第6章 电火花成型加工技术

电火花加工技术——电子教案ppt第一章概论第二章电火花加工的基本原理及设备第三章电火花加工工艺规律第四章电火花加工工艺及实例第五章电火花线切割加工工艺规律第六章电火花线切割编程、加工工艺及实例第七章其他特种加工技术1.1 特种加工的概念随着社会生产的需要和科学技术的进步，20世纪40年代，前苏联科学家拉扎连柯夫妇研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉，开创和发明了电火花加工。

后来，由于各种先进技术的不断应用，产生了多种有别于传统机械加工的新加工方法。

这些新加工方法从广义上定义为特种加工(NTM，Non-TraditionalMachining)，也被称为非传统加工技术，其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现材料去除。

1.2 特种加工的特点及发展与传统的机械加工相比，特种加工的不同点是：(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) 加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，故加工的难易与工件硬度无关。

(3) 各种加工方法可以任意复合、扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于扩大应用范围。

如目前的电解电火花加工(ECDM)、电解电弧加工(ECAM) 就是两种特种加工复合而形成的新加工方法。

正因为特种加工工艺具有上述特点，所以就总体而言，特种加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属或非金属材料，且专长于加工复杂、微细表面和低刚度的零件。

目前，国际上对特种加工技术的研究主要表现在以下几个方面：(1) 微细化。

目前，国际上对微细电火花加工、微细超声波加工、微细激光加工、微细电化学加工等的研究正方兴未艾，特种微细加工技术有望成为三维实体微细加工的主流技术。

(2) 特种加工的应用领域正在拓宽。

例如，非导电材料的电火花加工，电火花、激光、电子束表面改性等。

电火花成型加工教学一、教学目标随着科学技术不断发展，具有高熔点、高强度、高脆性、高粘性等性能的新材料不断出现，具有各种复杂结构和特殊工艺要求的工件越来越多，各类新的技术问题不断出现，人们通过各种渠道，借助多种能量形式，不断探求新的工艺途径，于是各种特种加工方法先后应运而生。

目前，电火花成型加工已成为一种重要的特种加工技术。

（一）知识掌握点1．掌握电火花成型加工的基本原理、特点。

2．了解电火化成型加工的基本条件。

3．掌握电火花成型加工中程序的编制方法。

（二）能力训练点1．掌握电火花成型加工机床操作的基本步骤及方法。

2．掌握电极和工件的装夹。

3．掌握电火花加工参数设定。

（三）素质培养点1. 培养学生质量意识。

2．培养学生职业道德。

3．培养学生的创造精神。

二、大纲重点、学习难点及化解办法（一）大纲重点1．掌握电火花成型加工的工作原理和有关组成部分的作用。

2．掌握电火花成型加工程序的编制方法。

3．掌握电火花成型加工机床操作要领。

（二）大纲难点1．熟悉电火花成型加工的基本原理。

2．实现电火花成型加工的基本条件。

3．电火花成型加工基本工艺规律。

（三）难点化解方法1．结合原理示意图讲解基本原理。

2．重点讲解极性效应和覆盖效应。

3. 理论联系实际。

三、教学计划［教学计划设计说明］本教学计划依据教学大纲要求，遵循理论联系实际的原则，本着够用能用的教学目标循序渐进的安排教学内容，说明如下：１．通过入门讲解，使学生对特种加工有一个感性认识。

２．在讲解加工程序编制时依据加工要求进行编程，具有很强的针对性。

３．教师的示范操作给了学生规范化的操作概念，通过示范讲解还解决了学生一些理论上疑惑。

４．学生通过亲自操作机床，真正掌握电火花成型加工机床的操作技能。

总之，本计划安排得当，既符合教学大纲要求，又符合我校教学实际。

四、物质准备1．设备：NH7130NC电火花成型加工机床2．工具：扳手、电极3．材料：紫铜、石墨、合金钢等五、教学过程单元 1电火花成型加工的基本知识[导入] 电火花加工又称为放电加工（Electrical Discharge Machining，简称为EDM），是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺。

电火花成形加工的原理与必要条件一、引言电火花成形加工是一种常用于金属材料加工的非传统加工方法，它通过电火花放电来加工工件表面，从而得到所需形状和尺寸的加工件。

本文将介绍电火花成形加工的原理和必要条件。

二、原理电火花成形加工的原理是利用电火花放电的高温、高压和高速烧蚀工件表面，使工件表面产生微小的熔融和蒸发，并通过冷却剂将熔融的材料冷却成形，最终得到所需形状和尺寸的加工件。

