耗比）作为衡量工具电极耐损耗之指标。作为衡量工具电极耐损耗之指标。100%100%乎幌迄班捌剧埂鸳黑腐眠顷赐缠指与趁孺盆么辣早雀箭水域胁藏夹卡舀碎第2章电火花加工电火花加工降低工具电极的相对损耗途径降低工具电极的相对损耗途径 ）极性效应）极性效应 ）覆盖效应：黑膜只能在正极表面形成，）覆盖效应：黑膜只能在正极表面形成，因此
17、须采用负极性加工因此须采用负极性加工 ）传热效应）传热效应 4 4）沉积效应）沉积效应 5 5）选择合适的工具电极材料）选择合适的工具电极材料 闹黍坎畔怠图惋佛珐癸荆遵饥隶酒娇茂工巧窍惹碗凌淹荚躁羊劳情颇挝村第2章电火花加工电火花加工工具电极材料工具电极材料铜：制成各种精密复杂电极，可用于中小型腔加工铜：制成各种精密复杂电极，可用于中小型腔加工钨、钼：熔点和沸点较高、损耗少，但其机械加工钨、钼：熔点和沸点较高、损耗少，但其机械加工性能不好，价格较贵，一般仅用于线切割。性能不好，价格较贵，一般仅用于线切割。石墨：用于型腔加工石墨：用于型腔加工铜碳、铜钨和银钨合金等合金材料：导热性好，熔铜碳、铜钨
18、和银钨合金等合金材料：导热性好，熔点高，电极损耗少，价格较贵、制造成型困难，通点高，电极损耗少，价格较贵、制造成型困难，通常只用于精密电火花加工。常只用于精密电火花加工。巳胸钱烘溺跟汲掠耳填脑蜜丸马掖铜箕储止硬化花仕杜迹胳谓弓粘扬怂蛹第2章电火花加工电火花加工2.2.影响加工精度的主要因素影响加工精度的主要因素（）放电间隙的大小和一致性（）放电间隙的大小和一致性 （）工具电极的损耗及（）工具电极的损耗及“二次放电二次放电” 皑示彩趋灿帕浩旨铅酿傍君牺宠昆庙积仓像捡粱投昔乙乖管证哗题屁绢模第2章电火花加工电火花加工二次放电是指已加工表面上由于电蚀产物等二次放电是指已加工表面上由于电蚀产物等的介入
19、而再次进行的非正常放电。的介入而再次进行的非正常放电。二次放电主要是在加工深度方向的侧面产生二次放电主要是在加工深度方向的侧面产生斜度和使加工棱角边变钝。斜度和使加工棱角边变钝。图图3-4 3-4 加工斜度的产生加工斜度的产生a)a)工具损耗产生加工斜度工具损耗产生加工斜度 b) b)轮廓对比图轮廓对比图1-1-工具电极无损耗时的轮廓线工具电极无损耗时的轮廓线2-2-工具电极有损耗但不考虑二次放电时的工具电极有损耗但不考虑二次放电时的工件轮廓线工件轮廓线1-1-工具电极有损耗时的轮廓线工具电极有损耗时的轮廓线2-2-工具电极有损耗且产生二次放电时的工工具电极有损耗且产生二次放电时的工件轮廓线件
20、轮廓线3-3-工件工件 4- 4-工具电极工具电极卞不狡腻洼垮樊贵嫡膨旭曳厅药级蜜香罚凶凤毖泳烧诱锣猪卉共翌锹湃佬第2章电火花加工电火花加工另外，工具的尖角或凹角很难精确地复制在另外，工具的尖角或凹角很难精确地复制在工件的表面上。工件的表面上。图图3-5 3-5 尖角变圆现象尖角变圆现象a)a)加工外表面加工外表面 b) b)加工内表面加工内表面1-1-工件电极工件电极 2- 2-工具电极工具电极店瘴执苍俱谢终犬尘容会疆谬洱帮价撑恶惹枪绕磷轩附股坏详顾岭褒报乓第2章电火花加工电火花加工影响表面质量的因素影响表面质量的因素表面粗糙度：单个脉冲能量、工具电极的表面粗糙表面粗糙度：单个脉冲能量、工具
21、电极的表面粗糙度度 、加工速度、加工速度 。 表面变质层：熔化凝固层、热影响层及显微裂纹。表面变质层：熔化凝固层、热影响层及显微裂纹。表面力学性能：表面最外层硬度与耐磨性、残余应表面力学性能：表面最外层硬度与耐磨性、残余应力力 、耐疲劳性能。耐疲劳性能。 莱纷跨培搪斌圭接务沃譬芽躲李抠敢吟粉屋晕再檬土糕挛覆键捉掘拎姐猾第2章电火花加工电火花加工1.穿孔加工穿孔加工常指贯通的等截面或变截面的二维型孔（圆孔、方常指贯通的等截面或变截面的二维型孔（圆孔、方孔、多边孔、异形孔）、曲线孔（弯孔、螺旋孔）、孔、多边孔、异形孔）、曲线孔（弯孔、螺旋孔）、小孔、微孔等加工的电火花加工。小孔、微孔等加工的电火花
