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电火花加工工艺对材料性能的影响电火花加工（Electrical Discharge Machining，EDM）是一种常见的非传统加工方法，通过电火花放电切割工件表面，来实现零件制造和表面处理。
本文将探讨电火花加工工艺对材料性能的影响。
一、电火花加工工艺概述电火花加工是利用电脉冲放电穿透工件表面形成电火花等离子体，通过电火花的强烈冲击力将工件上的材料溶解、氧化和脱落，从而实现加工的目的。
其工艺包括工件与电极间的间隙放电、电脉冲参数的调整以及工艺液的选择等。
二、电火花加工对材料性能的影响2.1 表面质量与精度电火花加工在加工表面时具有较高的放电能量，能够将工件表面的氧化物和杂质完全清除，从而获得较高的表面质量。
此外，电火花加工还可以实现高精度的加工，可达到微米级的加工精度，满足工件的精度要求。
2.2 材料硬度电火花加工的放电过程中，产生的高温会导致材料的烧结、溶解和氧化，从而使工件的硬度下降。
特别是对于硬度较高的材料，如高速钢、硬质合金等，其硬度将明显降低。
因此，在选择电火花加工时需要考虑材料硬度的降低对工件性能的影响。
2.3 表面残余应力电火花加工过程中形成的电火花等离子体会产生一定的冲击力，导致工件表面产生塑性变形，进而引起残余应力的产生。
这些残余应力可能会影响材料的力学性能和工件的稳定性。
因此，在电火花加工中需要注意对残余应力的控制。
2.4 电火花热影响区电火花加工过程中会产生高温区域，称为电火花热影响区。
该区域的温度较高，可能会导致工件材料的相变、晶体退化等现象，进而影响材料的性能。
因此，对于要求材料性能稳定的工件，需要对电火花热影响区进行合理的控制。
三、改善电火花加工对材料性能的影响为了改善电火花加工对材料性能的影响，可以采取以下措施：3.1 优化工艺参数通过合理选择电脉冲参数，如脉冲电流、脉冲宽度、脉冲间隔等，可以调整电火花加工的放电能量和热效应，以达到更好的加工效果。
3.2 选择合适的工艺液工艺液能够冷却放电区域，降低温度，减小电火花对材料的热影响。
北京科技大学《现代加工技术》大作业2013年12 月15日电火花线切割加工各因素对工艺指标的影响分析如上图所示，电火花线切割加工工艺指标主要包括切割速度、表面粗糙度、加工精度，此外，放电间隙、电极丝损耗和加工表面变质层也是反映加工效果的重要指标。
在电火花线切割加工中影响工艺指标的因素很多，并且这些因素的影响是相互关联和相互矛盾的。
大体上可以初步分为与电相关的因素和非电因素的影响。
以下一一分析说明。
一、非电因素对加工工艺指标的影响1.电极丝材料、直径及速度：材料：采用钨丝加工时，加工速度比较高，但是在放电后丝质易变脆，容易断丝，所以实际应用不是很多，但是慢走丝在加工要求不是很高时可以使用。
相对钨丝，钼丝熔点低，抗拉强度低，但是韧性比较好，在骤冷骤热的恶劣环境中不容易断丝。
所以一般加工中多用0.1mm钼丝。
直径：随着直径的增大，走丝过程中相同时间相同脉冲下，直径越大去除的金属体积越多，从而加工速度越慢，加工精度越低。
电极丝直径大，切缝就宽，放电产物排除条件显然就会好，加工过程稳定。
不过电极丝粗，同时带来的问题是很难教工内尖角工件，加工精度会降低，同时切缝过宽速度也会下降。
电极丝直径小，很明显抗拉强度低，容易断丝，放电产物排除条件差，加工的稳定性不易保证，速度同样也提不上来。
不过精度却会有所提高。
电极丝速度：如图所示：对于快走丝在一定的加工条件下，随着丝速的增大加工速度提高，但是实践证明，当丝速由1.4m/s 上升到7-9m/s 时，走丝速度对加工速度影响很大，若继续增加丝速，切割速度反而会出现一个下降，这是因为排屑条件虽然改变，蚀除作用基本不变了，可是储丝筒一次排丝的运转时间减少，一定时间内换向次数明显多了，这就意味着非加工时间增大，所以加工速度反而会慢下来。
