镜面火花机操作步骤以及注意事项 来源：台一机械 导读：电火花机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，广泛应用在各种金属模具、机械设备的制造中。 电火花机主要用于电火花机加工，但电火花机的操作中一定注意步骤以及注意事项，具体步骤如下： 1.电火花机首先检查电源总开关ON校正垂直 2.装上电极与夹头.平行基准,将工件放于磁器工作台上,校正平行基准后吸磁固定。寻边时将AT詷至OA, 3.以电极寻工件之放电位置X.Y坐标.PA20μS~45μS铜为正极, 4.极性选择.工件为负极）放电时间PA之搭配 5.电流AT调整.粗放（电极单边间隙0.12ATS~45A,PA60s~120μs,其具体条件要以放电电极面积大小而定,放电面积较小时,粗放可用1.5A90μS小于1mm2时）以勉电极过于损耗;细放（电极单边间隙0.04,AT1.5~SA.PA20μS~60μs,细放之放电面积较大时,先用AT1.5PA60μS将侧壁放至0.1左右时改用AT3A.PA30μS利剩下0.030,然后改用AT1.5A.PA30μS放至0.005,最后单边侧修0.025AT1.5APA30μS放电间隙电压调整 6.休止时间PB.粗放时PB3~4,间隙电压调至3或4,细修时PB调至5或6,间隙电压调至5或6脤动设定, 7.伺服强弱.粗放时,伺服调至6或7,机头上`下脤动时间分别设定为5\4或4\4细放时,
伺服调至5,机头上下脤动时间分别设定为5\2或6\3睡眠开关开启（打开时其指示灯亮） 8.将液位控制开关打开（打开时指示灯为闪烁状）.达Z轴基准面位置, 9.手动伺服进刀.设定放电深度,进行深度设定时,待电极与工件完全接触之瞬间输入数据,然后视其差值进行Z轴补正。不得将F1开关压下来设定深度） 10.加工液压马达ON,冲油位置调整。 11.放电开关ONA表指数, 12.观察V表.伺服稳定指示灯是否稳定。 13.确认放电位置是否正确。 14.加工完毕之工件电极及相关之图档放置于相应的指示位置。 进行台一电火花机加工时，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。所以操作者经专业学习，指导老师同意，才能单独操作，操作中一定要注意安全。
电火花加工广泛地应用于精密型腔模具制造中。所谓的“镜面电火花加工”一般是指加工表面粗糙度值在Ra<0.2 um，加工表面具有镜面反光效果的电火花加工。镜面电火花加工对于一些精密加工可以代替手工抛光工序，提高零件的品质，具有实际意义。 不是所有加工类型都可以进行镜面电火花加工 放电加工之所有能达到镜面效果，与放电加工中产生的碳黑层有直接的关系。如果加工部位能容易形成均匀的碳黑层，也就是意味着容易加工出镜面效果。 简单形状比复杂形状的电火花加工要容易获得镜面。最容易获得镜面效果的形状是圆形。复杂形状的拐角、弧面处镜面效果稍差。 底面比侧面更容易获得好的镜面效果。深度越大的型腔，越难得到镜面加工效果，尤其是侧面。 加工面积越大，越难以获得好的镜面效果。 开口部位、型腔的中空部位镜面效果欠佳。 不是所有的模具钢材都可以进行镜面电火花加工 有些模具钢材的电火花加工能容易达到镜面效果，而有些模具钢材无论如何也达不到镜面效果。同时，模具钢材的硬度高些，电火花加工镜面的效果更好。请参考下表各种材料与镜面加工性能。 类别材质名称镜面性能 A SKD61 STAVAX (S136) PD555 NAK80 718H 非常好 非常好 非常好 非常好 非常好 B SKS3 SKH9 HPM38 S55C H13 XW10 好 好 好 好 好 稍差 C SKD11 NAK55 HPM1 DH2F 差 差 差 差 D Bs Al 超硬合金 梨皮面 梨皮面 梨皮面
镜面电火花加工对电极的一些要求 用于镜面电火花加工的电极材料一般是紫铜或者洛铜，洛铜的电极损耗更小。选用的铜材必须质地均匀、含杂质少，不良的铜材在镜面加工中容易出现电极损耗大、表面起皱等异常，这个要高度重视。铜铜合金电极虽然可以实现极低的电极损耗，但镜面效果欠佳。 镜面电火花加工用的电极必须进行精修抛光，不能有刀痕与缺陷，否则这些缺陷会复制到工件的加工表面，但并不是要求电极的表面要达到镜面要求。 一般镜面加工电极的尺寸缩放量取单侧0.2～0.05 mm，精加工电极一般取单边0.1mm，在加工面积比较小时可取小一些，仿形精度要求高时可取小一些，混粉加工时适当取大一些。如果电极尺寸缩放量取得太小，加工速度会受到极大地降低。 精密的镜面电火花加工要用使用多个电极。这就要求多个电极的一致性要好、制造精度要高，更换电极的重复装夹、定位精度要高。一般采用高速铣制造电极、使用基准球测量的定位方法、使用快速装夹定位系统进行重复定位等先进工艺来满足。 