电火花加工工作原理的演示

实验一电火花加工实验一、实验目的1．材料的电火花腐蚀切除性。

2．介质物理性能对电火花腐蚀切除的影响。

3．放电参数及极性对电火花腐蚀切除的影响。

4．影响电火花加工精度和表面质量的因素。

二、实验原理电火花加工的原理是基于工具电极与工件电极（正极与负极）之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来对工件进行加工，以达到一定的形状尺寸和表面粗糙度要求。

要把电腐蚀现象用于金属材料的加工，必须创造以下条件：(1) 在脉冲放电点必须有足够的火花放电强度，即局部集中的电流密度须高达105～106A/cm2，使局部金属熔化和气化。

(2) 放电是短时间的脉冲放电，放电的持续时间为10-7～10-3 S。

由于放电持续时间短促，使放电时所产生的热量来不及传到电极材料内部，以保证良好的加工精度和表面质量。

(3) 先后两次脉冲放电之间，要有足够的停歇时间使极间介电液充分消电离，恢复其介电性能，以保证每次脉冲放电不在同一点重复进行，避免发生局部烧伤现象。

(4) 工具与工件之间始终维持一定的间隙（数微米至数百微米）。

(5) 极间充有一定的液体介质，并使脉冲放电产生的电融产物及时扩散，排出，使重复性脉冲放电顺利进行。

图1为电火花加工原理示意图。

工件1与工具4分别与脉冲电源2的两输出端相连接。

自动进给调节装置使工具与工件经常保持一个很小的放电间隙，当脉冲电压加到两极之间，便在当时条件下相对某一间隙最小处或绝缘强度最低处击穿介质，在该局部产生火花放电，瞬时高温使工具和工件表面都蚀除一小部分金属，各自形成一个凹坑，脉冲结束后，经过一段间隙时间，，使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲电压又加到两极上，又会在当极间距离相对最近或绝缘强度最弱处击穿放电，又电蚀出一个小凹坑。

这样随着相当高的频率，连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可将工具地形状复制在工件上，加工出所需要的零件，整个加工表面将由无数个凹坑所组成。

由于不同的材料的物理性能参数的差异，因此放电时的腐蚀程度就不同，从而不同介质的放电特性也不同，所以，产生的放电强度也不同；不同的电极极性因发射电子或接收电子，因而产生的放电效应就不同。

电火花线切割机工作原理及加工工艺制定第一节概述电火花加工又称电蚀加工或放电加工，它采用金属丝导线作为工具电极切割工件，利用工件与工具电极之间的间隙脉冲放电所产生的局部瞬时高温，对金属材料进行蚀除的一种加工方法。

一、电火花线切割机工作原理电火花线切割机床的工作原理如图6-1所示。

卷绕在丝筒上的电极丝（一般快走丝线切割机用钼丝，慢走丝线切割机用黄铜丝）与高频脉冲电源的负极相接，连续地沿其自身轴线行进，并在张紧状态下由上、下导丝轮支承着通过加工区。

安装在坐标工作台上的工件接脉冲电源的正极。

工作液由喷嘴以一定的压力喷向加工区。

当脉冲电压击穿电极丝和工件之间的极间间隙时，两者之间随即产生火花放电而蚀除工件。

图百」数控电火花线切割机床工作原理圏1-X作液 2亠泵 3-酸唏 4导向轮5—工杵6—丝简『一脉冲电游呂一电扱丝9—坐标工作台10-数控装置11 一步进跑动机二、电火花加工的极性效应在电火花加工过程中，两极都会受到电腐蚀，但由于所接电源的极性不同，两极的蚀除量不同，这种现象称为极性效应。

习惯上通常把工件接正极时的电火花加工称为正极性加工, 把工件接负极时的电火花加工称为负极性加工。

从提高生产率和减少工具电极损耗的角度来看，极性效应愈显著愈好，采用短脉冲精加工时，应选用正极性加工；采用长脉冲粗加工时，应选用负极性加工。

在实际生产中，极性的选择主要依靠机床参数表或通过试验确定。

三、电火花线切割机的主要加工对象1．加工模具电火花线切割机广泛用于加工硬质合金、淬火钢模具零件，调整不同间隙补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模卸料板；挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑料模等带锥度的模具。

以及形状复杂、带有尖角的窄缝形小型凹模，可采用整体结构淬火后线切割加工，既能保证模具精度，又可简化模具设计和制造。

2．加工点火化成形加工用的电极带锥度型腔加工的电极，一般穿孔加工的电极，对于用银钨、铜钨合金材料等，用线切割加工特别经济。

电火花加工电火花加工（Electrical Discharge Machining,简称EDM）是通过工件和工具电极间的放电而有控制地去除工件材料，以及使材料变形、改变性能的特种加工。

其中成形加工适用于各种孔、槽模具，还可刻字、表面强化等；切割加工适用于各种冲模、粉末冶金模及工件，各种样板、磁钢及硅钢片的冲片，钼、钨、半导体或贵重金属。

一、电火花加工原理电火花加工（Electrical Discharge Machining,简称EDM）是通过工具电极和工件之间产生脉冲性的火花放电，靠放电的瞬间产生局部高温把金属蚀除下来。

由于在放电过程中可见到火花，故称之为电火花加工。

电火花加工原理如图15-19所示。

图15-19 电火花加工原理示意图1-自动进给调节装置 2-工具 3-工作液 4-工件 5-工作液泵 6-脉冲电源二、实现电火花加工的条件1.工具电极和工件电极之间必须施加 60V～300V 的脉冲电压，同时还需维持合理的放电间隙。

大于放电间隙，介质不能被击穿，无法形成火花放电；小于放电间隙，会导致积炭，甚至发生电弧放电，无法继续加工。

2.两极间必须充放具有一定绝缘性能的液体介质。

电火花成形加工一般用煤油做工作液。

3.输送到两极间的脉冲能量应足够大，放电通道间的电流密度，一般为104～109A/cm2。

4.放电必须是短时间的脉冲放电。

一般放电时间为 1μs～1ms。

这样才能使放电产生的热量来不及扩散，从而把能量作用局限在很小的范围内。

5.脉冲放电需要多次进行，并且在时间上和空间上是分散的，以避免发生局部烧伤。

6.脉冲放电后的电蚀产物应能及时排放至放电间隙之外，使重复性放电能顺利进行。

三、电火花加工的特点1.适合于难切削材料的加工，能“以柔克刚” 。

2.工具电极与工件不接触，两者间作用力很小。

3.脉冲参数可调节，能在同一机床连续进行粗、半精、精加工，加工过程易于自动控制。

4.主要用于加工金属等导电材料，在一定条件下也可以加工半导体和非金属材料。