特种加工电火花穿孔成形

电火花穿孔成形加工评价电火花穿孔成形加工是一种常见的金属加工方法，它利用电火花的高温和高能量，通过电火花放电的方式将金属材料局部熔化并排出，从而实现零件的加工。

在实际应用中，电火花穿孔成形加工具有许多优点和一些局限性，下面将对其进行评价。

电火花穿孔成形加工具有较高的加工精度。

由于电火花放电的能量高，可以实现对金属材料的非常精细的加工。

因此，电火花穿孔成形加工常被用于加工精密零件，如模具等。

同时，电火花穿孔成形加工还可以在硬质材料上进行加工，如钢材等，这也是其它加工方法无法比拟的优势之一。

电火花穿孔成形加工具有较好的加工效率。

由于电火花放电的瞬间能量非常高，因此可以在很短的时间内完成加工过程。

这对于一些需要高效率加工的场合非常有用，可以有效提高生产效率。

此外，电火花穿孔成形加工还可以实现多孔加工，即一次穿孔可以实现多个孔的加工，进一步提高了加工效率。

然而，电火花穿孔成形加工也存在一些局限性。

首先，由于电火花放电过程中会产生大量的废渣，因此需要进行清理，增加了工艺复杂度和生产成本。

其次，电火花穿孔成形加工对材料的要求较高，一些低导电性的材料难以进行穿孔加工。

此外，由于电火花放电产生的高温容易引起材料变形和烧伤等问题，因此需要严格控制加工参数。

针对以上评价，可以得出结论：电火花穿孔成形加工具有高精度和高效率的优点，适用于加工精密零件和硬质材料。

然而，它也存在工艺复杂、对材料要求高以及加工参数控制难度较大等局限性。

因此，在实际应用中，需要综合考虑加工要求和工艺条件，选择合适的加工方法。

电火花穿孔成形加工是一种具有一定优点和局限性的金属加工方法。

在实际应用中，需要根据具体情况进行评估和选择，以实现最佳的加工效果。

希望通过本文的评价，读者能对电火花穿孔成形加工有更深入的了解。

电火花穿孔成型加工主要用途及适用范围高速电火花穿孔机采用电极管（黄铜管、紫铜管）作为工具电极利用电火花放电蚀除原理，在电极（空心铜管）与工作之间施加高频脉冲电源形成小脉宽，大峰值电流的放电加工，辅以高压水冷却排渣，使工件的蚀除速度大加快，特别适用于在不锈钢，淬火钢、铜、铝，硬质合金等各种导电材料上加工直径Φ0.2～Φ3.0之间的深小孔,深径比最高可达300:1,可直接在工件的斜面,曲面进入加工, 本机床主要用于电火花线切割加工的穿丝孔、化纤喷丝头、喷丝板的喷丝孔、滤板、筛板的群孔、发动机叶片、缸体的散热孔、液压、气动阀体的油路、气路孔等。

也可用于蚀除折断在工件中的钻头,丝锥等,而不损坏原孔成螺纹。

特点：1.能加工孔径Φ0.2～Φ3.0? mm，最大深径比能达300：1以上；2.加工速度每分钟可达30～60mm；3.能加工不锈钢、淬火钢、硬质合金、铜、铝等各种导电材料；4.能直接从斜面、曲面穿入；5.具有电极自动修复功能，提高加工孔的精度；6.带集中润滑系统，以及专业手控装置7.具有掉电记忆功能8.数控轴具有反向间隙补偿功能9.具有数控轴人工清零功能（设定相对零位）10.X、Y、Z轴采用滚珠丝杠,直线导轨；11.X、Y、Z轴都采用伺服电机驱动，控制精度0.001mm；12.具有加工孔位编程功能以及加工参数编程功能13.可选配C轴（旋转轴）实现四轴数控，为一些特定产品的小孔加工提供了解决方案；电火花磨削和镗削加工。

磨削各种工件，如小孔、深孔、内圆、外圆、平面等磨削和成型磨削。

图3-11 Dk6825数控旋转电火花机床加工范围图3-12 电火花镗磨14.5．加工各种成型刀、样板、工具、量具、螺纹等成型零件。

15.6．刻字、打印铭牌和标记。

16.7．表面强化。

如金属表面高速淬火、渗氮、渗碳、涂覆特殊材料及合金化等。

17.8．辅助用途。

如去除折断在工件中的丝锥、钻头，修复磨损件，跑合齿轮啮合件等。

哈尔滨工业大学创新研修课绝缘陶瓷电火花成型加工实验研究报告指导教师：郭永丰班号：1108401姓名：胡昉学号：111084013同组人员：张瑞丁海鑫实验名称 电火花成型加工实验实验目的1、使学生了解电火花成型加工机床的一般结构和基本工作原理；2、使学生掌握电火花成型加工机床各部分的功能，及机床的操作使用方法；3、使学生掌握电火花穿孔与成型加工中各种电加工工艺参数的选择，学会电极的安装、工件的装夹及找正方法；4、使学生加深对电火花成型加工技术的原理、特点及应有范围的理解。