控制好镜面电火花加工的加工余量 电火花加工的工艺过程就是一个从粗加工到精加工的加工过程。首先用粗加工电极，在保证一定加工质量的条件下(尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度)，采用较大的放电能量蚀除大量金属，以缩短加工时间，提高加工效率；然后再换精加工电 极，使用较小的放电能量完成精加工。不管是粗加工还是精加工，均会使用多个放电条件，电流也是从大到小，通过深度进给修光底部，通过平动修光侧面。 每一个放电条件，均要为后面条件预留加工余量。合理的加工余量是保证加工质量与加工效率的关键。较大的加工余量能保证表面质量，但会降低加工速度。较小的加工余量能达到高效率，但最终加工出来的镜面会有很多针孔或者不均匀。 最理想的加工状况是第一个条件加工完后，其后的加工只是修光第一个加工条件形成的表面不平度，而不打掉新的材料，也就是把每个条件的材料余量按零对待。但镜面电火花加工时，考虑到放电状况受到的制约因素千变万化，为了安全还是要稍多留一点加工余量。 合理使用镜面加工的放电参数与加工控制 镜面电火花加工采用负极性加工，一些非主要电参数的选择同样非常重要，与常规加工的选择也存在一些差别，如放电时间要设长些，抬刀高度短些，抬刀速度不能太快，这样设置的目的是为了维持一个稳定的小能量电蚀过程，因为在镜面加工中，本身就不会产生很多的电蚀产物，过勤的抬刀动作反而会干扰放电的持续稳定进行。
《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 discusses 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
第4章模具零件电火花加工 电火花加工又称放电加工(ElectricalDischargeMachining简称EDM），在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产.它是在加工过程中，利用两极（工具电极和工件电极）之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来,以使零件的尺寸、形状和表面质量达到预定要求的加工方法。因放电过程中可见到火花，故称之为电火花加工,也称电蚀加工.加工中工件和电极都会受到电腐蚀作用，只是两极的蚀除量不同，这种现象成为极性效应。工件接正极的加工方法称为正极性加工；反之，称为负极性加工。 电火花加工的质量和加工效率不仅与极性选择有关，还与电规准（即电加工的主要参数）、工作液、工件、电极的材料、放电间隙等因素有关。 电火花放电加工按工具电极和工件的相互运动关系的不同,可以分为电火花穿孔成形加工、电火花线切割、电火花磨削、电火花展成加工、电火花表面强化和电火花刻字等.其中,电火花穿孔成形加工和电火花线切割在模具加工中应用最广泛. 4。1电火花加工的基础知识 4。1.1电火花加工的基本原理及必要条件 电腐蚀现象早在19世纪初就被人们发现并加以研究。例如，电器开关在闭
合或断开时，往往产生火花放电而把接触表面烧毛、腐蚀。所以人们一直认为电腐蚀是有害的。因而不断地研究它的成因，并设法减轻和避免。研究结果表明，电火花腐蚀的主要原因在于火花放电时，火花通道瞬时产生大量的热，以致使电极表面的金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来,形成放电凹坑。要将放电腐蚀原理用于导电材料的尺寸加工,必须具备以下几个基本条件。 1)工具电极和工件电极之间在加工时必须保持一定的间隙，一般是几个微米至数百微米。因此，加工中必须用自动进给调节机构来保证加工间隙随加工状态而变化。 2)火花放电必须在一定绝缘性能的介质中进行，液体介质有压缩放电通道的作用，同时液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中排出去,并对电极和工件有较好的冷却作用. 对导电材料进行尺寸加工时,极间应有液体介质；表面强化时,极间为气体介质。 3）放电点局部区域的功率密度足够高，即放电通道要有很高的电流密度（一般为105～106A/cm）。这时，放电所产生的热量就足以使电极表面的局部金属瞬时熔化甚至汽化。 4）火花放电是瞬时的脉冲性放电.放电的持续时间一般为1～1000μs，这样才能使放电产生的热量来不及传导扩散到材料的其余部份，放电点集中在很小
