第三章先进制造工艺

第三章先进制造工艺2023/12/28第三章先进制造工艺主要内容概述电火花加工电化学加工高能束加工超声波加工2第三章先进制造工艺1.1特种加工的产生与发展第二次世界大战后，特别是进入20世纪50年代以来，随着生产发展和科学实验的需要，对机械制造部门提出了下列新的要求：(1)解决各种难切削材料的加工问题。(2)解决各种特殊复杂表面的加工问题。(3)解决各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工问题。3第三章先进制造工艺4第三章先进制造工艺5第三章先进制造工艺1.2特种加工的概念随着社会生产的需要和科学技术的进步，20世纪40年代，前苏联科学家拉扎连柯夫妇研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉，开创和发明了电火花加工。6第三章先进制造工艺1.2特种加工的概念由于各种先进技术的不断应用，产生了多种有别于传统机械加工的新加工方法。这些新加工方法从广义上定义为特种加工(NTM，Non-TraditionalMachining)，也被称为非传统加工技术，其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现材料去除。

7第三章先进制造工艺1.3特种加工的特点及发展

与传统的机械加工相比，特种加工的不同点是：(1)不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属材料。(2)加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，故加工的难易与工件硬度无关。(3)各种加工方法可以任意复合、扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于扩大应用范围。如目前的电解电火花加工(ECDM)、电解电弧加工(ECAM)就是两种特种加工复合而形成的新加工方法。8第三章先进制造工艺特种加工与传统加工的区别传统加工：以硬克软特种加工：工具的硬度不一定大于工件的硬度传统加工：利用机械能特种加工：利用电能、化学能、声能、光能等传统加工方法：利用机械能和切削力来切除工件金属而达到制造要求，其加工实质是“以硬对软”。9第三章先进制造工艺正因为特种加工工艺具有上述特点，所以就总体而言，特种加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属或非金属材料，且专长于加工复杂、微细表面和低刚度的零件。目前，国际上对特种加工技术的研究主要表现在以下几个方面：(1)微细化。目前，国际上对微细电火花加工、微细超声波加工、微细激光加工、微细电化学加工等的研究正方兴未艾，特种微细加工技术有望成为三维实体微细加工的主流技术。(2)特种加工的应用领域正在拓宽。例如，非导电材料的电火花加工，电火花、激光、电子束表面改性等。1.3特种加工的特点及发展

10第三章先进制造工艺(3)广泛采用自动化技术。充分利用计算机技术对特种加工设备的控制系统、电源系统进行优化，建立综合参数自适应控制装置、数据库等，进而建立特种加工的CAD/CAM和FMS系统，这是当前特种加工技术的主要发展趋势。用简单工具电极加工复杂的三维曲面是电解加工和电火花加工的发展方向。目前已实现用四轴联动线切割机床切出扭曲变截面的叶片。随着设备自动化程度的提高，实现特种加工柔性制造系统已成为各工业国家追求的目标。 1.3特种加工的特点及发展

11第三章先进制造工艺我国的特种加工技术起步较早。20世纪50年代中期我国工厂已设计研制出电火花穿孔机床，60年代末上海电表厂张维良工程师在阳极—机械切割的基础上发明了我国独创的快走丝线切割机床，上海复旦大学研制出电火花线切割数控系统。但是由于我国原有的工业基础薄弱，特种加工设备和整体技术水平与国际先进水平有不少差距，每年还需从国外进口300台以上高档电加工机床。1.3特种加工的特点及发展

