电火花加工电极的复合制造技术
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南京信息职业技术学院毕业设计论文作者学号系部机电学院专业数控技术题目模具制造中的电火花成型的应用指导教师李新华评阅教师完成时间:年月日毕业设计中文摘要毕业设计外文摘要目录引言模具工业的迅速发展,推动了模具制造技术的进步。
电火花加工作为模具制造技术的一个重要分支,被赋予越来越高的加工要求。
同时在数控加工技术发展新形势的影响下,促使电火花加工技术朝着更深层次、更高水平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中心代替,但电火花加工仍旧有广阔的前景。
如在模具的复杂、精密小型腔、窄缝、沟槽、拐角、冒孔、深度切削等加工领域仍被广泛应用。
电火花机床的基本知识电火花原理通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电。
在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达万摄氏度以上,压力也有急剧变化,从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的金属微粒,被工作液带走。
这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢复绝缘状态。
紧接着,下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿,产生火花放电,重复上述过程。
这样,虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较多的金属,具有一定的生产率。
在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下,一边蚀除工件金属,一边使工具电极不断地向工件进给,最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。
因此,只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式,就能加工出各种复杂的型面。
电火花的优点与缺点优点()适合于难切削材料的加工。
电火花加工中,材料的加工性能主要取决于材料的热学性能,而几乎与力学性能(硬度、韧性、抗拉强度)无关,突破传统切削加工对刀具的限制。
电火花加工的基本原理及四个阶段概述电火花加工(Electrical Discharge Machining, EDM)是一种使用离子流引发的电火花来加工材料的非传统加工方法。
它具有高精度、无需机械接触、适用于硬质材料等优点,在模具制造、航空航天、医疗器械等领域得到广泛应用。
本文将介绍电火花加工的基本原理以及涉及的四个阶段。
基本原理电火花加工是通过在工件和电极之间施加高电压产生的强电场中,通过离子击穿和放电放大的作用,使工件表面的材料蒸发、熔化、氧化和脱落,从而实现对工件进行加工的一种方法。
电火花加工的基本原理可分为以下几个步骤:一、电极初始化电极初始化是电火花加工的第一个阶段,也是整个加工过程非常重要的一步。
在电极初始化阶段,电极与工件之间的间隙会被填充上介质,通常为绝缘油。
电极初始化的主要目的是为了保证加工过程中电极与工件之间的电气隔离,并提供离子形成通道所需的条件。
二、击穿阶段击穿阶段是电火花加工的第二个阶段。
在这个阶段,施加在电极和工件之间的高电压会导致液体介质中形成离子通道,并在高电场的作用下形成离子击穿。
离子通道的形成可以导致液相电导率的急剧增加,从而产生电流,使电火花放电得以发生。
三、脉冲放电阶段脉冲放电阶段是电火花加工的第三个阶段。
在击穿阶段之后,电火花会在电极和工件之间发生放电,产生强大的电流。
电火花放电的时间通常在几十微秒到几百微秒之间,而间歇时间则在几微秒到几毫秒之间。
通过周期性的充电和放电过程,电火花能够不断地冲击、腐蚀和剥离工件表面的材料。
四、冲击腐蚀阶段冲击腐蚀阶段是电火花加工的最后一个阶段,也是整个加工过程的主要阶段。
在这个阶段,电火花不断地冲击和腐蚀工件表面的材料,使其熔化、蒸发、氧化和脱落。
通过不断重复脉冲放电和冲击腐蚀过程,工件的形状和尺寸最终得以加工完成。
总结电火花加工以其高精度、无需机械接触、适用于硬质材料等优点在工业领域得到广泛应用。
在电火花加工的过程中,电极初始化、击穿阶段、脉冲放电阶段和冲击腐蚀阶段是不可或缺的四个阶段。
电火花加工技术Electrical Discharge Machining Technology 【摘要】电火花加工(Electrical Discharge Machining,简称EDM)是基于正负电极间脉冲放电时的电腐蚀现象对材料进行加工的,又称放点加工、电蚀加工、电脉冲加工等,是一种利用电、能量进行加工的方法。
电火花加工适用材料广、适用加工特殊及复杂形状的零件、脉冲参数可以调节、易于自动化,使得电火花加工技术成为特种加工领域的一门重要技术。