镜面火花机故障原因及解决方法 镜面火花机固然高端，那么是不是高端设备在加工过种中，就不会出现问题呢！这个未必，镜面火花机在加工过程当中，有可能会出现的情况，以及镜面火花机的优势，侨茂镜面火花机厂家小编就有关情况，和大家作下分析总结： 一﹑短路故障 镜面火花机为什么出出现短路故障呢？一般是在间隙值为零时，镜面火花机容易引起短路。火花机会导致加工速率降低以及加工面烧伤。处理方法就是正确使用镜面火花机。按厂家要求操作。 二﹑拉弧故障 镜面火花机如果使用不恰当，有可能会引起拉弧故障。处理方法是在加工工件时，增加冲液的压力或者是提高抬刀效率。 三﹑放电故障 镜面火花机如果出现放电故障，会影响到冲油、伺服运动、电火花油、放电脉波以及放电间隙。冲油主要作用是火花机排除电极间的电蚀，使电极的间隙中排除电蚀产物与工作液从。放电故障会影响到火花机的伺服运动，只有增大排屑力度脉冲停歇的时间才能解决放电故障。火花机油的主要作用是保持工作液的畅通，减少工作液中杂质的堆积。出现放电故障要选择保守的放电脉波，才能获得高效的生产率。出现放电故障会影响到工具和工件之间的放电间隙，所以要根据工件的加工精度，对工件的加工参数作一定的调整，才能获得稳定的加工间隙。
镜面火花机的优势： 1、电火花损耗低、电极损耗小。 2、可加工出0.01mm的微小圆角。 3、超精面加工光洁度可达到0.35。 4、比普通火花机速度快40%左右。 5、节省人力成本，加工模具时不需要省模抛光，减少人员使用，提高工作效率。 6、节省材料成本，用只需用一个电极。 7、加工效果好，主轴抬刀速度大于6m/min速度。 8、对外加工价格比普通火花机贵很多。 9、拥有先进的检测技术。 10、性价比高。 11、智能化程序控制，而普通火花机需要手动。
电火花加工工艺 模具制造行业中,电火花加工是一种很很普通和极重要的加工方法之一:其加工原理是电极(阳极)进入钢件(阴极)成型的一个过程.为了提高具制作效率和加工质量,火花加工工艺越需要规范化,合理化. 一.放电加工的工艺流程. 1).仔细审图,确定加工方向,加工尺寸. 2).去除工件,铜公毛刺,清洁磁台,以便找数的准确性,确保加工出来之产品误差减小到最小.. 3).装夹并校正工件,铜公,并找出加工坐标. 4).根据加工工位的实际情况,合理地选用各参数,以便达到最好的加工效果和最快的加工效率.[下载自管理资源吧] 5)根据加工工位的排渣的难易度选择冲油方,式切忌过猛和逆向冲油,否则会导致积碳的产生而损坏工件和过猛冲油引起放电不均而使工件深度不一. 6).放前可模拟试放一次,可确认现加工中的坐标是否与图纸要求的数据相符,尽早地发现由于错误加工带来不必要的损失.当确定准确无误,方可开始放电加工. 7).开始放电之后,还应检查各参数设定是否合理,可根据加工情况修改不合理之参数,以达到最好的加工效果. 8).开始放电之后,要保证勤巡加工,确保加工中出现的不良状况能得到实时解决. 9).当工件加工完之后,仔细检查加工形状,加工尺寸是否与要求相符,确保加工出来之工件质量无误. 二.放电参数的主要攻能及它的设定选择: 1).电流:(又叫低压电流)它主要决定加工速度和表面精细度,设定值愈大,加工速度愈快,表面粗细度就愈精;反之,则速度慢,表面精细度愈细.当加工时,可根据放电的余量和铜公的数量(一般可粗,中,精三种,特殊则只为一个粗或一个精公),以及加工的实际情况来设定所需之电流.在允许范围内,书量用到偏大范围,这样可保证加工效率. 2).放电幅:由于机床的不同,它分为分段式和直接输入式两种.总之,它所表示的设定值愈小,表示放电频率高,加工物表面精细度愈细,电极消耗愈大;反之放电频率低,加工物表面粗细度愈粗,电极消耗愈小.可根据实际情况配合电流的大小使用,设定电幅时,选择放电时间长短,与电流配合可决定工件表面粗细度.电极消耗,加工速度,在同一电流放电时,放电时间愈短,表面精度愈佳.但电极消耗较大,放电时间长,表面精度愈粗.但电极消耗较大,低消耗加工时,放电时间
第 4 章模具零件电火花加工 电火花加工又称放电加工（Electrical Discharge Machining 简称EDM），在20 世纪40 年代开始研究并逐步应用于生产。它是在加工过程中，利用两极（工具电极和工件电极）之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来，以使零件的尺寸、形状和表面质量达到预定要求的加工方法。因放电过程中可见到火花，故称之为电火花加工，也称电蚀加工。加工中工件和电极都会受到电腐蚀作用，只是两极的蚀除量不同, 这种现象成为极性效应。工件接正极的加工方法称为正极性加工；反之，称为负极性加工。 电火花加工的质量和加工效率不仅与极性选择有关，还与电规准（即电加工的主要参数）、工作液、工件、电极的材料、放电间隙等因素有关。 电火花放电加工按工具电极和工件的相互运动关系的不同，可以分为电火花穿孔成形加工、电火花线切割、电火花磨削、电火花展成加工、电火花表面强化和电火花刻字等。其中, 电火花穿孔成形加工和电火花线切割在模具加工中应用最广泛。 4.1电火花加工的基础知识 4.1.1 电火花加工的基本原理及必要条件 电腐蚀现象早在19 世纪初就被人们发现并加以研究。