而对于慢走丝提高电极丝走丝速度，工作也容易被带入放电间隙，所以会提高速度，但当丝速达到某一值时，加工速度就会趋向稳定。
这是慢走丝这种加工方式本身的特点决定的，它因为平稳均匀才能得到良好的精度和粗糙度。
电火花加工中的加工深度和精度控制电火花加工是一种利用电气放电原理进行的一种加工方式，其主要应用于硬质、脆性、形状复杂的金属或非金属零件的加工中。
电火花加工具有精度高、成本低等特点，在制造业中得到了广泛应用。
但在实际操作中，如何保证电火花加工的加工深度和精度，是一个需要思考的问题。
一、电火花加工的基本原理电火花加工是利用高频波产生电子、空气隙内发动了电子的碰撞，以产生高热高能的阳离子和阴离子等活性物质为基础的加工方式。
通过不断发生的高频电火花放电，在工件上产生局部高温高压区域，从而熔化、氧化、蒸发等作用，形成加工目标的形状和尺寸。
二、电火花加工的加工深度控制控制电火花加工的加工深度是电火花加工中最为关键的控制之一。
加工深度取决于电极材料、放电频率、放电电流、工件材料等因素的影响。
1、电极材料电极材料的选择会对加工深度产生一定的影响，正常情况下，电极材料较软时，加工深度较小；电极较硬时，加工深度较深。
一般来说，电极材料应该尽量选用成分稳定、均匀的高温材料，如铜、银、钨等。
2、放电频率放电频率是指每秒钟反复发生的电火花放电次数，也是影响加工深度的因素之一。
放电频率越高，对工件的加工深度影响越小。
3、放电电流放电电流越大，加工深度越大。
但在实际应用中，过大的电流对电极的消耗也会变大，同时也会导致工件表面的粗糙度增加。
4、工件材料工件材料也是影响加工深度的因素之一。
一般来说，工件硬度越大，加工深度就会越小。
同时，工件的导热性能也会影响加工深度。
导热性差的工件可以通过提高工件表面温度，从而使电火花的能量有效地转移到加工目标上，提高加工深度。
三、电火花加工的加工精度控制除了加工深度的控制外，电火花加工中还需要控制其加工精度，从而保证加工质量的稳定性和一致性。
1、电极材料电极材料对加工精度的影响也非常大。
一般来说，使用高稳定性的电极能有效地保证加工精度。
2、放电电流和电压放电电流和电压的稳定控制是保证加工精度的重要手段。
电火花加工中的加工表面粗糙度和光洁度控制电火花加工是一种现代高精度加工工艺，其原理是利用电离空气形成的放电孔电极，在工件表面不断打出带有高温等离子体的小孔，使工件表面逐渐腐蚀而形成期望的形状与尺寸，而不破坏工件的本身性质。
该技术在制造航空、汽车、光电、医疗器械等领域得到广泛的应用，可实现苛刻的尺寸与形状精度要求，比传统机械加工精度高许多。
加工表面的粗糙度和光洁度是电火花加工的关键问题之一。
粗糙度是描述表面轮廓的一种参数，通常用符号Ra表示，单位是微米。
它是指表面周围所有曲面与平坦部分之间变形后曲面之间缠绕程度的一个统计指标。
通俗地说，它就是表面纹路的密度和深度。
Ra的大小与表面的光洁度有很大的关系。
光洁度是表面平滑程度的度量，反映了表面所反射光线的特性。
光洁度值越小表面越亮，反之越暗。
因此，粗糙度和光洁度是表面质量两个重要指标，如何控制它们的大小是影响加工质量的一个关键问题，具体措施如下：1. 选择适当的工艺条件。
电火花加工的加工条件，包括电压、电流、脉冲宽度和脉冲频率等参数，这些参数的改变会直接影响加工效果，提高加工参数可以提高加工效率，但同时也会降低加工表面质量。
因此，需要根据加工要求和加工材料的不同选定最佳工艺条件，在保证加工效率的同时控制加工表面粗糙度和光洁度。