具体来说，电火花成形加工包括以下几个步骤：1. 电极接触：将电极和工件表面接触，并保持一定的压力，以确保电流能够正常流动。

2. 放电击穿：通过施加一定的电压，使电流通过电极和工件之间的间隙，形成电火花放电。

3. 烧蚀剥离：电火花放电时，电极和工件表面的金属材料会瞬间熔化和蒸发，形成微小的烧蚀坑，并冲击周围的材料，使其脱落。

4. 冷却成形：通过喷射冷却剂，将熔融的材料迅速冷却成形，形成所需的加工形状。

三、必要条件要进行电火花成形加工，需要满足以下几个必要条件：1. 电源系统：提供稳定的电流和电压，以保证电火花放电的正常进行。

通常使用直流电源或脉冲电源。

2. 控制系统：控制电火花放电的频率、时间和电流大小等参数，以实现所需的加工效果。

控制系统通常由计算机和数控装置组成。

3. 电极系统：电极是电火花成形的关键部件，它需要具有良好的导电性和耐热性。

常见的电极材料有铜、铜合金和钼等。

4. 冷却系统：冷却系统用于对工件和电极进行冷却，以防止过热和损坏。

常见的冷却方法有喷水冷却和气体冷却等。

5. 工作液：工作液用于清洗和冷却工件表面，以去除烧蚀产物和保持加工质量。

常用的工作液有去离子水、石油和酒精等。

6. 工件材料：电火花成形适用于导电性材料，如金属材料、合金材料和陶瓷材料等。

不同材料的加工难度和效果也有所差异。

7. 加工环境：电火花成形需要在一定的环境条件下进行，如温度、湿度和气压等。

不同的材料和加工要求可能需要不同的环境条件。

四、总结电火花成形加工是一种利用电火花放电来加工金属材料的非传统加工方法。

电火花成形加工的基本原理电火花加工是在液体介质中进行的，机床的自动进给调节装置使工件和工具电极之间保持适当的放电间隙，当工具电极和工件之间施加很强的脉冲电压（达到间隙中介质的击穿电压）时，会击穿介质绝缘强度最低处，如图所示。

由于放电区域很小，放电时间极短，所以，能量高度集中，使放电区的温度瞬时高达10000-12000℃，工件表面和工具电极表面的金属局部熔化、甚至汽化蒸发。

局部熔化和汽化的金属在爆炸力的作用下抛入工作液中，并被冷却为金属小颗粒，然后被工作液迅速冲离工作区，从而使工件表面形成一个微小的凹坑。

一次放电后，介质的绝缘强度恢复等待下一次放电。

如此反复使工件表面不断被蚀除，并在工件上复制出工具电极的形状，从而达到成型加工的目的。

电火花成形加工原理图1-工件 2-脉冲电源 3-自动进给装置 4-工具电极 5-工作液 6-过滤器 7-泵电火花加工是不断放电蚀除金属的过程。

虽然一次脉冲放电的时间很短，但它是电磁学、热力学和流体力学等综合作用的过程，是相当复杂的。

综合起来，一次脉冲放电的过程可分为以下几个阶段：(1)极间介质的电离、击穿及放电通道的形成当脉冲电压施加于工具电极与工件之间时，两极之间立即形成一个电场。

电场强度与电压成正比，与距离成反比，随着极间电压的升高或是极间距离的减小，极间电场强度也将随着增大。

由于工具电极和工件的微观表面是凸凹不平的，极间距离又很小，因而极间电场强度是很不均匀的，两极间离得最近的突出点或尖端处的电场强度一般为最大。

当电场强度增大到一定数量时，介质被击穿，放电间隙电阻从绝缘状态迅速降低到几分之一欧姆，间隙电流迅速上升到最大值。

由于通道直径很小，所以通道中的电流密度很高。

间隙电压则由击穿电压迅速下降到火花维持电压（一般约为20~30V），电流则由0上升到某一峰值电流。

(2)介质热分解、电极材料熔化、汽化热膨胀极间介质一旦被电离、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。