5、通过实验，督促学生观察电火花加工中极性效应和炭黑吸附效应等特有现象，并以此加深学生对电火花加工理论知识的理解。

实验基本原理电火花成型加工是利用工具电极和工件电极，即正、负电极之间产生脉冲性火花放电时产生的电腐蚀现象，来蚀除工件上多余的金属，以达到对工件的尺寸、形状和表面质量预定的加工要求。

如下图所示：与线切割加工所用的钼丝工具电极不同，电火花成型加工所用的工具电极是按照工件的形状及其它要求专门制造的，其材料一般为紫铜或石墨。

实验基本步骤1、实验指导教师讲解电火花成型加工实验的目的和要求，强调实验的纪律，并进行安全教育。

2、实验指导教师讲解数控电火花成型加工机床的结构、各部分的功能和操作使用方法。

脉冲电源工具电极工件电极－＋3、实验指导教师讲解并演示工具电极的安装与更换、工件装夹和找正的方法，并说明此次实验属于电火花穿孔加工实验。

4、实验指导教师讲解并演示电火花穿孔加工时对加工深度分组，并说明其意义在于将整个加工过程划分成粗加工、半精加工和精加工，以达到提高加工效率和满足加工精度的要求；加工深度分组方法时对各加工深度内电规准参数选择的依据和输入方法。

5、学生在实验指导教师的指导下，开启数控电火花成型加工机床，完成零件的穿孔加工任务。

6、在机床加工过程中，实验老师提醒学生观察电火花加工的各种现象，包括火花放电状态、工作液冲油式工作方式、工作液介质过滤方式、电极在加工过程中的回退现象、负极性加工时工具电极上的炭黑吸附现象等。

补充资料《特种加工技术》习题集0总论1.特种加工在国外也叫做“非传统加工技术”，其“特”在何处？2.试述特种加工技术与传统加工技术的并存关系，并说明特种加工技术对现代制造业存在的必然性和影响。

3.人们常言“打破传统，锐意创新”，特种加工技术的产生和发展对于科研和工程技术人员从事发明创新工作有何启迪？试举例说明生产、生活中还有哪些可以变害为利产生发明和创新的例子？第1章电火花成形加工（EDM SINKING）一、简答题4.试述电火花加工的工作原理及工艺特点。

5.电火花加工机床有哪些附件？其各自的用途如何？6.电火花工作液有哪些供液方式？各自的优缺点如何？7.常用的电火花工具电极材料有哪些？8.电火花磨削与传统机械磨削有何差异？9.试述电火花铣削的工作原理、特点及工艺实施形式。

10.“反拷法”是何含义？其应用场合如何？11.“群电极”是什么含义？如何制备？应用于何种场合？12.简述共轭回转电火花加工的工作原理及特点。

13.超大深径比的深小孔加工的难点何在？对策如何？二、选择题1.电火花深小孔加工应当选择以下作为工作液；A.自来水；B.煤油；C.去离子水(工业纯水) ；D.乳化液2.电火花共轭回转加工的最早发明人是：A.中国人；B.美国人C.俄国人D.德国人3. 欲将小型交叉孔口毛刺去除彻底干净，最好采用加工方法来完成。

A.锉刀；B.砂带磨削C.砂轮磨削D.电火花工艺4.欲保证最高的加工精度，电火花加工中工作液供给方式最好采用。

A.静态淹没工件；B.侧面冲液C.工具电极内部抽吸D.工具电极内部射出5.对于象筛网零件有成千上万个小孔需要加工，为保证生产率，电火花加工宜采用以下工具电极.A.单个实心电极逐个加工；B.单个空心电极逐个加工C. 实心群电极D.空心管群电极三、判断题1.电火花加工中的吸附效应都发生在正极上。

（F ）2.电火花成型加工时，电极在长度方向上损耗后无法得到补偿，需要更换电极。

（F）3.电火花成型加工中的自动进给调节系统应保证工具电极的进给速度等于工件的蚀除速度；（T）4.电火花成型加工和穿孔加工相比，前者要求电规准的调节范围相对较小。

电火花成形加工工艺实例电火花成形加工的对象主要是各种型腔模，包括锻模，压铸模，胶木模，塑料模，挤压模等，也包括一些型腔零件，它的加工比较困难，这是由于: 均是盲孔加工，工作液循环和电蚀产物排解条件差，工具电极损耗后无法靠主轴进给补偿精度；金属蚀除量大；其次是加工面积变化大，加工过程中电规准的变化范围也较大；并由于型腔简单，电极损耗不匀称，对加工精度影响很大。

