电加工基本知识

电加工基本知识电加工基本知识2、电火花线切割加工1、电火花加工按钮电火花加工电火花线切割加工的原理

1电火花线切割加工的特点和应用

2实现电火花加工的条件

3电火花加工的特点

4电火花加工应用5电火花加工机床的组成及作用

6电火花成型加工工艺

7一、什么是电火花加工

电火花是一种自激放电，其特点如下：火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花放电。伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间（通常为10-7-10-3s）后及时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性（即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深），使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用，可使电极局部被腐蚀。利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法，叫电火花加工。电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火花放电。

按钮按钮电火花加工二、电火花加工的基本原理工具和工件与电源的两极相接，均浸在有一定绝缘度的流体介质（通常用煤油或矿物油）中。脉冲电压加到两极之间，在工具电极向工件电极运动中，将极间最近点的液体介质击穿，形成火花放电。由于放电通道截面积很小，通道中的瞬时高温使材料熔化和气化。单个脉冲能使工件表面形成微小凹坑，而无数个脉冲的积累将工件上的高点逐渐熔蚀。随着工具电极不断地向工件作进给运动，工具电极的形状便被复制在工件上。加工过程中所产生的金属微粒，则被流动的工作液流带走。同时，总能量的一小部分也释放到工具电极上形成一定的工具损耗。按钮举例：用插头插接线板时见到的火花（瞬时放电过程）。思考：充电器插头为什么长时间使用，没有出现插头材料局部被蚀除掉，形成放电凹坑呢？按钮

电火花加工原理示意图

三、实现电火花加工的条件（实现电火花加工，应具备如右条件）：

（三）在有一定绝缘性能的介质中放电。（液体绝缘介质）（二）火花放电必须是脉冲性放电。（采用脉冲电源）（一）工具电极和工件电极之间必须维持合理的放电间隙

按钮四、电火花加工的特点（一）电火花加工的优点如下：

按钮1.适于难切削材料的加工，如硬质合金、淬火钢等。2.加工复杂形状或特殊零件，应用领域日益扩大。3.工具电极制造容易。4.无明显的机械切削力。5.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。电火花加工特点（二）电火花加工的缺点如下：按钮1.主要用于加工金属等导电材料2.加工速度较慢3.有电极损耗，影响加工精度五、电火花加工应用（一）加工任何难加工的金属材料和导电材料。

（二）加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔、异形小孔、深小孔以及在硬质合金上加工螺纹螺孔等有特殊要求的零件。（三）加工形状复杂的表面。按钮形状复杂的工件六、电火花加工机床的组成及作用

从上面所谈的情况可以看到，要实现电火花加工过程，机床必须具备三个要素，即：脉冲电源，机械部分和自动控制系统，工作液过滤与循环系统。下面对这三要素的作用逐一加以简单讨论

（一）脉冲电源加在放电间隙上的电压必须是脉冲的，否则，放电将成为连续的电弧。所谓脉冲电源，实际就是一种电气线路或装置，它们能发出具有足够能量的脉冲电压来。

（二）机械部分和自动控制系统

其作用是维持工具电极和工件之间有一适当的放电间隙，并在线调整。按钮（三）工作液净化与循环系统

工作液的作用是使能量集中，强化加工过程，带走放电时所产生的热量和电蚀产物。工作液系统包括工作液的储存冷却、循环及其调节与保护、过滤以及利用工作液强迫循环系统。

上述三要素，有时也称为电火花加工机床的三大件，它们组成了电火花加工机床这一统一体，以满足加工工艺的要求。

按钮电火花机床七、电火花成型加工工艺

（一）零件图的工艺分析（二）选择工艺方法电火花成型加工主要包括穿孔加工和型腔加工。1.穿孔加工的工艺方法穿孔加工的工艺方法有直接配合法、间接配合法和阶梯电极加工法等。2.型腔加工的工艺方法型腔加工的工艺方法有：单电极平动法、多电极更换法、分解电极加工法等。按钮（三）工具电极电极材料的选择：紫铜(纯铜)、石墨，电极的设计(几何形状、精度)，电极的制造（如何制作电极）。（四）工件的准备预加工在电火花加工中去除金属余量，直接影响加工效率，所以在电加工前必须使工件有恰当的加工余量。原则上电加工余量越少越好，只要能保证加工成形即可。（五）电规准的选择（加工的一套电参数）按钮电火花线切割加工电火花线切割加工的原理