本文从电火花的发展历程、基本原理、特点及分类、基本工艺规律、加工设备和工作液、新技术发展及应用等方面加以论述。
【Abstract】EDM (Electrical Discharge Machining, hereinafter referred to as EDM) is based on the positive and negative electrode pulse discharge of electric corrosion phenomena of materials for processing, also known as drop point processing, electric erosion machining, electrical pulse processing and so on, is the use of electric energy for processing. Wide EDM application materials, processing, application of special and complex shapes of components, pulse parameters adjustable, easy to automate, EDM become special processing areas of an important technology. This article from the spark development course, basic principles, characteristics, classification, basic technology law, processing equipment and working fluid, new technology development and application in turn.【关键词】电火花加工发展历程、基本原理、特点、规律、新技术发展【Keywords 】 EDM course of development, basic principles Characteristics, The law, new technology development【引言】电火花加工技术作为特种加工的一门重要技术,人们对其研究及应用投入了大量的精力,同时也取得了丰硕的成果。
电火花加工工艺介绍电火花加工是一种先进的非传统的制造工艺,被广泛应用于精密模具制造、零件加工以及微纳制造领域。
它利用电弧的热破坏作用,在工件表面形成电弧行程,通过快速放电产生的高能量脉冲电流,使工件表面的材料熔化和蒸发,从而实现对工件进行精密的切削、锤击和打孔等操作。
以下将介绍电火花加工的工艺特点、加工步骤和应用领域。
1.工艺特点:(1)非接触式加工:电火花加工不需要实际的接触,只需靠电弧放电的热能破坏作用,使工件表面的材料熔化和蒸发,避免了磨损和变形的风险,适用于任何导电材料的加工。
(2)高精度加工:电火花加工能够实现微米级别的高精度加工,可以加工出形状复杂、高精度要求的模具和零件。
(3)加工质量好:电火花加工能够实现无切削力、无刀具磨损的加工方式,加工表面质量好,可以减少后续的抛光和研磨工序。
(4)适用范围广:电火花加工适用于各种硬脆材料的加工,如硬质合金、陶瓷、石英、玻璃等,且不受材料硬度的限制。
2.加工步骤:(1)工件设计:根据加工要求,设计出工件的形状和尺寸,在CAD 软件中进行建模。
(2)电极制作:根据工件形状和尺寸,制作相应形状的电极。
电极通常由铜、铜合金等导电材料制成,使用铜电极可以提高放电效率和加工速度。
(3)夹紧工件和电极:将工件与电极夹具固定在电火花加工机床上,确保工件与电极之间有一定的间隙。
(4)加工参数设置:根据工件材料、形状和尺寸,设置加工参数,如放电电流、放电时间、脉冲频率等。
(5)加工操作:启动电火花加工机床,通过控制系统控制电极和工件之间的距离和放电电流,开始进行电火花加工。
(6)加工完成:根据加工要求,设定加工深度和尺寸,电火花加工机床自动控制放电次数,直到达到要求的加工尺寸为止。
(7)清洁和抛光:将加工完成的工件进行清洗和抛光处理,以获得更好的表面质量。
3.应用领域:(1)模具制造:电火花加工广泛应用于模具制造领域,可以加工出各种形状复杂、高精度要求的模具,并且能够实现模具的高效加工和修复。
电火花加工过程的四个阶段电火花加工是一种先进的加工技术,它可以通过电解液和电极之间的电信号来制造各种形状和大小的零件。
这种技术可以用于制造复杂的零件,例如航空发动机和汽车发动机的零件,还可以用于制造医疗器械和手术工具等。
本文将详细介绍电火花加工过程的四个阶段,分别是放电、切割、清洗和检查。
一、放电阶段放电阶段是电火花加工的第一阶段,它是将电极放置在工件的表面上,然后通过电解液中的电信号来制造电火花。
这个过程需要高电压和低电流,以便在工件表面形成小孔。
这个过程通常需要几微秒到几毫秒的时间。
在放电过程中,电火花会使工件表面产生高温和高压,从而形成高能离子束。