因此，对型腔模的电火花加工, 既要求蚀除量大, 加工速度高，又要求电极损耗低，并保证所要求的精度和表面粗糙度。

型腔模电火花加工主要有单工具电极直接成形法，单电极平动法，多电极更换法和分解电极加工法等。

单工具电极直接成形法单工具电极直接成形法主要用于加工深度很浅的浅型腔模，如各种纪念章，证章的花纹模，在模具表面加工商标，厂标，中文外文字母，以及工艺美术图案，浮雕等。

除此以外，也可用于加工钨直壁的型腔模具或成形表面。

由于浅型腔花纹模要求精细的花纹清楚，所以不能采纳平动或摇动加工；而无直壁的型腔表面都与水平面有一倾斜角，工具电极在向下垂直进给时，对倾斜的型腔表面有肯定的修整，修光作用。

( 一), 浅型腔花纹的电火花加工实例1. 工件名称仕女头像纪念品冲压模2. 工件的技术要求(1) 工件材料：45# 钢(2) 工件外形：椭圆或圆凹鼓形，面积约20 平方厘米，此工件是工艺美术品模具，尺寸精度无严格要求，但要求型面清洁匀称，工艺美术花纹清楚。

(3) 工件在电火花加工前的工艺路线:下料: 刨，铣形状，上、下面留磨量磨：上、下面3. 工具电极的技术要求材料: 紫铜尺寸和外形: 凸鼓形，面积约20 平方厘米4. 在电火花加工前的工艺路线:下料：刨. 铣形状，留线切割夹持余量线切割：编写数控程序，切割出椭圆形状钳：雕刻花纹图案，并用焊锡在电极背面焊装电极柄5.工艺方法单电极直接成型法6.使用设备北京凝华实业有限责任公司制造的D7130 电火花成形机和NHP-NC-50A 单轴数控机脉冲电源7.装夹，校正，固定工具电极：以花纹平面周边的上平面为基准，在X 和Y 两个方向较平，然后予以固定工件：将工件平置于工作台平面，与工具电极对正，然后予以固定8.加工规准工件采纳电脑掌握的脉冲电源加工，是电火花加工领域中较为先进的技术。

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电火花加工部分习题（1）一、名词解释：名词解释：1. 特种加工 2．极性效应二、判断题：判断题：1．从提高生产率和减小工具损耗角度来看，极性效应越显著越好，所以，电火花加工一般都采用单向脉冲电源。

（√） 2．电火花线切割加工中，电源可以选用直流脉冲电源或交流电源。

（×） 3．电火花加工是非接触性加工（工具和工件不接触），所以加工后的工件表面无残余应力。

（×） 4 特种加工中加工的难易与工件硬度无关。

( √ ) 5 电火花加工在实际中可以加工通孔和盲孔。

( √ ) 6 电火花成型加工时采用的手动侧壁修光方法可以修整圆形轮廓的型腔。

( × ) 7．冲油的排屑效果不如抽油好。

( × )三、填空题1、电火花加工是将电极形状（复制）到工件上的一种工艺方法。

2、冲模的电火花加工方法有（直接加工法）（间接加工法）（混、、合加工法）和（阶梯工具电极加工法）。

3、型腔模的电火花加工方法有（单电极平动法）单电极摇动法）、（、（多电极更换法）和（分解电极加工法）。

4、（放电间隙）是放电时工具电极和工件之间的距离。

5．电火花加工蚀除金属材料的微观物理过程可分为（介质电离击穿）（介质热分解、电极材料熔化、气化）（蚀除物抛出）和（间、、隙介质消电离）四个阶段。

6.电火花加工时用的电加工参数即电主要有（粗规准）（中规准）（精规准）。

7．电火花加工型腔工具电极常用的材料有：（纯铜）、（石墨）、（铜钨合金）等。

8．影响电火花加工精度的主要因素有：（放电间隙的大小）及其一致性、（工具电极的损耗）及其稳定性和（二次放电现象）。

9．电火花加工按工件和工具电极相对运动的关系可分为：电火花（穿孔成形加工）、电火花（线切割加工）、电火花（磨削和镗削加工）、电火花（同步共轭回转加工）、电火花（高速小孔加工）、电火花表面强化和刻字等类型。

1．何谓特种加工？国外简称为：非传统加工NTM，Non-traditional machining或非常规机械加工NCM，Non-conventional machining？（掌握常用特种加工方法的英文简称如何写）2．特种加工的本质和特点？1）不是主要依靠机械能，而是只要其他能量（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，如激光、电子束等加工时甚至没有成形的工具3）加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，如电火花、线切割、电解加工时工具和工件不接触。