2. 掌握合理的加工策略。
对于复杂曲面或曲线，可以采用多阶切削加工，即在原始曲面的基础上进行多次加工，每次加工去除一部分微小的毛刺，最终实现表面质量的整体提高。
为了降低表面的粗糙度和提高表面光洁度，还可以采用平切和钨丝切割等特殊的加工方法。
3. 选择合适的电极尺寸。
电极尺寸是影响加工表面质量的重要参数之一，尤其是对表面粗糙度的影响十分明显。
大电极可增大加工范围，但也容易产生表面瑕疵。
小电极则可以在加工过程中提高加工精度，但加工速度比较慢。
因此，在选择电极尺寸时，应根据加工要求和材料特性进行综合考虑。
4. 及时保养设备。
设备的工作状态直接影响加工质量，因此在加工过程中，要及时进行清理和保养，检查电极和壳体的磨损情况，及时更换损坏的零件。
电火花线切割加工精度的影响解析电火花线切割是一种常见的金属加工方法，它利用电火花放电现象将金属工件的部分材料去除，从而实现对工件形状的切割和加工。
电火花线切割加工精度的高低直接影响着加工件的质量和尺寸精度。
下面将从加工条件、电极形状和工件材料等方面解析电火花线切割加工精度的影响。
首先，加工条件对电火花线切割加工精度有着重要的影响。
加工条件包括放电电压、放电电流、放电脉冲间隔时间、电极进给速度等参数。
正确选择和控制这些参数可以有效提高加工精度。
例如，适当增大放电电压和放电电流可以增强放电能量，加快金属材料的熔化和蒸发速度，从而提高线切割速度和加工精度。
而脉冲间隔时间的选择则直接影响放电的连续性和稳定性，过长或过短的脉冲间隔时间都会影响加工精度。
其次，电极形状也对电火花线切割加工精度有着重要的影响。
电极的形状直接决定了放电能量的集中和分布情况。
对于形状复杂的加工件，选择合适的电极形状可以提高加工精度。
通常情况下，电极需要与被加工物件保持一定的间隙，以便放电现象发生。
而电极的直径和圆滑度对加工精度也有重要影响，较小的电极直径和较高的圆滑度可以提高加工精度。
最后，工件材料也会对电火花线切割加工精度产生影响。
不同材料的导电性、熔点和耐火性等特性，对加工时的放电能量传输和材料去除产生直接影响。
对于导电性较好、熔点较低的材料，电火花线切割加工精度较高；而对于导电性较差、熔点较高的材料，加工精度较低。
为了提高对硬质材料的加工精度，可以采用提高电极直径或是增大放电能量的方式。
综上所述，电火花线切割加工精度的影响主要包括加工条件、电极形状和工件材料等方面。
正确选择和控制加工条件，选用合适的电极形状和适宜的工件材料，可以有效提高电火花线切割的加工精度。
在实际应用中，需要根据具体的加工要求和工件特性来进行调整和优化，以获得满足要求的加工精度。
电火花小孔工艺参数电火花加工是一种常用的金属加工方法，能够在各种材料表面上制造复杂的形状和精度高的孔洞。
其中，电火花小孔工艺是一种重要的应用，不仅具有高精度、高表面质量和高加工效率等优点，还能够加工一些难以用传统机械加工方法加工的小孔。
本文将介绍电火花小孔工艺的参数设置及其对加工效果的影响。
1. 放电参数放电参数是影响电火花小孔加工效果的关键因素。
主要包括放电电压、放电电流、放电时间和放电重复次数等。
通常情况下，放电电压越高、放电电流越大、放电时间越长、放电重复次数越多，对材料加工的能量就越大，加工效果也就越好。
但是，过高的放电参数可能会导致材料过度烧蚀、电极磨损、工件表面粗糙度增加等问题。
2. 工作液参数工作液是电火花小孔加工中必不可少的介质，它不仅能够冷却电极和工件，还能够清洗加工过程中产生的大量金属粉末。
工作液的参数主要包括种类、浓度、温度和流量等。
一般来说，工作液浓度越高、温度越低、流量越大，对加工效果就越好。
但是，过高的浓度和过低的温度可能会导致加工速度变慢，而过大的流量则会影响放电效果。