例如，电器开关在闭合或断开时，往往产生火花放电而把接触表面烧毛、腐蚀。所以人们一直认为电腐蚀是有害的。因而不断 地研究它的成因，并设法减轻和避免。研究结果表明，电火花腐蚀的主要原因在于火花放电时，火花通道瞬时产生大量的热，以致使电极表面的金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来，形成放电凹坑。要将放电腐蚀原理用于导电材料的尺寸加工，必须具备以下几个基本条件。 1）工具电极和工件电极之间在加工时必须保持一定的间隙，一般是几个微米至数百微米。因此，加工中必须用自动进给调节机构来保证加工间隙随加工状态而变化。 2）火花放电必须在一定绝缘性能的介质中进行，液体介质有压缩放电通道的作用，同时液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中排出去，并对电极和工件有较好的冷却作用。 对导电材料进行尺寸加工时，极间应有液体介质；表面强化时，极间为气体介质。 3）放电点局部区域的功率密度足够高，即放电通道要有很高的电流密度（一般为105~106A/cm ）。这时，放电所产生的热量就足以使电极表面的局部金属瞬时熔化甚至汽化。 4）火花放电是瞬时的脉冲性放电。放电的持续时间一般为1~1000卩s,这样才能使放电产生的热量来不及传导扩散到材料的其余部份，放电点集中在很小范围，内能量集中，温度高。如果放电时间过长, 就会形成持续电弧放电, 使加工表面材料大范围熔化烧伤而无法用作尺寸加工。 5）在先后两次脉冲放电之间,应有足够的停歇时间,排除电蚀产物,使极间介质充分 消电离,恢复介电性能, 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,使重复性脉冲放电顺利进行。图4.1.1 所示为脉冲电源的空载电压波形。图中t i 为脉冲宽度, t o为脉冲间隔，t p为脉冲周期，U i脉冲峰值电压或空载电压。
电火花加工技术 一：电火花技术概述 电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象，放电时局部瞬时产生的高温把金属蚀除下来。 早在十九世纪，人们就发现了电器开光的触点开闭时，以为放电，使接触部位烧蚀，造成接触面的损坏。这种放电引起的电极烧蚀现象叫做电腐蚀。起初，电腐蚀被认为是有害的，为减少和避免这种有害的电腐蚀，人们一直在研究电副食产生的原因和防止的办法。当人们掌握了它的规律之后，便创造条件，转害为益，把电腐蚀用于生产中。1870年，英国科学家普利斯特里最早发现电火花对金属的腐蚀作用。当两极产生放电的过程中，放电通道瞬时产生大量的热，足以使电极材料表面局部熔化或汽化，并在一定条件下，熔化或汽化的部分能抛离电极表面，形成放电腐蚀的坑穴。直到1934年，前苏联科学家拉扎连柯等把电火花对金属的腐蚀作用利用起来。 后来，人们进一步认识到，在液体介质中进行重复性脉冲放电时，能够对导电材料进行尺寸加工，因此，创立了“电火花加工法”。电火花加工技术作为特种加工领域的重要技术之一，最早应用于二战时期折断丝锥取出时的加工。随着人类进入信息化时代，电加工技术取得了突飞猛进的发展，可控性更高，数字化程度更好。 在中国电火花加工技术起步稍晚。根据中国的国情，实现电火花加工技术的原始创新是很困难的，只能采取引进消化吸收再创新的策
略，因为这套系统集成了很多学科领域的知识，如计算机的软硬件、微电子、数控、电力半导体、机械技术、电气技术等，是多方面、多学科集成的产品，是比较复杂的高科技产品。国内现在显然还没有一个能够独立进行原始创新的团队，因此注定要经历一个长时间痛苦的积淀过程，所以我认为中国的电火花技术创新之路别无选择。政府也越来越认识到高校已经不再是创新的主战场，必须依托企业才能实现。 制造业是一个传统行业。一个国家的发展终归要落脚于制造业，因此作为基础工业，制造业必定拥有永久的生命力，而电加工行业也不例外。随着各项技术的不断发展，电加工技术也在进步，至于一项技术能够发展多久，也要看这个行业中的人怎样去尽心敬业、钻研并推进它。 二: 加工原理及原理图 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