【摘要】如今，机械行业发达，电火花加工已经成为模具厂必不可少的一部分，然而，电火花加工的方式又有很多，如利用铜来做电极，再如用石墨做电极，还有利用铁来做电极。

加工过程又包含粗、精加工的加工方式。

随着工业生产的发展和科学技术的进步，出现多种类型机床与加工方式，本课题当中的主要描述的是铜电极加工过程。

【关键词】：电极；方式；加工过程引言 (1)一、绪论 (2)（一）电火花加工技术的发展 (2)（二）电火花加工的基本现状................................ 错误!未定义书签。

二、电火花加工的基本原理 (4)(一)加工条件 (5)（二）分类 (6)（三）使用说明 (6)（四）加工特点 (6)三、火花机以及工作内容 (7)（一）火花机种类 (7)（二）电火花工作场景 (12)四、提高火花机加工效率的工艺 (13)（一）合理的选材 (13)（二）考虑面积效应 (13)（三）提高重复定位精度 (13)五、机台的维护与保养 (14)（一）火花机的维护 (14)（二）机台的日常保养 (15)六、火花机操作时注意事项 (16)（一）操作人员 (16)（二）防触电 (16)（三）接地 (16)（四）高压输出端和Return端以及测试线 (16)（五）测试终止 (16)（六）测试处于测试状态 (16)（七）测试仪故障 (17)（八）更换待测物 (17)总结 (18)谢辞.................................................... 错误!未定义书签。

现在，模具行业发展的速度快之又快，这样的快节奏发展中，模具工业也紧随着发展。

电火花加工作为模具制造技术的一个重要部分，其加工要求自然也相当高。

在数控加工技术发展飞速的形势的影响下，使得电火花加工技术朝着更高水平、更深层次的数控化方向快速发展。

虽然模具高速加工技术的迅猛发展使电加工面临着严峻的挑战，目前放电加工技术部分工序已被高速加工的代替，但电火花加工方式依然会有比较好的加工前景。

电火花成型加工的基本原理1. 电火花成型加工的定义电火花成型加工是一种精密加工方法，是利用高频脉冲放电的原理，在工作液中沉浸的电极与工件之间产生电火花放电，使工件上的金属被腐蚀溶解，以达到加工目的的方法。

2. 电火花成型加工的基本原理电火花成型加工的核心原理是电脉冲放电加工。

它是一种以工作液作介质，利用高压电脉冲将内部电荷储能器的电能快速放电到工件表面，并在电极与工件之间形成极端高温和强烈的电场状态，从而瞬间腐蚀溶解金属，实现对工件进行加工的高精度加工方法。

电火花成型加工所用的放电脉冲能量很小，一般在10～300微焦耳之间，但是放电脉冲几乎都在1微秒以下，放电电流很大，可以达到1～10安培。

由于精度高、能广加工各种形状的工件，被广泛应用于精密的制造技术领域。

3. 电火花成型加工的特点1. 高精度。

由于无接触加工、高频脉冲放电，因此加工精度高，可以达到微米级别。

2. 零件形状复杂。

电火花加工可以加工硬质、脆性、导电性差、复杂形状的基础材料。

3. 精度稳定性高。

相对于传统机械加工，电火花加工不会受到工件摆动、温度波动对加工精度的影响。

4. 周边影响小。

由于电火花加工是在液体中进行的，因此在加工过程中不会产生静电火花，没有机械加工过程产生的切削力和切燃烧的返回力，对周边环境影响较小。

5. 操作简便。

工作过程中的操作简单、可操作性强，不需要过多的操作技能。

4. 电火花成型加工的应用电火花成型加工在机械制造、电子工业、汽车制造、光学仪器制造、航天航空制造等领域都得到了广泛的应用。

对于精密零部件和大型件加工具有极高的效率和精度，尤其是各种复杂的形状和结构的零件，更是几乎成为必须的加工手段之一。

通过电火花成型加工，可以制造出高精度、复杂地形、高质量的模具、模型、模板、刀模等各类零部件；也可以加工各种硬度、脆性材料的复杂形状，并且可以实现加工工艺难以完成的精密加工任务。