12第三章先进制造工艺1.4特种加工的发展方向向微细加工、纳米加工方向发展

（微细电火花、超声波、激光、电化学等）

电火花打孔φ10μm激光打孔13第三章先进制造工艺1.4

特种加工的发展方向自动化、柔性化、集成化、智能化概念和技术渗透到特种加工领域

（加工质量和效率高、多品种小批量、设计制造一体化、智能决策）新方法、新技术

（新的加工方法、复合加工）绿色制造

（用水基液代替有污染的工作液）

14第三章先进制造工艺1.5

特种加工的分类特种加工的分类还没有明确的规定，一般按能量来源和作用形式以及加工原理可分为表1-1所示的形式。表1-1常用特种加工方法的分类加工方法主要能量形式作用形式符号电火花加工电火花成型加工电能、热能熔化、气化EDM电火花线切割加工电能、热能熔化、气化WEDM电化学加工电解加工电化学能金属离子阳极溶解ECM(ELM)电解磨削电化学能、机械能阳极溶解、磨削EGM(ECG)电解研磨电化学能、机械能阳极溶解、研磨ECH电铸电化学能金属离子阴极沉积EFM涂镀电化学能金属离子阴极沉积EPM高能束加工激光束加工光能、热能熔化、气化LBM电子束加工光能、热能熔化、气化EBM离子束加工电能、机械能切蚀IBM等离子弧加工电能、热能熔化、气化PAM15第三章先进制造工艺表1-1常用特种加工方法的分类物料切蚀加工超声加工声能、机械能切蚀USM磨料流加工机械能切蚀AFM液体喷射加工机械能切蚀HDM化学加工化学铣削化学能腐蚀CHM化学抛光化学能腐蚀CHP光刻光能、化学能光化学腐蚀PCM复合加工电化学电弧加工电化学能熔化、气化腐蚀ECAM电解电化学机械磨削电能、热能离子溶解、熔化、切割MEEC16第三章先进制造工艺尽管特种加工优点突出，应用日益广泛，但是各种特种加工的能量来源、作用形式、工艺特点却不尽相同，其加工特点与应用范围自然也不一样，而且各自还都具有一定的局限性。为了更好地应用和发挥各种特种加工的最佳功能及效果，必须依据工件材料、尺寸、形状、精度、生产率、经济性等情况作具体分析，区别对待，合理选择特种加工方法。表1-2对几种常见的特种加工方法进行了综合比较。1.5特种加工的分类17第三章先进制造工艺表1-2几种常见特种加工方法的综合比较加工方法可加工材料工具损耗率/%(最低/平均)材料去除率/(mm3/min)(平均/最高)可达到尺寸精度/mm(平均/最高)可达到表面粗糙度Ra/μm(平均/最高)主要适用范围电火花成型加工任何导电金属材料，如硬质合金钢、耐热钢、不锈钢、淬火钢、钛合金等0.1/1030/30000.03/0.00310/0.04从数微米的孔、槽到数米的超大型模具、工件等，如各种类型的孔、各种类型的模具电火花线切割加工较小(可补偿)20/200*(mm2/min)0.02/0.0025/0.32切割各种二维及三维直纹面组成的模具及零件，也常用于钼、钨、半导体材料或贵重金属切削电解加工不损耗100/100000.1/0.011.25/0.16从微小零件到超大型工件、模具的加工，如型孔、型腔、抛光、去毛刺等18第三章先进制造工艺电解磨削1/501/1000.02/0.0011.25/0.04硬质合金钢等难加工材料的磨削，如硬质合金刀具、量具等超声波加工任何脆性材料0.1/101/500.03/0.0050.63/0.16加工脆硬材料，如玻璃、石英、宝石、金刚石、硅等，可加工型孔、型腔、小孔等激光加工任何材料不损耗(三种加工，没有成型用的工具)瞬时去除率很高，受功率限制，平均去除率不高0.01/0.00110/1.25精密加工小孔、窄缝及成型切割、蚀刻，如金刚石拉丝模、钟表宝石轴承等电子束加工在各种难加工材料上打微小孔、切缝、蚀刻、焊接等，常用于制造大、中规模集成电路微电子器件离子束加工很低/0.01μm/0.01对零件表面进行超精密、超微量加工、抛光、刻蚀、掺杂、镀覆等表1-2几种常见特种加工方法的综合比较19第三章先进制造工艺2电火花加工

EDM—ElectricalDischargeMachining电火花加工的原理电火花加工的机理影响电蚀量的主要因素电火花加工的设备电火花加工的应用电火花线切割20第三章先进制造工艺2.1电火花加工的原理电火花加工基于电火花腐蚀原理，是在工具电极与工件电极相互靠近时，极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道中产生瞬时高温，使金属局部熔化，甚至气化，从而将金属蚀除下来。电腐蚀现象的原因火花放电

→产生热量

→

高温→金属局部熔化、气化

→

被去除电火花加工原理演示21第三章先进制造工艺2.1电火花加工原理－实现条件极间保持一定放电间隙→自动进给调节系统间隙过大：不能击穿间隙过小：短路接触瞬时的脉冲放电（10-7~10-3s）→脉冲电源连续放电：电弧放电，无法控制尺寸输送到两极间的能量要足够大，即放电通道要有很大的电流密度（一般为105-1016A/cm2）