3. 电极参数电极是电火花小孔加工中的重要组成部分，直接影响加工精度和表面质量。
电极的参数主要包括材料、形状、尺寸和加工表面粗糙度等。
一般来说，电极的材料应该具有良好的导电性和耐磨性，而电极的形状和尺寸应该根据加工要求进行设计。
此外，电极加工表面的粗糙度也会直接影响加工效果和电极寿命。
总之，电火花小孔工艺参数的设置对于加工效果有着至关重要的影响。
在实际工作中，应该根据材料的性质和加工要求，合理地设置放电参数、工作液参数和电极参数，以达到最佳的加工效果。
先进制造技术结课论文题目：电火花加工参数影响加工精度简析学生学院机电工程学院专业机械工程学号电火花加工参数影响加工精度简析摘要：随着我国机械制造业的快速发展，电火花加工技术在民用和国防工业中的应用越来越多，特别是数控电火花成形加工机床和数控电火花线切割加工机床不仅在模具制造业中广泛应用，而且在一般机械加工企业中逐渐普及。
本篇要点是电火花加工的精度，通过对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”去改善，提高电火花加工精度。
关键词：电火花；线切割；二次放电；加工精度引言随着现代工业的深入发展，越来越精密化的市场需求，对企业也提出了更高的加工精度要求，使高精密模具制造能力成为企业的核心竞争力。
公司原±0.005mm的电火花加工精度，已不能满足松下、住友、高野精密、技研新阳等越来越多客户，提出的模具工件电火花加工尺寸±0.002mm、清角加工R0.02mm以下高精度要求。
只有满足客户的高精度加工要求，公司才可能实现高精密模具从国外进口到国内制造，降低模具制造成本，提升企业竞争力。
1 电火花加工原理电火花加工是一种利用电能和热能进行加工的新工艺，俗称放电加工（EDM）。
电火花加工与一般切削加工的区别在于，电火花加工时工具与工件并不接触，而是靠工具与工件间不断产生的脉冲性火花放电，利用放电时产生局部、瞬时的高温把金属材料逐步蚀除下来，由于在放电过程中有可见火花产生，故称电火花加工。
电火花加工是基于在绝缘的工作液中工具和工件之间脉冲性火花放电局部、瞬时产生的高温，是工件表面的金属熔化、气化、抛离工件表面的原理。
电火花加工的原理图如下图所示，当工件与工具两电极间电压加到直流100V左右，极间某一间隙最小处或绝缘强度最低处介质被击穿引起电离并产生火花放电，产生瞬时高温，使工具与工件表面蚀除掉一小部分金属，各自形成一个小凹坑。
然后经过一段时间间隔，排除电蚀产物和介质恢复绝缘，再在两级间加电…，如此连续的重复放电，工具电极不断地向工件进给就可将工具的形状复制在工件上，加工出所需要的零件。
电火花加工原理图其加工的必备条件是：必须采用脉冲电源；工具电极和工件被加工表面之间必须保持一定的间隙；放电必须在一定绝缘性能的液体介质中进行。
2 电火花加工的特点2.1 电火花加工的表面质量和速度电火花机加工在加工模具的时候通常会使用粗、中、精的分档加工法。
粗加工使用大功率、低损耗去完成加工，此外中、精加工的电极损耗相对较大，通常精加工时的余量小，所以电极的损耗也变小，它可利用加工尺寸来控制进行补偿，也可在不影响精度的情况之下忽略此项。
2.2 电火花的碳渣和排渣电火花机加工要顺利进行加工的条件之一是要平衡产生碳渣和排除碳渣。
若单单牺牲加工速度去排除碳渣，像在中、精加工时用高电压，大休止脉波等等。
同时加工面形状复杂也会影响排除碳渣，排屑路径便会变得不通畅。
只用拥有良好的排除条件以及方法，对其采取积极处理方式。
2.3 电极和电火花工件之间的相互损耗电火花机放电脉波时间长，能够有效的减小电极的损耗。
电火花机粗加工通常使用长放电脉波以及大电流放电，加工速度快同时电极损耗也减小。