第三章 电火花加工工艺规律 3.1 电火花加工的常用术语 电火花加工中常用的主要名词术语和符号如下： 1．工具电极 电火花加工用的工具是电火花放电时的电极之一，故称为工具电极，有时简称电极。由于电极的材料常常是铜，因此又称为铜公(如图3-1所示)。 图3-1 电火花加工示意图2．放电间隙 放电间隙是放电时工具电极和工件间的距离，它的大小一般在0.01～0.5 mm 之间，粗加工时间隙较大，精加工时则较小。 3．脉冲宽度ti(μs) 脉冲宽度简称脉宽(也常用ON 、TON 等符号表示)，是加到电极和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间(如图3-2所示)。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。一般来说，粗加工时可用较大的脉宽，精加工时只能用较小的脉宽。 图3-2 脉 冲参数与脉冲电压、电流波形4．脉冲间隔to(μs)) 脉冲间隔简称脉间或间隔(也常用OFF 、TOFF 表示)，它是两个电压脉冲之间的间隔时间(如图3-2所示)。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，烧伤电极和工件；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。 5．放电时间(电流脉宽)te(μ s) 21—工具电极；2—工件； 3—脉冲电源；4—伺服进给系统
放电时间是工作液介质击穿后放电间隙中流过放电电流的时间，即电流脉宽，它比电压脉宽稍小，二者相差一个击穿延时td 。ti 和te 对电火花加工的生产率、表面粗糙度和电极损耗有很大影响，但实际起作用的是电流脉宽te 。 6．击穿延时t d (μs) 从间隙两端加上脉冲电压后，一般均要经过一小段延续时间t d ，工作液介质才能被击穿放电，这一小段时间t d 称为击穿延时(见图3-2)。击穿延时t d 与平均放电间隙的大小有关，工具欠进给时，平均放电间隙变大，平均击穿延时t d 就大；反之，工具过进给时，放电间隙变小，t d 也就小。 7．脉冲周期t P (μs) 一个电压脉冲开始到下一个电压脉冲开始之间的时间称为脉冲周期，显然t P =t i +t o (见图3-2)。 8．脉冲频率f P (Hz) 脉冲频率是指单位时间内电源发出的脉冲个数。显然，它与脉冲周期t P 互为倒数，即 9．有效脉冲频率f e (HZ) 有效脉冲频率是单位时间内在放电间隙上发生有效放电的次数，又称工作脉冲频率。 10．脉冲利用率λ 脉冲利用率λ是有效脉冲频率f e 与脉冲频率f p 之比，又称频率比，即亦即单位时间内 有效火花脉冲个数与该单位时间内的总脉冲个数之比。 11．脉宽系数τ 脉宽系数是脉冲宽度t i 与脉冲周期t p 之比，其计算公式为 12．占空比ψ 占空比是脉冲宽度t i 与脉冲间隔t o 之比，ψ=t i /t o 。粗加工时占空比一般较大，精加工时占空比应较小， 否则放电间隙来不及消电离恢复绝缘，容易引起电弧放电。 13．开路电压或峰值电压(V) 开路电压是间隙开路和间隙击穿之前td 时间内电极间的最高电压(见图3-2)。一般晶体管方波脉冲电源的峰值电压=60～80 V ，高低压复合脉冲电源的高压峰值电压为175～300 V 。峰值电压高时，放电间隙大，生产率高，但成形复制精度较差。 14．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25 V 左右，但它实际是一个高频振荡的电压(见图3-2)。 15．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、短路和脉冲间隔等电压的平均值。 16．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。 17．短路电流Is(A) p p 1t f = p e f f =λo i i p i t t t t t +==τ
镜面加工 基本信息 镜面——是金属切削加工的最高境界，是提高机械部件使用寿命的最有效手段。 镜面——是机械切削加工后，得到非常好粗糙度的传统代名词，能清晰倒影出物品影像的金属表面。 无论用何种金属加工方法加工，在零件表面总会留下微细的凸凹不平的刀痕，出现交错起伏的峰谷现象，粗加工后的表面用肉眼就能看到，精加工后的表面用放大镜或显微镜仍能观察到。这就是零件加工后的表面粗糙度，过去称为表面光洁度。国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。 镜面加工一般是工件表面粗糙度<0.8um的表面时，称：镜面加工。 加工技术 获得镜面的机械加工方法有：去除材料方式、无切削方式（滚压加工）。 去除材料加工方式有：磨削、研磨、抛光、电火花。 无切削加工方式有：滚压（采用镜面工具）、挤压。 去除材料方式加工必须有以下先决条件：1、大额的设备投入（有些磨床价值在100万以上）；2、熟练并经验丰富的技术工人；3、宽敞的工作环境；4、数量庞大的冷却、润滑介质（油或液）；5、污染环境的废弃物处理；6、价格昂贵的砂轮。 无切削方式滚压（采用镜面工具）加工必须有以下先决条件：1、无需大额的设备投入（一把镜面刀具价值在1300元左右）；2、无需熟练并经验丰富的技术工人；3、宽敞的工作环境；4、无需数量庞大的冷却、润滑介质（油或液）； 5、没有污染环境的废弃物处理。 盲孔型滚压刀 去除材料方式加工镜面一般在Ra0.8-0.08um之间；无切削方式滚压（采用镜面工具）加工镜面一般在 Ra0.4-0.05um之间。 去除材料方式加工镜面对材料硬度基本没有限制；无切削方式滚压（采用镜面工具）加工镜面对材料硬度要求在HRC<40°，应用金刚石材质镜面工具HRC<70°。 去除材料方式加工镜面工件表面的硬度不会变化、耐磨强度不会增加；
