模具制造第六章

5.1.1.1电火花加工的基本原理电火花加工的原理是利用在工具和工件之间产生脉冲性火花放电（当两个不同极性的带电电极靠近到一定距离时，其间隙中的绝缘被破坏而出现蓝白色火花的现象）时的电腐蚀现象，有控制地蚀除多余的金属，以达到零件技术要求所规定的尺寸、形状及表面质量。电腐蚀的主要原因是火花放电时，火花通道中瞬时产生大量的热，达到很高的温度，使电极表面的金属材料局部熔化、气化、蒸发而被蚀除掉，形成放电凹坑。

发生电火花腐蚀应满足的条件：①必须使工具电极和工件被加工表面之间保持一定的间隙——必须具有工具电极的自动进给和调节装置②火花放电必须是瞬时的脉冲性放电——电火花加工必须采用单向脉冲电源③火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行。5.1.1.2电火花加工的物理本质

(1)电离—击穿：液体介质击穿和通道形成的过程。(2)放电—热蚀：能量转换和传递的过程。(3)抛出—消电离：电蚀物的抛出和极间恢复绝缘状态的过程。

5.1.2.1影响加工速率的主要因素

(2)极性效应在电火花加工过程中，无论是正极还是负极，都会受到不同程度的电腐蚀，即使是相同材料，正负电极的电蚀量也是不同的。这种由于正负极性不同而电蚀量不一样的现象叫做极性效应。产生极性效应的主要原因是在火花放电过程中，正负电极表面分别受到电子和正离子的轰击和瞬时热源的作用，在两极表面分配到的能量不一样，因而熔化、汽化及抛出的电蚀量也不一样。在短脉冲加工时，阳极的蚀除速度大于阴极的蚀除速度，较适合精加工；在长脉冲加工时，阴极的蚀除速度大于阳极的蚀除速度，较适合中粗加工。

5.1.2.2影响工具相对损耗的主要因素(1)正确选用电极材料

石墨：加工性能好，切削速度快；放电效率快，高一倍左右；熔点高；（放电过程中电极损耗小）窄长的电极高温放电容易变形，尺寸容易不准；重量（10倍左右的密度差距）；脏；不可重复回收；铜：放电表面精度较高；内应力过大，容易产生变形用于：高精度和表面要求的模具

4.2.2电火花线切割加工的特点①疏松接触式轻压放电。②不需要制造复杂的成形电极。③工件材料被蚀除的量很少。④可方便地加工各种复杂的精密零件及各种微槽和窄缝。⑤电极丝单位长度上损耗小，对加工精度的影响较小。⑥属正极性电火花加工，工件常接电源正极。⑦只能加工以直线为母线的曲面，不能加工任意空间曲面。只能加工贯穿轮廓。4.2.4电极丝及其移动速度

快走丝和中走丝电火花线切割大都选用钼丝或钨钼丝作电极丝，直径0.08—0.18mm，移动速度一般为7~l0m／s。慢速走丝机床大都采用黄铜丝，也可采用镀锌丝或钨丝，直径0.15—0.3mm。若加工棱角要求较高的工件时，宜选用细小的电极丝；若加工大厚度工件，或要求大电流切割的场合，应选用较粗的电极丝。

精度：快走丝0.02mm；中走丝0.006；慢走丝0.002mm。表面粗糙度Ra：快走丝1.25~2.5；慢走丝0.16

4.3.1电化学加工的分类

第1类：利用电化学阳极溶解来进行加工，主要有电解加工、电解抛光等；第Ⅱ类：利用电化学阴极沉积、涂覆进行加工，主要有电镀、涂镀、电铸等；第Ⅲ类：利用电化学加工与其他加工方法相结合的电化学复合加工工艺，目前主要有电化学加工与机械加工相结合，如电解磨削、电化学阳极机械加工。

4.3.3.2电解磨削的特点

(1)加工范围广，生产效率高(2)加工精度高，表面质量好(3)砂轮的磨损量小4.3.4电铸成形

利用电化学过程中的阴极沉积现象进行成形加工，即在原模上通过电化学方法沉积金属，然后分离以制造或复制金属制品。

①复制精度高。②重复精度高。③原模的材料不一定是金属。④电铸模具有一定的抗拉强度和硬度，铸成之后不需热处理。⑤不需特殊设备，操作简单。⑥电铸速度很慢，生产周期长。⑦尖角和凹槽部分铸层不均。主要用于搪塑玩具、吹塑制品、工艺制品、唱片等较小的注射模具，如螺旋齿轮、笔杆和笔套模具等。4.3.5.2照相化学腐蚀加工——原理

照相腐蚀是把所需的文字图像摄影到照相底片上，然后经光化学反应，把图像转移(或称复制)到涂有感光胶的金属表面，再经坚膜固化处理，使感光胶具有一定的抗蚀能力，最后经过化学腐蚀，即可获得所需图形的模具或金属表面。照相腐蚀不仅直接用于