22第三章先进制造工艺2.1电火花加工原理－实现条件两电极之间必须充入介质→工作液循环过滤系统工作液：煤油、皂化液、去离子水工作液的作用有利于火花放电排除电蚀产物冷却电极和工件对导电材料进行尺寸加工时，两极间为液体介质；进行材料表面强化时，两极间为气体介质。23第三章先进制造工艺2.2电火花加工的机理图2-1电火花加工机理24第三章先进制造工艺2.2电火花加工的机理(1)极间介质的电离、击穿，形成放电通道。工具电极与工件电极缓缓靠近，极间的电场强度增大，由于两电极的微观表面是凹凸不平的，因此在两极间距离最近的A、B处电场强度最大。工具电极与工件电极之间充满着液体介质，液体介质中不可避免地含有杂质及自由电子，它们在强大的电场作用下，形成了带负电的粒子和带正电的粒子，电场强度越大，带电粒子就越多，最终导致液体介质电离、击穿，形成放电通道。25第三章先进制造工艺2.2电火花加工的机理(1)极间介质的电离、击穿，形成放电通道。放电通道是由大量高速运动的带正电和带负电的粒子以及中性粒子组成的。由于通道截面很小，通道内因高温热膨胀形成的压力高达几万帕，高温高压的放电通道急速扩展，产生一个强烈的冲击波向四周传播。在放电的同时还伴随着光效应和声效应，这就形成了肉眼所能看到的电火花。26第三章先进制造工艺2.2电火花加工的机理极间介质的电离、击穿、形成放电通道

＋

－－27第三章先进制造工艺2.2电火花加工的机理(2)电极材料的熔化、气化热膨胀。液体介质被电离、击穿，形成放电通道后，通道间带负电的粒子奔向正极，带正电的粒子奔向负极，粒子间相互撞击，产生大量的热能，使通道瞬间达到很高的温度。通道高温首先使工作液汽化，进而气化，然后高温向四周扩散，使两电极表面的金属材料开始熔化直至沸腾气化。气化后的工作液和金属蒸气瞬间体积猛增，形成了爆炸的特性。所以在观察电火花加工时，可以看到工件与工具电极间有冒烟现象，并听到轻微的爆炸声。28第三章先进制造工艺2.2电火花加工的机理介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀

+

－29第三章先进制造工艺2.2电火花加工的机理(3)电极材料的抛出。正负电极间产生的电火花现象，使放电通道产生高温高压。通道中心的压力最高，工作液和金属气化后不断向外膨胀，形成内外瞬间压力差，高压力处的熔融金属液体和蒸汽被排挤，抛出放电通道，大部分被抛入到工作液中。仔细观察电火花加工，可以看到桔红色的火花四溅，这就是被抛出的高温金属熔滴和碎屑。30第三章先进制造工艺2.2电火花加工的机理电极材料抛出