电火花在精加工之时，小电流放电一定要减小放电脉波的时间，这样的做法加大了电极损耗的同时还大幅度降低了加工速度。
（加工速度即单位时间中电极丝中心线在加工工件上切过的面积的总和，快走丝线为40~80mm2/min，慢走丝可达350mm2/min）3 电火花的加工过程电火花加工是一个非常复杂的过程，其微观过程是热力、流体力、电场力、磁力、电化学等综合作用的结果。
这一过程可分为以下四个阶段：1）极间介质的电离、击穿，形成放电通道2）介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀3）电极材料的抛出4）极间介质的电离消除4 影响金属蚀除率的主要因素4.1 极性效应的影响在电火花放电加工过程中，无论是正极还是负极，都会受到不同程度的电蚀。
这种单纯由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。
为了充分地利用极性效应，最大限度地降低工具电极的损耗，应合理选用工具电极的材料，根据电极对材料的物理性能、加工要求选用最佳的电参数，正确地选用极性，使工件的蚀除速度最高，工具损耗尽可能小。
（1）在短脉冲加工时，负电子对正极的轰击作用大于正离子对负极的轰击，因为负电子质量下，在短时间内达到了很高的速度，所得了很高的能量。
因此在窄脉冲（t<10us）精加工时，采用正极性；（2）在长脉冲（放电持续时间较长）加工时，质量和惯性大的正离子将有足够的时间加速，能量达到足够大轰击负极表面。
因此在采用长脉冲（t>100us ）粗加工时，应采用负极性加工，可以得到较高的蚀除速度和较低的电极损耗。
4.2 电参数电火花加工脉冲电源的可控参数有：脉宽、脉间、峰值电流、峰值电压。
对蚀除量影响的综合作用规律可以用脉冲能量的大小和变化率来描述。
无论正极或负极，都存在单个脉冲的蚀除量与单个脉冲能量在一定范围内成正比的关系。
某一段时间内的总蚀除量约等于这段时间内各单个有效脉冲蚀除量的总和。
4.3 金属材料热学常数热学常数是指熔点、沸点、热导率、比热容、熔化潜热、气化潜热等。
当脉冲放电能量相同时，金属的熔点、沸点、比热容、熔化潜热、气化潜热愈高，电蚀量将愈小，愈难加工；导热系数愈大的金属，由于较多地把瞬时产生的热量传导散失到其他部位，降低了本身的蚀除量。
总之，电极的蚀除量与电极材料的导热系数以及其他热学常数、单个脉冲能量、脉冲能量变化率有密切关系。
5 电火花加工的加工速度和工具的损耗速度5.1 加工速度单位时间内工件的蚀除量称之为加工速度，一般采用体积加工速度来表示，即被加工掉的体积除以加工时间Vm=V/t提高脉冲频率，靠缩小脉冲停歇时间，但脉冲停歇时间过短，会使加工区工作液来不及消电离、排除电蚀产物及气泡来恢复其介电性能，以致形成破坏性的稳定电弧放电，使电火花加工过程不能正常运行。
增加单个脉冲能量主要靠加大脉冲电流和增加脉冲宽度。
单个脉冲能量的增加可提高加工速度，但同时会使表面粗糙度变坏和降低加工精度，一般只用于粗加工和半精加工的场合。
提高工艺系数K的途径，合理选用电极材料、电参数和工作液，改善工作液的循环过滤方式等，从而提高有效脉冲利用率，达到提高工艺系数的目的。
5.2 工具电极损耗速度采用相对损耗或损耗比θ作为衡量工具电极耐损耗的指标。
即θ=(Ve/Vw) × 100%上式中加工速度和损耗速度均以mm3/min为单位计算，则θ为体积相对损耗。
如以g/min为单位计算，则θ为重量相对损耗；如以mm/min为单位计算，则θ为直线相对损耗。
每种电极材料都有一最佳峰值电流宽度与熔坑的最大体积对应。
合理选择工具电极的材料，以确保工具电极的最佳峰值电流宽度偏离工件电极的最佳峰值电流宽度，以工件电极的最佳峰值电流宽度作为依据选择加工脉冲的参数，可以保证电极的低损耗。