1电火花线切割加工的特点和应用

2电火花线切割加工机床

3电火花线切割加工工艺

4一、电火花线切割加工的原理

按钮电火花线切割加工的电蚀原理与电火花加工的原理相同，其加工原理如图所示。

电火花线切割加工：用连续移动的电极丝（钼丝或铜丝）作工具阴极，工件为阳极。机床工作台带动工件在水平面内作两个方向移动，可切割出二维图形。同时，丝架可作小角度摆动，可切割出斜面。二、电火花线切割加工的特点和应用

按钮（一）可切割各种高硬度材料，用于加工淬火后的模具、硬质合金模具和强磁材料。（二）由于采用数控技术，可编程切割形状复杂的型腔，易于实现CAD/CAM。

（三）由于几乎无切削力，故可切割极薄工件。（四）由于电极丝连续移动使用，可无视电极丝损耗，加工精度高。

（五）由于金属丝直径小，因而加工时省料，特别适宜于切割贵重金属材料。

(六)试制新产品时，可直接将某些板类工件切割出，省去了模具、刀具、工夹具等工装，使开发产品周期明显缩短，很适合小批量零件和试制品的生产加工。

(七)若配合四轴联动，可加工上、下面异形体，形状扭曲的曲面体、变锥度和球形体等零件。

三、电火花线切割加工机床

按钮国标规定的数控电火花线切割机床的型号，如DK7725的基本含义为：D为机床的类别代号，表示是电加工机床；K为机床的特性代号，表示是数控机床；第一个7为组代号，表示是电火花加工机床，第二个7为系代号(快走丝线切割机床为7，慢走丝线切割机床为6，电火花成型机床为1)；25为基本参数代号，表示工作台横向行程为250mm。数控线切割机床按电极丝的运行速度分成线切割慢速走丝(简称慢走丝)和线切割快速走丝(简称快走丝)两种。按钮电火花线切割加工机床按钮

(一)快速走丝线切割机床快速走丝线切割机床的电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s，是我国独创的电火花线切割加工模式。快速走丝线切割机床上运动的电极丝能够双向往返运行，重复使用，直至断丝为止。线电极材料常用直径为0.10～0.30mm的钼丝(有时也用钨丝或钨钼丝)。工作液通常采用乳化液。快速走丝线切割机床结构简单、价格便宜、生产率高，但由于运行速度快，工作时机床震动较大。钼丝和导轮的损耗快，加工精度和表面粗糙度就不如慢速走丝线切割机床，其加工精度一般为0.01～0.02mm，表面粗糙度Ra为1.25～2.5μm。

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（二）慢速走丝线切割机床慢速走丝线切割机床走丝速度低于0.2m/s。常用黄铜丝(有时也采用紫铜、钨、钼和各种合金的涂覆线)作为电极丝，铜丝直径通常为0.10～0.35mm。电极丝仅从一个单方向通过加工间隙，不重复使用，避免了因电极丝的损耗而降低加工精度。同时由于走丝速度慢，机床及电极丝的震动小，因此加工过程平稳，加工精度高，可达0.005mm，表面粗糙度Ra≤0.32μm。慢速走丝线切割机床的工作液一般采用去离子水、煤油等，生产率较高。各种线切割机床的结构大同小异，主要由机床本体、脉冲电源、数控系统和工作液循环系统组成。四、电火花线切割加工工艺

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（一）图样工艺性分析加工零件形状、尺寸等工艺性分析被加工零件的厚度必须小于丝架跨距，长、宽必须在机床x、y拖板的有效行程之内。（二）工件准备1.毛坯材料的选定及处理