兰州理工大学机电工程学院
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《特种加工》专题论文
——电火花加工技术
专 业____________
班 级____________
姓 名____________
学 号____________
指导老师____________
10机械工程及其自动化
机电（3）班
刘晓军
10610011
宁会峰 兰州理工大学机电工程学院
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摘要：电火花加工的原理是基于工具和工件之间脉冲性放电时的电腐现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。电火花加工主要优点是适合于难切削材料，可以加工特殊及复杂形状的零件。电火花加工主要用于加工金属等导电材料，但在一定条件下也可以加工半导体和非导体材料。由于电火花加工具有许多传统切削加工所无法比拟的优点，因此其应用领域日益扩大。
关键字：电火花加工 不接触加工 电蚀加工
第一章 电火花加工技术的产生与发展
一、电火花加工的概念
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多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量的加工要求的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称EDM【1】。
二、电火花加工技术的产生背景【2】
提到电火花加工，我们首先就会想到特种加工技术。特种加工技术有别于传统的机械加工，他的产生不是偶然的。第二次世界大战后，特别是进入20世纪50年代以来，随着现代科学技术的发展，各个行业，尤其是国防工业部门，要求尖端科技产品向高精度、高速度、大功率、小型化方向发展，以及在高温、高压、重载荷或腐蚀环境下长期可靠的工作。为了适应这些要求，各种新结构、新材料和复杂形状的精密零件大量出现，其结构和形状越来越复杂，材料的性能越来越强韧，对精度要求越来越高，对 兰州理工大学机电工程学院
电火花成形加工工艺过程：
(
1)电极材料的选择
为了提高型腔模的加工精度，在电极方面，首先是找耐蚀性高的电极材料，如紫铜、铜钨合金、银钨合金以及石墨电极等。由于铜钨合金和银钨合金的成分高，价格高,机械加工比较困难，故采用的较少，常用的为紫铜和石墨，这两种材料的共同特点是在大脉冲粗加工时都能实现低损耗。
紫铜电极容易制成复杂形状和薄片,尺寸精度好。采用紫铜电极时，加工过程稳定、加工表面粗糙度低、精加工比石墨电极损耗小。但其机械加工性能不如石墨好。
石墨电极机械加工成型容易，重量轻，在大脉冲大电流情况下具有更小的电极损耗。缺点是容易产生电弧烧伤现象，精加工时电极损耗较大。
(2)电极的设计
加工型腔模时的工具电极尺寸，一方面与模具的大小、形状、复杂程度有关，而且与电极材料，加工电流、深度、余量及间隙等因素有关。当采用平动法加工时，还应考虑所选用的平动量
(3)电极制造
紫铜电极可采用电火花线切割、一般机械加工、数控铣、电铸等方式来制造。
石墨电极应采用质细、致密、颗粒均匀、气孔率小、强度高的高纯石墨制造．
由于石墨是一种在加压条件下烧结而成的碳素材料，因此有一定程度的各向异性。使用中应采用石墨坯块的非侧压方向的面作电极端面，否则加工中易剥落、损耗大。电极制造方法有机械加工、加压振动成型、成型烧结、镶拼组合、超声加工、砂线切割等。
(4)工件的准备
电火花加工前，工件型腔部分要进行预加工，并留适当的电火花加工余量。余量的大小应能补偿电火花加工的定位、找正误差及机械加工误差。对形状复杂的型腔，余量要适当加大。
(5)电规准的选择、转换与平动量分配
电规准是指电火花加工过程中一组电参数，如电压、电流、脉宽、脉间等。电规准选择正确与否，将直接影响着型腔加工工艺指标。应根据工件的要求、电极和工件的材料、加工工艺指标和经济效果等因素来确定电规准，并在加工过程中及时地转换。
在粗加工时，要求较高的生产率和低电极损耗，这时可选用宽脉冲、高峰值电流的粗规准进行加工,电流要根据工件而定。刚开始加工时，接触面积小，电流不宜过大，随着加工面积的增大，可逐步加大电流。当粗加工进行到快到要求的尺寸时，应逐步减小电流，改善表面质量，以尽量减少中加工的修整量。