6 影响电火花加工精度和表面质量的主要因素影响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”。
6.1 加工间隙(侧面间隙)的影响电火花加工时，工具电极与工件之间存在着一定的放电间隙，如果加工过程中放电间隙能保持不变，则可以通过修正工具电极的尺寸，对放电间隙进行补偿，以获得较高的加工精度。
然而，放电间隙的大小实际上是变化的，影响着加工精度。
除此之外，间隙大小对加工精度也有影响，尤其对复杂形状的加工表面、棱角部位电场强度分布不均，间隙越大，影响越严重。
因此，应缩小放电间隙，这样不但能提高仿形精度，而且放电间隙越小，可能产生的间隙变化量也越小；另外还必须尽可能使加工过程稳定.6.2 工具电极的损耗及其稳定性和“二次放电”工具电极的损耗对尺寸精度和形状精度都有影响。
“二次放电”是指已加工表面上由于电蚀产物等的介入而再次进行的非正常放电，集中反映在加工深度方向产生斜度和加工棱角棱边变钝方面。
6.3 表面粗糙度电火花加工表面的粗糙度取决于放电蚀坑的深度及其分布的均匀程度，只有在加工表面产生浅而分布均匀的放电蚀坑，才能保证加工表面有较小的粗糙度值。
为了控制放电凹坑的均匀性，需要采用等能量放电脉冲控制技术，即检测间隙电压击穿下降沿，控制放电脉冲电流宽度相等，用相同的脉冲能量进行加工，从而使加工表面粗糙度微观上均匀一致。
影响粗糙度的因素还有：1）脉冲能量越大，加工速度越高，Ra值越大；2）工件材料越硬、熔点越高，Ra值越小；3）工具电极的表面粗糙度越大，工件的Ra值越大。
6.4 加工斜度的影响在加工中，不论型孔还是型腔，侧壁都有斜度，形成斜度的原因，除电极侧壁本身在技术要求或制造中原有的斜度外，一般都是由电极的损耗不均匀，以及“二次放电”等因素造成的。
(1)工作液脏污程度的影响。
工作液越脏，“二次放电”的机会就越多，同时由于间隙状态恶劣，电极回升的次数必然增多。
这两种情况都将使加工斜度增大。
(2)电极损耗的影响。
电极由于损耗而形成锥度，这种锥度反映到工件上，就形成了加工斜度。
(3)加工深度的影响。
随着加工深度的增加，加工斜度也随着增加，但不是成比例关系。
当加工深度超过一定数值后，被加工件的上口尺寸就不再扩大了，即加工斜度不再增加。
(4)冲油或抽油的影响。
采用冲油或抽油对加工斜度的影响是不同的。
用冲油加工时，电蚀产物由已加工面流出，增加了“二次放电”的机会，使加工斜度增大。
而用抽油加工时，电蚀产物是由抽吸管排出去，干净的工作液从电极周边进入，所以在已加工面出现“二次放电”的机会较少，加工斜度也就小。
不同的加工对象对加工斜度的要求也不同。
在型腔加工中，由于本身要求有一定的拔模斜度，则对加工斜度的要求并不严格。
对于直壁冲模，则要求加工斜度比较严格。
只要掌握影响加工斜度的规律，即可达到预定的要求。
7 结束语总之，电火花加工作为一门新型的加工技术，在未来定会占有一席之地。
因其能源为电能，比起以煤炭，天然气，石油等难以再生资源为能源的生产设备来说无疑是一种优势！参考文献[1] 张立新,程江涛影响机械加工精度因素浅析.2008[2] 伍端阳数控电火花加工现场应用技术精讲机械工业出版社 2009[3] 李云程模具制造工艺学机械工业出版社 1999[4] 罗百辉 2009年中国模具行业现状与趋势阐述分析价值中国网 2009[5] 李文卓.就电火花加工系统及其相关技术的研究.哈尔滨工业大学，2002[6] 王振龙，赵万生.微制造系统中的微细电火花加工技术.制造技术与机床.2003(09)[7] 霍孟友，张建华，艾兴.电火花放电加工间隙状态检测方法综述[J].电加工与模具.2003（03）。