11．电火花加工主要方法有哪些方法？电火花加工机理？1.电火花穿孔成形加工2.电火花线切割3.电火花磨削和镗磨4.电火花同步共轭回转加工5.电火花高速小孔加工6.电火花表面强化与刻字加工机理1、极间介质的电离、击穿，形成放电通道2、介质热分解、电极材料融化、气化热膨胀3、电极材料的抛出14、极间介质的消电离2．何谓电火花加工的极性效应？正极性加工和负极性加工各自适用于什么场合？加工中如何利用极性效应来提高加工效率降低工具损耗？~在电火花加工过程中，由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。

~一般粗加工用负极性加工，精加工用正极性加工~一般在短脉冲精加工时采用正极性加工（即工件接电源正极），而在长脉冲粗加工时则采用负极性加工。

3．电火花加工的工作液有哪些作用？粗、精加工如何选择工作液有哪些作用？1）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2）对放电通道产生压缩作用3）帮助电蚀产物的抛出和排除4）对工具、工件产生冷却作用工作液的选择粗加工：介电性能、粘度较大的全损耗系统用油（即机油），且这种油燃点较高，大能量加工时着火燃烧的可能性小。

精加工：粘度小、流动性好、渗透性好的煤油作为工作液。

因为精加工时放电间隙比较小，排屑比较困难。

4．电火花加工的工艺范围如何？1)可以使用硬度不高的紫铜或石墨作工具电极,去加工任何硬,脆,韧,软和高熔点的导电材料；2）加工时工件与工具不接触，无切削力，因此适用加工薄壁，窄槽，低刚度及微细精密的零件；3）可以加工任何形状特殊，结构复杂的工件24）脉冲电源的参数可以任意调节，能在同一台机床上进行粗加工，半精加工或精加工。

特种加工之电火花加工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中文名电火花加工时间1943年地点苏联发现人拉扎连科夫妇又名放电加工原理两极间脉冲放电时产生的电蚀作用目录•1发现过程•2发展历程•50年代•60年代•70年代•3工作原理•4方式分类•5使用说明•6加工特性•7主要特点•8应用领域•电火花成形加工•电火花线切割加工1发现过程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。

2发展历程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。

3工作原理电火花加工机床进行电火花加工时，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。

《特种加工》教学大纲一、课程的性质、地位与任务本课程是模具设计与制造专业选修课程，在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生从事模具行业相关工作扩展事业。

通过本课程的学习，要使学生了解本专业除传统常规加工工艺外的一些特种加工新工艺，重点掌握特种加工（如电火花加工、电化学加工、高能束加工等）的工作原理、基本规律、基本设备及使用范围，使学生能有针对性地对这些加工方法进行正确的选用，以解决难加工材料、复杂加工表面以及一些特殊零件的加工，培养学生对物理、化学、电气、液压、机械等多门课程、多学科以及边缘学科知识的综合运用能力。

二、教学基本要求了解特种加工的含义，电子束和离子束加工及其他的特种加工方法，理解特种加工的基本理论知识，并具备一定的动手实践能力。

熟练掌握电火花成型加工和线切割加工的基本原理，机床结构，工艺规准、编程方法等内容，电化学加工、超声加工和激光加工的基本原理、基本设备、工艺规律、特点和应用。

绪论……2学时本章教学目的和要求：了解特种加工的产生、发展和特点；掌握特种加工方法与分类方法，材料对加工的影响。

重点和难点：特种加工的方法第一节绪论一、特种加工技术的产生及发展。

二、特种加工特点。

三、特种加工方法与分类。

四、特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响课题一电火花加工……2学时本章教学目的和要求：了解特种加工的产生和发展，电火花加工的分类；理解电火花加工的原理、特点；掌握特种加工的分类与特点，电火花加工的基本工艺规律。

重点和难点：特种加工的分类与特点、电火花加工的基本原理及分类，电火花加工设备、工艺和机理，自动进给调节系统第一节精密微细小孔零件的电火花加工一、电火花加工的基本原理及机理二、电火花加工的特点及分类第二节浅型腔花纹模的电火花加工一、电火花加工中的工艺规律二、电火花加工机床第三节 E 形封口环模具的电火花加工一、电火花穿孔成形加工二、型腔模的电火花加工课题二电火花线切割加工……2学时本章教学目的和要求：了解电火花线切割加工的基本工艺规律，电火花线切割加工机床的组成及各部分的功用；掌握电火花线切割加工的原理、特点及应用，电火花线切割加工设备的结构，电火花线切割加工的手工编程，线切割加工工艺及应用。