+－存在下面三种作用热爆炸力瞬时膨胀电动力正负离子对电极的冲击压力流体动力蒸发、分解气体31第三章先进制造工艺2.2电火花加工的机理(4)极间介质的消电离。加工液流入放电间隙，将电蚀产物及残余的热量带走，并恢复绝缘状态。若电火花放电过程中产生的电蚀产物来不及排除和扩散，产生的热量将不能及时传出，使该处介质局部过热，局部过热的工作液高温分解、积炭，使加工无法继续进行，并烧坏电极。为了保证电火花加工过程的正常进行，在两次放电之间必须有足够的时间间隔让电蚀产物充分排出，恢复放电通道的绝缘性，使工作液介质消电离。32第三章先进制造工艺2.2电火花加工的机理一次电火花腐蚀的微观过程（3）电极材料抛出 气化区熔化区热影响区无变化区33第三章先进制造工艺2.2电火花加工的机理上述步骤(1)～(4)在一秒内约数千次甚至数万次地往复式进行；即单个脉冲放电结束，经过一段时间间隔(即脉冲间隔)使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲又作用到工具电极和工件上，又会在当时极间距离相对最近或绝缘强度最弱处击穿放电，蚀出另一个小凹坑。这样以相当高的频率连续不断地放电，工件不断地被蚀除，故工件加工表面将由无数个相互重叠的小凹坑组成(如图2-2所示)。所以电火花加工是大量的微小放电痕迹逐渐累积而成的去除金属的加工方式。34第三章先进制造工艺2.2电火花加工的机理图2-2电火花表面局部放大图35第三章先进制造工艺2.3影响材料电蚀量的主要因素极性效应覆盖效应电参数金属材料热学常数工作液其他因素36第三章先进制造工艺2.31极性效应对电蚀量的影响极性效应在电火花加工时，相同材料(如用钢电极加工钢)两电极的被腐蚀量是不同的。其中一个电极比另一个电极的蚀除量大，这种现象叫做极性效应。如果两电极材料不同，则极性效应更加明显。在生产中，将工件接脉冲电源正极(工具电极接脉冲电源负极)的加工称为正极性加工，反之称为负极性加工。37第三章先进制造工艺2.31极性效应对电蚀量的影响在实际加工中，极性效应受到电极及电极材料、加工介质、电源种类、单个脉冲能量等多种因素的影响，其中主要原因是脉冲宽度。“正极性”接线图“负极性”接线图38第三章先进制造工艺2.31极性效应对电蚀量的影响在电场的作用下，放电通道中的电子奔向正极，正离子奔向负极。在窄脉宽度加工时，由于电子惯性小，运动灵活，大量的电子奔向正极，并轰击正极表面，使正极表面迅速熔化和气化；而正离子惯性大，运动缓慢，只有一小部分能够到达负极表面，而大量的正离子不能到达；因此电子的轰击作用大于正离子的轰击作用，正极的电蚀量大于负极的电蚀量，这时应采用正极性加工。39第三章先进制造工艺2.31极性效应对电蚀量的影响在宽脉冲宽度加工时，因为质量和惯性都大的正离子将有足够的时间到达负极表面；由于正离子的质量大，它对负极表面的轰击破坏作用要比电子强，同时到达负极的正离子又会牵制电子的运动，故负极的电蚀量将大于正极，这时应采用负极性加工。在实际加工中，要充分利用极性效应，正确选择极性，最大限度地提高工件的蚀除量，降低工具电极的损耗。40第三章先进制造工艺2.31极性效应对电蚀量的影响＋－－＋－＋电子的质量<正离子的质量