表面成型加工技术 电火花成型加工 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. 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。 电火花加工工作原理 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
精密模具型腔电火花加工要点！ 随着现代模具制造水平不断的发展，对模具制造的要求也越来越高。许多模具制造企业的制造对象也放到了精密模具。对于型腔模具的制造，电火花加工一直是一种比较精密的加工方法。虽然现在可以利用高速加工中心加工型腔模具中一些精密部位，但是型腔模具中深窄小型腔，沟槽拐角，形状特殊复杂等许多地方必须由电火花加工完成，下面对电火花加工精密型腔模要点进行阐述。 电火花加工精密型腔模具的精度表现在尺寸精度、仿形精度、表面质量等 B 个方面。加工精密型腔模具，应正确分析其各部位尺寸要求，灵活控制不同地方的尺寸精度，应特别重视那些尺寸要求高的部位，精密型腔模具中的重要尺寸公差可达±2-3μm，可见其尺寸要求的严格性。仿形精度要求亦高，型腔应清角，棱角清楚。表面粗糙度值均匀，并达到预定表面精糙度值，一般要求Ra值很小，甚至要求镜面加工，另外电火花加工部位表面变质层的厚度要很小。 加工精密型腔模具的要点 （1）先进的精密放电设备是保证加工精度的前提。现代模具企业使用的电火花机床一般都是数显和数控的，机床本身的精度对加工精度起着重要影响。机床结构的力学性能，主轴和工作台的各种几何精度、数显和数控的精度都不可以忽视。机床的加工性能尤为重要。精密电火花加工机床加工放电稳定，火花间隙小，电极损耗小，加工速度相对快，表面质量高。此类机床使用起来也有很多优越性，如果我们进行电极与工件的碰边时，它会产生微放电，有利于将细微杂质清除，提高定位精度，
机床的积炭监控调节系统可以防止积炭，自动调节放电状态等，最先进的EFE 电火花机床可以实现五轴数控联动，并带有电极库，可以自动更换电极工具，只需事先调整好电极工具和编制好相应的程序便能自动完成加工任务。精密的型腔模具的电火花加工必须由精密电火花机床来完成，那些传统老式的放电机床将会被淘汰。 （2）宜采用多电极加工法。 这里指的多电极加工方法是根据一个型腔在粗、半精、精加工中放电间隙不同的特点采用几个相应尺寸缩放量的电极完成一个型腔的粗、半精、精加工。首先用粗加工电极蚀除大量金属，然后再换半精加工电极完成粗加工到精加工的过渡加工，最后用精加工电极进行终精加工。可以根据型腔的几何形状把电极分解成主型腔电极和副型腔电极。这种加工方法不采用平动，仿形精度高，只要熟练掌握火花间隙，保证重复定位精度，就可以达到满意的工艺效果 （3）对电极的要求。 a.合理选择电极材料。电火花加工中，用得最多的电极材料是紫铜，其次是石墨，精密电火花加工根据需要可选用铜钨合金或者银钨合金。紫铜电极的电火花加工性能好，加工稳定，电极相对损耗小，能保证较高的加工精度，适用范围广，但在加工中不宜采用大电流加工。石墨电极在精加工中的加工效果不及紫铜，但在粗加工中可以承受较大的电流密度而保证电极低损耗，可以作为很好的粗加工电极材料。铜钨合金与银钨合金价格较贵，尤其是银钨合金，它们的加工性能稳定，电极损耗极
旦———一一——壁登塑三堡查 国外电火花加工最新技术 赵万生郭永丰耿春明 （哈尔滨工业大学） 摘要：介绍了国外近年来电火花加工研究的最新成果，其中包括液中电火花表面改性处理，单次放电微细轴电极和探针电火花加工，放电沉积造型加工，绝缘陶瓷电火花加工，气体中放电加工，扫描创成电火花加工，钛合金电火花线切割表面着色，弯曲孔电火花加工和放电状态的超声检测等电火花加工最新技术，可为我国的电加工研究提供借鉴。 关键词：电火花加工放电沉积气体中放电加工陶瓷材料加工微细电火花加工 １前言 近年来电火花加工方面的研究取得了许多 新的进展。主要表现在突破了许多传统观念的束 缚，产生了一些新的加工方法。使得这一方法不 仅可以进行体积去处，还可以进行表面陶瓷化改 性和沉积。加工不仅可以在绝缘工作液中进行． 