电火花加工基础知识
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电火花加工的基础知识在现代制造业中,电火花加工技术是一项非常重要的技术。
它能够通过钨丝电火花放电的方式将金属零件进行切削加工,达到高精度的效果。
本文将从电火花加工基础知识入手,为大家详细介绍电火花加工技术的相关知识。
一、电火花加工的原理电火花加工是通过电火花来切削金属材料的一种加工技术。
在加工过程中,通过钨丝电极和加工材料之间的放电,使金属材料受到高能电子轰击而熔化,然后利用液态金属产生的膨胀压力将它从工件上冲掉,从而实现零件加工的目的。
该技术对于高硬度、难加工的材料有良好的适应性,例如硬质合金、工具钢、模具钢等。
另外,电火花加工还可以进行复杂的形状和轮廓加工,例如切割、切削、开槽、钻孔等,尤其适用于中、小批量、复杂型的工件制造。
二、电火花加工的分类根据电极的方向和运动方式可以将电火花加工分类为:沉降式、线切割式和旋转电极式等三类。
1.沉降式电火花加工沉降式电火花加工也称桥式电火花加工,是使用电极与工件接触后沉降下去进行加工的一种方式。
该方式适用于高精度、大型、重量较大的工件的加工。
沉降式电火花加工的特点是电极的接触精度高,可以加工出较高的表面粗糙度。
但是电极磨损快,切削速度低、加工效率低,且只能进行简单的线性轮廓加工。
2.线切割式电火花加工线切割式电火花加工是通过电极和工件之间的放电进行加工的一种方法。
该方法的特点是线圈电极随工件移动,在放电时以较高的速度反复工件上方和电极之间逐渐形成裂缝,最后利用液态金属的方向将其切割掉。
线切割式电火花加工的特异性在于它可以制造很薄的板(示例——平面包装)。
此种加工方式的特点是可以加工透过的部分,存在于电极距离工件距离一定的范围内。
电极不会接触工件,该加工方法的高速度和较好的加工质量使其广泛应用在短时期或小批量的生产制造中。
3.旋转电极式电火花加工旋转电极式电火花加工是通过旋转电极进行加工的一种方法。
该方法的特点是可进行旋转的加工,因此适用于模具凸模等复杂形状的制造,且可以在切削过程中减少电极磨损。
电火花成型工技术基础电火花加工又称放电加工(EDM ),是一种直接利用能进行加工的新工艺。
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,工具和I件之间并不接触,而是靠工具和工件之间不断的脉冲性火花放电,产生局部、瞬时的高温把金属材料逐步熔化和气化蚀除掉。
由于放电过程中可见到火花,故我国称之为电火花加工,曰本、英国、美国称之为放电加工,俄罗斯称之为电蚀加工.目前这一工艺技术已广泛用于加工淬火钢、硬质合金等难加工材料及模具制造业。
己成为切削加工的重要补充和发展。
1-1电火花加工的基本原理电火花加工的原理是基于工具和工件(正、负电极泛间脉冲性放电时的电腐蚀现象来去除多余的金属材料,以达到对零件的尺寸、m 状及表面质量预定的加工要求。
电腐蚀现象很早就被人们发现,如緬头或电器幵关在幵、闭时有时会产生火花而把接触面烧熔。
丨:佾纪40年代舫苏联科学家拉扎连柯夫妇幵始研究并研制出第台电火花加工装置。
•电火花加1:的原押如围所1一自动进给调节装置2—脉冲电源3—工具电极4~工作液5—工件工作台7—过滤器8~工作液泵工件5与工具电极3分别与脉冲电源2的两个不同极性输出端相连接,自动进给调解装置1使工件和电极间保持相当的放电间隙。
两极间加上脉冲电压后,在间隙最小处或绝缘强度最低处将工作液介质击穿,形成放电火花。
放电通道中等离子瞬时高温使工件和电极都被蚀除一小部分材料,使各自形成一个微小的放电小坑(如图a)。
脉冲放电结束后,经过一段时间间隔,使工作液恢复绝缘,下一个脉冲电压又加在两极上,同样进行另一个循基于上述原理,进行电火花加工应具备"F列条件:环,形成另一个小凹坑。
当这种过程以相当高的频率《复进行时,工具电极不断的调整与工件的相对位置,加工出所需要的零件。
所以,从微观上看,加工表面是由很多个脉冲放电小坑组成。
(如图b)(1 )在脉冲放电点必须有足够能量的高频脉冲电源能够金属局部熔化和气化。
电极和工件表面之间必须保持一定的放电间隙大小由加工条件而定,通常为几微米至几百微米。
电火花知识点总结电火花加工是一种精密加工方法,可用于金属材料的切削、孔加工和脱屑工艺,具有高效、高精度、高质量等优点,因此在现代制造业中得到了广泛的应用。