电子的惯性小窄脉冲：正极性加工长脉冲：负极性加工

41第三章先进制造工艺2.32覆盖效应对电蚀量的影响在材料放电腐蚀过程中，一个电极的电蚀产物转移到另一个电极表面上，形成一定厚度的覆盖层，这种现象叫做覆盖效应。覆盖效应对被覆盖电极起到了保护和补偿作用，改变了两极的电蚀量，合理利用覆盖效应有利于降低电极损耗。在电火花加工过程中，覆盖层不断形成又不断被破坏。为了实现电极低损耗，达到提高加工精度的目的，必须使覆盖层形成与破坏的程度达到动态平衡。42第三章先进制造工艺2.32覆盖效应对电蚀量的影响在油类介质中加工时，覆盖层主要是石墨化的碳素层，其次是粘附在电极表面的金属微粒粘结层。碳素层具有很高的耐电腐蚀性，对电极表面有一定保护作用。碳素层的生成条件主要有以下几点：(1)要有足够高的温度，电极上待覆盖部分的表面温度不低于碳素层生成温度，但要低于熔点，以使碳粒子烧结成石墨化的耐蚀层。(2)要有足够多的电蚀产物，尤其是介质的热解产物─碳粒子。(3)要有足够时间，以便在这一表面上形成一定厚度的碳素层。(4)一般采用负极性加工，因为碳素层易在阳极表面生成。(5)必须在油类介质中加工。43第三章先进制造工艺2.32覆盖效应对电蚀量的影响影响覆盖效应的主要因素有如下：(1)脉冲参数与波形的影响。增大脉冲放电能量有助于覆盖层的生长，但对中、精加工有相当大的局限性；减小脉冲间隔有利于在各种电规准下生成覆盖层，但若脉冲间隔过小，正常的火花放电有转变为破坏性电弧放电的危险。此外，采用某些组合脉冲波加工，有助于覆盖层的生成，其作用类似于减小脉冲间隔，并且可大大减少转变为破坏性电弧放电的危险。44第三章先进制造工艺2.32覆盖效应对电蚀量的影响影响覆盖效应的主要因素有如下：(2)电极对材料的影响。（紫铜和石墨）铜加工钢时覆盖效应较明显，但铜电极加工硬质合金工件则不大容易生成覆盖层。铜的熔点虽比钢低，但由于导热系数比较大，电蚀量一般就比钢小；石墨的电蚀量很小，因为它的熔点、沸点温度很高，且热容量又很大。工业生产中，具有高耐蚀性的碳素石墨电极获得了广泛地应用。45第三章先进制造工艺2.32覆盖效应对电蚀量的影响影响覆盖效应的主要因素有如下：(3)工作液的影响。油类工作液在放电产生的高温作用下，生成大量的碳粒子，有助于碳素层的生成。如果用水做工作液，则不会产生碳素层。46第三章先进制造工艺2.32覆盖效应对电蚀量的影响影响覆盖效应的主要因素有如下：(4)工艺条件的影响。覆盖层的形成还与间隙状态有关。如工作液脏、电极截面面积较大、电极间隙较小、加工状态较稳定等情况均有助于生成覆盖层。但若加工中冲油压力太大，则覆盖层较难生成。这是因为冲油会使趋向电极表面的微粒运动加剧，而微粒无法粘附到电极表面上去。47第三章先进制造工艺2.33电参数对电蚀量的影响电火花加工过程中腐蚀金属的量(即电蚀量)与单个脉冲能量、脉冲效率等电参数密切相关。在电火花加工过程中，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，所以正、负极的蚀除速度与单个脉冲能量、脉冲频率成正比。48第三章先进制造工艺2.33电参数对电蚀量的影响单个脉冲能量与平均放电电压、平均放电电流和脉冲宽度成正比。在实际加工中，其中击穿后的放电电压与电极材料及工作液种类有关，而且在放电过程中变化很小，所以对单个脉冲能量的大小主要取决于平均放电电流和脉冲宽度的大小。由上可见，要提高电蚀量，应增加平均放电电流、脉冲宽度及提高脉冲频率。49第三章先进制造工艺2.33电参数对电蚀量的影响但在实际生产中，这些因素往往是相互制约的，并影响到其它工艺指标，应根据具体情况综合考虑。例如，增加平均放电电流，加工表面粗糙度值也随之增大。q：在t时间内的总蚀除量；υ：蚀除速度，亦即工件生产率或工具损耗速度；Wm：单个脉冲能量；f:脉冲频率；φ:有效脉冲利用率；t:加工时间；K:与电极材料、脉冲参数、工作液等有关的工艺参数。50第三章先进制造工艺2.33电参数对电蚀量的影响因此提高电蚀量和生产率的途径在于：提高脉冲频率，增加单个脉冲能量或增加平均放电电流（对矩形脉冲即为峰值电流）和脉冲宽度；减小脉间并提高有关的工艺参数但脉间过短，又将产生电弧放电，而随着单个脉冲能量的增加，加工表面粗糙度值也随之增大。在生产中要考虑到以上各因素之间的相互制约关系和对其它工艺指标的影响。51第三章先进制造工艺2.34金属材料热学常数对电蚀量的影响正负电极表面电蚀量分配不均除了与电极极性有关外，还与电极的材料有很大关系。当每次脉冲放电时，在通道内以及正、负电极放电点都瞬时获得大量热能，这些热能有一部分由于热传导而散失到电极其它部分和工作液中，其余都将消耗在比热容、熔化热、气化热中。