也可以在气体中进行。不仅可以加工导电材料， －也可以加工非导电材料。大大扩展了之一技术的 应用领域。 目前国外的电火花加工新技术主要有线电 极电火花磨削精微、微细电火花加工，混粉镜面 电火花加工，液中放电表面改性处理，单次放电 微细轴电极和探针电火花加工，放电堆积成型加工，绝缘陶瓷电火花加工，气体中放电电火花加工，气体中放电线切割加工，双电极电火花加工，电火花放电点位置的检测和控制，线切割放电点位置的检测和控制，扫描创成电火花加工，钛合金电火花线切割表面着色，反复反拷精微、微细电火花加工，弯曲孔电火花加工，电火花直线电机伺服控制，新的摇动控制技术等。限于篇幅，今就以下几项日本的放电加工最新技术成果加以介绍。 ２弯曲孔电火花加工装置 日本电气通信大学机械工程与智能系统系的石田与竹内发明了一种用于模具三维冷却通道加工用的自主式弯曲孔加工装置，并称其为“自动放电间隙控制器”。这一装置巧妙地运用了一个螺旋压缩弹簧和一个有形状记忆合金制成的伸长式弹簧使之具有自行走和放电间隙自动调节功 图ｌ自动放电问隙控制善 能。具体原理如图１所示。电极被安装在轴上．形状记忆台金弹簧在没有放电电流流过时处于收缩状态，被偏置弹簧顶住。当整个机构距离工件足够近时，电极与工件间产生火花放电，放电电流通过形状记忆合金弹簧，产生热量使得弹簧温度升高，导致形状记忆合金弹簧伸长，使电极远离工件，放电间隙增大，其结果将使空载率增加、有效放电率降低，流过形状记?『乙合金的平均放电电流也随之下降，从而引起形状记忆合金的收缩，带动电极向工件方向移动。当达到一定平衡时就可以稳定地进行加工。这一自动调节功能与间隙伺服系统的作用是完全相同的。其有效行程范围取决于偏置弹簧与形状记忆合金弹簧的设计。实际加工时还需要有一个蠕动机构配合，随着工件被蚀除，将其不断地向前推进并保持在其有效的调节行程范围内。这一机构无需其他驱动
天津工程师范学院 精密数控电火花加工技术 机械制造技能实训基地
第一部分基础知识 一、电火花加工：在加工过程中，使工具和工件之不断产生脉冲性的火花放电，靠放 电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来。 二、电火花加工的原理：基于工件和工具（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电 腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面预定的加工要 求。 三、加工条件： 1、必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙。 2、火花放电必须使瞬时的脉冲性放电，放电延续一段时间后，需停歇一段时 间。 3、火花放电必须在一定绝缘性能的液体介质中进行。 四、电火花加工的机理： 1、极间介质的电离、击穿、形成放电通道 2、介质热分解、电极材料熔化、气体热膨胀 3、电极材料的抛出 4、极间介质的消电离 五、电火花加工的一些基本规律： 1、影响材料放电腐蚀的主要因素 2、电火花加工的加工速度和工具的损耗速度 3、影响加工精度的主要因素 4、电火花加工的表面质量：（ 1）表面粗糙度（ 2）表面变质层（ 3）表面力 学性能 六、基本术语： 1、工具电极 2 、放电间隙 3 、脉冲电源 4 、工作液介质 5、电蚀产物 6 、电规准 7 、脉冲宽度 8 、脉冲间隔 9、放电时间 10 、峰值电压 11 、加工点流 12 、短路电流 13、峰值电流 14 、 短路峰值电流 七、主要用途及使用范围：采用紫铜、石墨、钢、铜钨合金等电极材料，能对碳素钢、工具钢、淬火钢、硬质合金及其它高硬度金属材料进行放电加工，可加工冲压模（落料模、复合模、级进模等），型腔模（精锻模、压铸模、压延模、注塑模等）以及各种零件的坐标孔及复杂的异形曲面，还 可以加工0.1mm以上的小孔和0.2mm以上的窄缝。广泛应用于电机、仪表、汽车、航天、轻工、军工、模具等行业。 八、机床的组成部分：由主机、工作油箱、脉冲电源柜等部分组成。
模具电火花加工的工艺确定模板
数控电火花加工是一门重要的特种加工技术, 它在模具制造、航空、电子、核能、仪器、轻工等部门用来解决各种复杂形状零件和难加工材料的加工问题。 《数控电火花加工现场应用技术精讲》一书包括数控电火花加工的基础知识、数控电火花加工实践环节要点与经验、数控电火花加工ISO编程、精选企业典型的数控电火花加工实例剖析、数控电火花加工应用技术综合探讨等。本书对于从事模具制造等行业的工程技术人员来说, 可帮助她们快速提升技术水平, 某些应用技术的疑点可在本书中找到圆满的答案; 对于职业院校模具、数控技术、机械等专业的教师与学生来说, 能使她们感受到真实的企业加工技术, 达到学以致用的教学目的。《数控电火花加工现场应用技术精讲》由机械工业出版社出版。 数控电火花加工是当前模具制造的重要方法, 特别是在注塑模具制造中, 电火花加土能够说是一种不可替代的工艺方法, 发挥着重要的作用。图1-24所示为模具企业电火花加工车间一角。下面对模具企业电火花加工的工艺流程进行简要介绍, 各个环节的要点请阅