了解电火花加工的相关知识点,可以帮助我们更好地理解和应用这种加工方法。
一、电火花加工的原理电火花加工原理是利用电极产生的电火花在工件表面产生高能量密度的脉冲放电,使工件表面局部溶化并被切屑溶解带冲击而剥离的一种非接触式电火花腐蚀加工方法。
主要由工件和电极组成对工件开始被放电颗粒切削和腐蚀,而在放电间歇时间内冲击的过程。
在腐蚀过程中较大概率出现的表面微进给、腐蚀微间抽,机械变形及微晶结构细化进而品质改善等。
二、电火花加工的工艺1. 电极选择电火花加工电极通常采用硼酸化铜电极,尺寸大小、形状和精度对放电加工有重要影响。
金属电极的设计制造是电火花加工精度的决定因素。
2. 工作液选择工作液是电火花加工中的介质,能够消耗和排出电火花加工中产生的杂质和碎屑,保持加工环境清洁,同时起到协助电火花工作的功能。
3. 放电参数放电参数包括放电电压、电流、电脉冲频率、脉冲宽度和占空比等,是影响加工效果的重要因素。
合理选择放电参数,可以提高加工效率和加工质量。
4. 加工过程控制加工过程控制包括对工件表面形貌、加工孔径、加工深度和加工表面质量等方面进行监控和控制,以确保加工效果达到预期要求。
5. 加工精度控制加工精度控制是电火花加工的核心问题之一,尤其是对于高精度加工要求较高的工件,需要对加工精度进行精细控制,以保证加工质量。
6. 加工表面质量控制电火花加工的加工表面质量受到多种因素的影响,如放电参数、工作液性能、电极设计等,需要对加工表面质量进行控制和优化。
三、电火花加工的适用范围电火花加工具有广泛的适用范围,可以用于制造各种精密零件和模具,特别适用于硬质材料和复杂结构的加工。
常见的应用包括航空航天、模具制造、汽车制造、电子电器、医疗器械等领域。
四、电火花加工的优缺点1. 优点电火花加工具有高精度、高表面质量、无刀具磨损、可加工硬质材料和复杂结构等优点,可实现高精度、细微加工。
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。
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。
电火花加工基础知识
电火花加工是直接利用电能对零件进行加工的一种方法。
加工原理:当工具电极与工件电极在绝缘体中靠近达到一定距离时,形成脉冲放电,在放电通道中瞬时产生大量热能,使工件局部金属熔化甚至气化,并在放电爆炸力的作用下,把熔化的金属抛出,达到蚀除金属的目的。
电火花加工设备应由以下部分组成:
1.脉冲电源。
脉冲电源是放电蚀除的供能装置,它产生具有足够大能量密度的电脉冲,加在工件与工具电极上,产生脉冲放电。
2.间隙自动调节器。
为使工件与工具电极间的脉冲放电正常进行,就必须使其保持一定间隙。
间隙过大,工作电压击不穿液体介质;间隙过小,则形成短路,也无法放电。
因此,必须用间隙自动调节器,自动调节极间距离,使工具电极的进给速度与电蚀速度相适应。
3.机床本体。
用来实现工件和工具电极的装夹、固定及调整其相对位置精度等的机械系统。
4.工作液及其循环过滤系统。
火花放电必须在绝缘液体介质中进行,否则,不能击穿液体介质,形成放电通道,也不能排除悬浮的金属微粒和冷却表面。
电火花加工方式很多,常见的有成型加工、穿孔加工、电火花切割加工、电火花磨削以及电火花雕刻花纹等。
(一)电火花成型加工机床
主要由脉冲电源箱、工作液箱和机床本体组成。
机床本体由主轴头、工作台、床身和立柱组成。
其中,主轴头是电火花成型加工机床的关键部件,它和间隙自动调节装置组成一体。
主轴头的性能直接影响电火花成形加工的加工精度和表面质量。
工作台的作用是支承和装夹工件。
(二)电火花切割加工机床
电火花切割加工机床是利用一根运动着的金属丝(钼丝或硬性黄铜丝),作为工具电极,在工具电极和工件电极之间通以脉冲电流,使之产生电腐蚀,工件被切割成所需要的形状。
数控电火花切割机床由机床本体、数控装置、脉冲电源和工作液循环系统四大部分组成。
其中,坐标工作台由上、下两层拖板构成,两层拖板的长丝杠分别由两个步进电动机驱动,工作台上装有工件安放架。
(三)电火花加工特点
1.加工硬、脆、软、韧、高熔点、高纯度的导电材料;
2.无切削力,可以加工薄壁零件;
3.加工中不受热的影响,提高加工质量;
4.参数可调节,可以进行不同的加工;
5.直接使用电能加工,便于实现自动化。