模具制造工艺规范 KM-MW-001
第 1 页 共 3 页 电火花加工工艺规范
操作者必须接受有关电火花加工的理论和实践的培训，并且通过考核及格获得上岗证，才能具备操作电火花机资格。
一、加工前的准备
1.操作者必须根据机床使用说明书，熟悉机床的性能加工范围和精度，并要熟练地掌握机床及其数控装置和计算机各部分作用及操作方法。
2.机床在断电或者出现故障后，重新启动各开关控制电气部分时，按规定进行预热，而且X、Y和Z轴回到机床的机械零点，而平时在加工过程中，则不需进行预热或回零点工作。5U火花机必须在所有机床都启动后15分钟再开启。
3.开动机床使其运转，并检查各开关，按钮、旋钮和手柄灵敏性及润滑系统是否正常。
4.检查冷却水源的供应。
5.检查气压是否在0.6Mpa到0.8Mpa。
6.检查室内温度是否在28℃以下，机床油温在35℃以下。
7.充分了解被加工工件的加工内容及加工要求。
8.检查工件的检验结果，了解工件在前面加工工序出现的问题及与本次加工有关的数据，当工件存在问题时要向工艺员反映，并解决后才能加工。
9.考虑工件的装夹及加工关系，确定合理的加工方案。
10.测量电极，根据实际尺寸和理论尺寸的差异，修正电极的火花间隙，同时检查电极尺寸是否与工件干涉。
11. 对工件上的油污及铁屑清理干净后，才能放在机床工作台。
二、电极和工件装夹
1. 电极的装夹应牢固可靠，有足够大的良好的导电接触面。
2. 对电极进行水平度、平行度、垂直度的校正，其误差均不大于0.02mm/100mm。
3. 工件的装夹应牢固可靠，还应避免在工作中电极和工件发生干涉。
4. 对工件进行水平度、平行度、垂直度的校正，其误差不大于0.02mm/100mm。
5. X轴、Y轴、Z轴方向保证行程足够。
6. 电极的重量不能超过机床的承载能力，在需要横向电蚀加工时需要特别注意。
电火花加工技术
第一章 绪论
1.1 电火花加工技术的的发展历程
电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象，对材料进行加工的方法。
早在十九世纪，人们就发现了电器开关的触点开闭时，因为放电，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，人们一直在研究电腐蚀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。研究结果表明，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。
二十世纪四十年代初，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。电火花加工技术经历了手动电火花加工、液压伺服、直流电机、步进电机、交流伺服电机等一系列过程。控制系统也越来越复杂，
从单轴数控到轴数控、再到多轴联动。
20世纪90年代初期，3轴电火花机在国内还是空白，主要是从日本和瑞士引进。直到90年代中期，北京市电加工研究所才和日本沙迪克公司合作开始制造3轴电火花加工机，也可以说开始步入国内电火花加工机的真正快速发展轨道，后来在此基础上又生产研发了4轴
4联动电火花加工机。以该合作为例，可以看出北京市电加工研究所的消化吸收再创新的道路大概经历了以下几个阶段：首先制造主机，也就是机械部分，相对较为简单；此后是数控系统部分，可以理解为引进；之后是整个电源，是消化阶段。经历这三个阶段之后是吸收，最后是再创新。对电火花加工而言电火花成形机下一步的发展空间在精密微细和特殊材料两个方面。特殊材料（如航空航天领域用的材料）专机，窄槽窄缝、异型腔的加工，精密模具等领域都是发展重点。在精加工方面，曾经有过高速铣要代替电火花的传言，现在证明这是不现实的。现在粗加工、大电流的火花机又有回头的趋势，在家电、汽车很多行业中应用。人类新开发出来的导电的特殊材料都可进行放电加工，而高速铣通常很难实现。精密微细加工比如喷丝板等微小型零件都离不开电花加工；航空航天领域中很多零部件需要多轴联动电火花加工。我们国家在专用机型上有创新的能力，有很大的空间。