因此，电火花成型加工已经成为先进制造产业中必不可少的一种加工手段。

零件加工中的电火花加工技术1. 引言随着现代工业的发展，零件加工已经成为了生产过程中不可或缺的重要环节，而在零件加工中电火花加工技术的应用越来越普及。

电火花加工技术是一种通过放电加工零件表面的高精度雕刻加工技术，具有加工精度高、形状复杂等特点。

因此，本文将重点探讨电火花加工技术在零件加工中的应用，以及相关的技术原理和发展趋势。

2. 定义电火花加工技术是一种通过放电、沉积、离解等方式加工零件表面的高精度雕刻加工技术，应用广泛。

这项技术能够处理复杂、精细的零件和高精度零件的生产需求。

3. 基本原理电火花加工技术是通过电极和工件之间形成的电渡，将一定的电量传导到工件的表面上，使工件表面被烧蚀或切削。

在这个过程中，电极和工件之间的距离越小，放电越容易发生。

而当放电发生时，由于工件表面和电极之间的间隙很小，因此只需要很小的电量，就能引起局部瞬间高温和电蚀，从而将工件上的材料烧蚀、切割，形成所需的结构。

4. 应用电火花加工技术广泛应用于加工机械零件、模具、印刷滚筒、燃气轮机叶片、汽车汽缸孔等领域。

其中，最主要的应用为模具加工领域，因为模具往往需要复杂的雕刻和精细的加工。

此外，电火花加工技术还可以加工材料包括钢、铜、铝、不锈钢、塑料、陶瓷等。

电火花加工技术的应用主要有以下三点：（1）加工复杂形状工件电火花加工技术可以加工复杂形状的工件，例如锥形、球面、倒角、螺纹等，由于其加工精度高、可在硬质材料上进行雕刻加工等优点，因此在加工高精度工件时特别适用。

（2）加速工业生产通过电火花加工技术，生产速度能够大大提高，从而对企业生产和经济效益产生积极的促进作用。

（3）提高产品质量在电火花加工技术的加工过程中，传统机床无法完成的高精度加工难题可以得到解决，从而大大提高产品的质量和精度，适用于电子、航空、医疗等精细加工行业。

5. 发展趋势电火花加工技术正在不断的发展演变中，向更高效、更快捷、更精细的方向发展。

目前主要的发展趋势有：（1）针对性升级为了适应新的加工需求，并满足用户对加工精度的日益提高的要求，电火花加工设备需要对加工能力、加工精度、加工效率等方面进行提高和改善，使得设备更加多样化和专业化。

电火花成形加工技术的发展概况姓名：代路杰班级：09模具1班学号：0930140110-------------------------------------------------------------------------------- 摘要：总结了电火花成形加工技术的发展近况，以一些最新的应用实例系统地综述了电火花成形加工新技术的发展和应用。

进入21世纪，电火花成形加工技术得到了迅猛发展，突破了传统观念的束缚，产生了一些新的技术和应用领域。

电火花成形加工的数控系统进一步采用人工神经网络技术、混沌理论、仿真技术，以进一步提高加工的各项工艺指标、加工的可靠性和自动化程度。

电火花成形加工技术在“微纳"加工、“镜面"加工、半导体和超硬材料加工中发挥越来越重要的作用，为人类创造巨大的财富。

1 精密微细化微细加工在近代加工技术中是一个新的加工领域。

对于电火花微细加工而言，主要指尺寸小于300μm的轴孔、沟槽、型腔等的加工。

实现精密、微细加工的一个重要条件是加工单位（即每次放电的蚀除量）尽可能小。

而在电火花加工过程中，其加工单位只取决于单个放电脉冲的能量。

除了微细孔和微细轴的加工外，微细电火花加工技术更深远的意义在于通过微细电火花铣削技术制造更小的微三维结构，进而制造更小的微型机械及微型机器人，从而体现该技术更为广泛的潜在价值和应用前景。

2 脉冲电源参数的精确控制高性能脉冲电源控制技术主要体现在3个方面，即：蚀除脉冲精度的精确控制、阻断清扫脉冲的控制、稳定放电脉冲的控制。

2.1 逐个脉冲检测技术实现逐个脉冲检测并做出相应对策的首要条件是速度要快，为此AGIE-Hyperspark脉冲电源研制了FPGA脉冲优化模块，具有超强计算能力(30MIPS)，可在约33.3 ns时间内对脉冲前沿的状况进行一次检测，不仅可消除拉弧的风险，还可按使用中效率和表面质量(表面粗糙度的一致性和加工表面平整性)的权重来设定阈值。