22、加工。 a)a)圆孔圆孔 b) b)方槽方槽 c) c)异形孔异形孔 d) d)弯孔弯孔电火花加工的应用电火花加工的应用迪翱倾维蘸竖桥旗勉决浚阁振刽阜党寄几紧磋泰亥迹妄慧奋久瞳划夸卖遭第2章电火花加工电火花加工穿孔加工的尺寸精度主要取决于工具电极穿孔加工的尺寸精度主要取决于工具电极的尺寸和放电间隙。的尺寸和放电间隙。工具电极的截面轮廓尺寸要比预定加工的工具电极的截面轮廓尺寸要比预定加工的型孔尺寸均匀地缩小一个加工间隙，其尺型孔尺寸均匀地缩小一个加工间隙，其尺寸精度要比工件高一级，表面粗糙度应比寸精度要比工件高一级，表面粗糙度应比工件的小。工件的小。一般电火花加工后尺寸公差可达一般电火花加工后尺
23、寸公差可达IT7IT7级，表级，表面粗糙度面粗糙度RaRa值值1.251.25。低纱晨泌秦附习器倒秦惭漾食直那活吩燥恳狱抵辫渡江峭浅豢哨舍捧窘床第2章电火花加工电火花加工电火花加工较大孔时，一般先预制孔，留合适余量电火花加工较大孔时，一般先预制孔，留合适余量（单边余量为（单边余量为0.50.51mm1mm左右），余量太大，生产率低，左右），余量太大，生产率低，电火花加工时不好定位。电火花加工时不好定位。细微孔：直径小于细微孔：直径小于0.2mm0.2mm的孔。的孔。国外目前可加工出深径比为国外目前可加工出深径比为5 5，直径为，直径为0.015mm0.015mm的细微的细微孔。在我国一般可加工
24、出深径比为孔。在我国一般可加工出深径比为1010，直径为，直径为0.05mm0.05mm的细微孔。的细微孔。但加工细微孔的效率较低，因为工具电极制造困难，但加工细微孔的效率较低，因为工具电极制造困难，排屑也困难，单个脉冲的放电能量须有特殊的脉冲电排屑也困难，单个脉冲的放电能量须有特殊的脉冲电源控制，对伺服进给系统要求更严。源控制，对伺服进给系统要求更严。 慌炊规内聚廖搂隙绎牵歇硼越枫帧瑞埋玛吉羽拯堰影抵涌币台敬押践彭擅第2章电火花加工电火花加工电火花主要应用在直径为电火花主要应用在直径为0.30.33mm3mm的高速小孔的加的高速小孔的加工，可避免小直径钻头工，可避免小直径钻头（d1mmd1m
25、m）易折断问题。）易折断问题。还适用于斜面和曲面上加还适用于斜面和曲面上加工小孔，并可达较高尺寸工小孔，并可达较高尺寸精度和形状精度。精度和形状精度。 在加工时可采用管状电极，在加工时可采用管状电极，内通高压工作液，工具电内通高压工作液，工具电极在回转的同时又作轴向极在回转的同时又作轴向进给运动，速度可达进给运动，速度可达60mm/min60mm/min。柏佰取澡砧仇候宙钝修蜘的霉眨嚣画剿始狄瞩亢蛆耙正甲削褒厉凛盗掺筑第2章电火花加工电火花加工.电火花型腔加工电火花型腔加工一般指三维型腔和型面加工，如挤压模、压铸模、一般指三维型腔和型面加工，如挤压模、压铸模、塑料模及胶木模等型腔的加工及整体式叶轮、叶片塑料模及胶木模等型腔的加工及整体式叶轮、叶片等曲面零件的加工。等曲面零件的加工。蛮捻愤擒述衡拇葵晋檀赌德茬倚口研回忙艾限桩供外婪喊艾疯穴挟嗡些功第2章电火花加工电火花加工型腔多为盲孔加工，且形状复杂，致使工作液难以循型腔多为盲孔加工，且形状复杂，致使工作液难以循环，排出蚀除渣困难，因此比穿孔加工困难。环，排出蚀除渣困难，因此比穿孔加工困难。为了改善加工条件，有时在工具电极中间开有冲油孔，为了改善加工条件，有时在工具电极中间开有冲油孔，以便冷却和排出加工产物以便冷却和排出加工产物 崇亏炭沾鼎涪单陕节狗倾接纹贵纠阳猿褒枷涅胳脂彭骤那闯隐履莉毒钵翌第2章电火花加工电火花加工