二、切割阶段切割阶段是电火花加工的第二阶段,它是通过电火花来削除工件表面的材料。
这个过程需要高能离子束和电解液的帮助,以便将工件表面的材料削除。
在切割过程中,电火花会将工件表面的材料削除,形成所需的形状和大小。
这个过程通常需要几分钟到几小时的时间,取决于工件的大小和形状。
三、清洗阶段清洗阶段是电火花加工的第三阶段,它是除去工件表面的残留物和电解液。
这个过程可以通过水或其他清洗剂来完成,以便使工件表面干净和光滑。
在清洗过程中,工件表面的残留物和电解液会被冲洗掉,从而使工件表面变得干净和光滑。
四、检查阶段检查阶段是电火花加工的最后阶段,它是通过检查工件表面来确定其准确性和质量。
这个过程需要使用高精度测量工具来测量工件表面的尺寸和形状,并与所需的规格和要求进行比较。
在检查过程中,任何不准确或低质量的工件都会被拒绝或退回到制造商。
总结电火花加工过程的四个阶段分别是放电、切割、清洗和检查。
这个过程需要高精度的设备和技术,以便制造高质量的零件。
电火花加工技术在航空、汽车、医疗和其他行业中广泛应用,它可以大大提高零件的质量和生产效率。
电火花加工的电极材料电火花加工是一种常见的金属加工技术,其主要原理是利用电火花腐蚀的方式,在金属工件上形成所需的形状和尺寸。
而在电火花加工中,电极材料起着至关重要的作用,它直接影响到加工效果和加工质量。
电火花加工的电极材料主要分为两类:工作电极和对工电极。
工作电极是在工件上形成所需形状的电极,而对工电极则是与工作电极相对应的电极。
这两类电极材料在电火花加工中扮演着不同的角色。
对于工作电极,其材料的选择主要考虑以下几个因素:导电性能、耐磨性、耐腐蚀性和导热性能。
首先,导电性能是工作电极的基本要求,因为只有具备良好的导电性能,才能够在电火花加工过程中传递电流。
其次,耐磨性也是工作电极材料的重要指标,因为在电火花加工中,工作电极要与工件表面长时间接触,容易受到磨损。
再次,耐腐蚀性是指工作电极能够在电火花腐蚀环境中长时间稳定地工作,不受腐蚀损伤。
最后,导热性能也是工作电极材料的重要性能之一,因为在电火花加工中,工作电极需要散热,以保证加工过程中的稳定性。
常见的工作电极材料包括铜、银、钨合金和铜钼合金等。
铜是一种优良的工作电极材料,具有良好的导电性能和导热性能,可以满足大部分电火花加工的要求。
银比铜的导电性能更好,但其价格较高,一般应用于高精度的加工中。
钨合金是一种硬度高、耐磨性好的材料,常用于加工硬质材料。
铜钼合金则结合了铜和钼的优点,既具有良好的导电性能,又具备一定的耐磨性。
对于对工电极,其材料的选择也需要考虑导电性能、耐磨性和导热性能等因素。
与工作电极相比,对工电极更加注重导电性能,因为其主要作用是传递电流。
常见的对工电极材料包括铜和铜合金等,它们具有良好的导电性能和导热性能,能够满足对工电极的要求。
在电火花加工中,除了工作电极和对工电极外,还有一种特殊的电极材料,即滤波电极。
滤波电极主要用于过滤电火花放电中产生的杂质和气体,以提高加工质量。
滤波电极一般采用不锈钢材料,因为不锈钢具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能。
1943年,苏联学者拉扎连科夫妇研究发明电火花加工,之后随着脉冲电源和控制系统的改进,而迅速发展起来。
最初使用的脉冲电源是简单的电阻-电容回路。
50年代初,改进为电
工具电极相对损耗降低。
得以提高。
60年代中期,出现了晶体管和可控硅脉冲电源,提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗,并扩大了粗精加工的可调范围。
最初简单地保持放电间隙,控制工具电极的进退,逐步发展到利用微型计算机,对电参数和
进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙。
通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电。
能蚀除较多的金属,具有一定的生产率。
在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下,一边蚀除工件金属,一边使工具电极不
的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式,就能加工出各种复杂的型面。
在加工过程中,工具电极也有损耗,但小于工件金属的蚀除量,甚至接近于无损耗。
螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工;小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。
动化;加工后表面产生变质层,在某些应用中须进一步去除;工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。
电火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料,。