读第2章。 图1-24 模具企业电火花加工车间 1.6.1 模具电火花加工的工艺确定 模具零件在制造前, 根据本身的特点、加工要求来确定合理的加工工艺。一般来说, 为了使模具零件在尽量短的时间内加工出来, 减少加工成本, 提高加工效率, 应尽量选用铣削加工、线切割加工等工艺来加工零件。当在铣削加工、线切割加工等加工不到或工件有特殊要求的情况下才进行电火花加工, 如刀具难以够到的复杂表面, 需要深度切削的地方, 长径比特别大的地方, 精密小型腔、窄缝、沟槽、拐角, 不便于切削加工装夹, 材料硬度很高, 规定了要提供火花纹表面等的加工场合。 电火花加工前要对零件图进行分析, 了解工件的结构特点、材料, 明确加工要求。根据加工对象、精度及表面粗糙度等要求和机床功能选择采用合适的电火花成形工艺方法。 1.6.2 对工件轮廓进行预加工
电火花加工技术概述-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《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 discusses 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
电火花加工技术的应用及其发展 1.电火花加工技术的简介 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,电火花加工技术得到了飞速的发展,电火花加工技术是历史最悠久的特种加工方法之一，在模具制造业，航空和航天，电子等众多领域得到了广泛的应用。电火花加工又称放电加工，也有称电脉冲加工，它是一种直接利用热能和电能进行加工的工艺。电火花加工与金属切削加工的原理完全不同，在加工过程中，工件和工具不接触，而是靠工具与工件之间的脉冲性火花放电，产生局部，瞬间的高温把金属材料逐步的蚀除掉。由于放电的过程产生火花所以也称电火花加工。 图1. 电火花加工的原理图 如图1的原理图所示，工件与工具分别连接到脉冲电源的两个不同的极性的电极上。当两电极加上脉冲电源后，工件和电极保持适当的距离，就会把工件和工具之间的介质击穿，形成放电通道。放电通道产生瞬间高温，使工件表面的材料融化甚至气化，同时也使工作介质气化。在放电间隙处迅速热膨胀并产生爆炸。工件表面一部分材料被蚀除掉抛出，形成微小的电蚀坑。脉冲放电结束后，经过一段时间间隔，使工作液恢复绝缘，脉冲电源反复作用于工件和工具电极上，上述过程不断重复进行，工件逐渐被加工成想要的形状。
2.电火花加工技术的应用范围 由于电火花加工有其独特的优越性，再加上数控水平和工艺技术的不断提高，其利用领域日益扩大，已经覆盖到机械、宇航、航空、电子、核能、仪器、轻工等部门，用以解决各种难加工材料、复杂形状零件等有特殊要求的零件的制造，成为常规切削、磨削加工的重要补充和发展：模具制造是电火花成型加工应用最多的领域，而且非常的典型。 2.1以下简单介绍电火花成则加工在模具制造方面的的应用 1．高硬度零件加工 对于某些要求硬度较高的模具，或者是硬度要求特别高的滑块、顶块等零件，在热处理后其表固硬度高达50HRc以上，采用机加的方式将很难加工这么高硬度的件．采用屯火花加工可以不受材料硬度的影响。 2. 型腔尖角部位加工 如锻模、热固性利热塑性翅料模、压铸模、挤压模、橡皮模等各种模具的型腔常存在着一些尖角部位，在常规切削加工中因为工具半径而无法加工到位，使用电火花加工可以完全成型。 3.模具上的筋加工 在压铸件或者塑料件上，常有各种窄长的加强筋或者散热片，这种筋在模具上表现为下凹的深而窄的槽，用机加工的方法很难将其加工成型，而使用电火花可以很便利地进行加工。 4．深腔部位的加工 由于机加工时，没有足够长度的刀具，或者这种刀具没有足够的刚性，不能加工具有足够精度的零件．此时可以用电火花进行加工。 5．小孔加工 对各种圆形小孔、异形孔的加工，如线切割的穿丝孔、喷丝板型孔等，以及长深比非常大的深孔，很难采用钻孔方法加工，如采用电火花或者专用的高速小孔加工可以完成各种深度的小孔加工。 6 表面处理 如刻制文字、花纹，对金属表面的渗碳和涂覆特殊材料的电火花强化等。另外通过选择合理加工参数，也可以直接用电火花加工出一定形状的表面蚀纹。 2.2、电火花线切割加工的应用 电火花线切割加工与电火花成型加工不同的是，它是用细小的电极丝作为电极工具，可以用来加工复杂型面、微细结构或窄缝的零件：下面是其应用实例。 1．加工模具