当脉冲放电能量相同时，金属工件的熔点、沸点、比热容、熔化热、气化热等愈高，电蚀量将愈少，愈难加工；导热系数愈大的金属，因能把较多的热量传导、散失到其它部位，故降低了本身的蚀除量。52第三章先进制造工艺2.34金属材料热学常数对电蚀量的影响因此，电极的蚀除量与电极材料的导热系数及其它热学常数等有密切的关系。而且单个脉冲能量一定时，脉冲电流幅值愈小，脉冲宽度愈长，散失的热量也愈多，使电蚀量减少；当脉冲宽度愈短，脉冲电流幅值愈大，会使热量过于集中而来不及传导扩散。虽然散失的热量减少，但抛出金属中的气化部分比例增大，多耗了气化热，使得电蚀量也降低。53第三章先进制造工艺2.35工作液对电蚀量的影响电火花加工一般在液体介质中进行。液体介质通常叫做工作液。工作液作用主要是：(1)压缩放电通道，并限制其扩展，使放电能量高度集中在极小的区域内，既加强了蚀除的效果，又提高了放电仿型的精确性。(2)加速电极间隙的冷却和消电离过程，有助于防止出现破坏性电弧放电。(3)加速电蚀产物的排除。(4)加剧放电的流体动力过程，有助于金属的抛出。54第三章先进制造工艺2.35工作液对电蚀量的影响只有绝缘介质才能产生火花击穿并且在放电结束后迅速恢复间隙绝缘状态。液体介质的绝缘强度比较高，可以在较小电极间隙下击穿，从而提高仿型精度；火花放电受液体介质的压缩和放电磁场的压缩，放电通道截面积很小，电流密度高度集中，提高了生产率和加工精度；在脉冲放电作用下，液体介质急剧蒸发，产生局部高压有利于金属和电蚀产物的排出，液体介质冷却电极和工件，防止热变形。冷却的介质又使电流密度加大，能量更加集中。绝缘恢复得快的液体介质有助于减少放电后残留离子，避免电弧放电。55第三章先进制造工艺2.35工作液对电蚀量的影响工作液性能对加工质量的影响很大。介电性能好，密度和粘度大的工作液有利于压缩放电通道，提高放电能量密度，强化电蚀产物抛出；但粘度大又不利于电蚀产物排出，影响正常放电。目前，电火花成形加工多采用油类做工作液。机油粘度大、燃点高，用它做工作液有利于压缩放电通道，提高放电的能量密度，强化电蚀产物的抛出效果，但粘度大，不利于电蚀产物的排出，影响正常放电；煤油粘度低，流动性好，但排屑条件较好。56第三章先进制造工艺2.35工作液对电蚀量的影响粗加工时脉冲能量大，加工间隙大，爆炸排屑抛出能力强，选用介电性能、粘度较大的机油，机油燃点较高，大能量加工时着火燃烧的可能性小。在半精、精加工时放电间隙小，排屑困难，选用粘度小，流动性好，渗透性好的煤油作为工作液。用各种油类以及其它碳氢化合物做工作液时，在放电过程中不可避免地产生大量碳黑，严重影响电蚀产物的排除及加工速度，这种影响在精密加工中尤为明显。在精密加工中，可采用比较纯的蒸馏水、去离子水或乙醇水溶液来做工作液，其绝缘强度比普通水高。57第三章先进制造工艺2.36其它因素对电蚀量的影响加工过程的稳定性，加工过程不稳定将干扰以致破坏正常的火花放电，使有效脉冲利用率降低。随着加工深度、加工面积的增加，或者加工型面复杂程度的增加，都将不利于电蚀产物的排出，影响加工稳定性；降低加工速度，严重时将造成结炭拉弧，使加工难以进行。58第三章先进制造工艺2.36其它因素对电蚀量的影响为了改善排屑条件，提高加工速度和防止拉弧，常采用强迫冲油和工具电极定时抬刀等措施。电极材料对加工稳定性也有影响，钢电极加工钢时不易稳定，纯铜、黄铜加工钢时则比较稳定。脉冲电源的波形及其前后沿陡度影响着输入能量的集中或分散程度，对电蚀量也有很大影响。59第三章先进制造工艺2.36其它因素对电蚀量的影响在电火花加工过程中电极材料瞬时熔化或气化而抛出，如果抛出速度很高，就会冲击另一电极表面使其蚀除量增大；如果抛出速度较低，则当喷射到另一电极表面时，会反粘和涂覆在电极表面，减少其蚀除量。炭黑膜的形成也将影响到电极的蚀除量。如果工作液是以水溶液为基础的，如去离子水、乳化液等，还会产生电化学阳极溶解和阴极电镀沉积现象，影响电极的蚀除量。60第三章先进制造工艺2.5电火花加工的特点(1)被加工材料的可加工性主要取决于材料的电学、热学性能，而与材料的力学性能几乎无关。这就使电火花加工能以柔克刚，用较软的工具加工较硬和较韧的材料，例如用紫铜或石墨的工具电极加工淬火钢；不锈钢、硬质合金，甚至可以加工各种超便材料。(2)加工中工具电极与工件不直接接触，故没有显著的“切削力”，适于加工各种弹性薄壁件，对于大件加工也不会出现因同时加工的面积大而引起加工变形的问题。(3)可以将电极的形状“复印”到工件上．适合加工各种型孔、空间曲面及复杂形状的表面。61第三章先进制造工艺2.5电火花加工的应用电火花穿孔加工演示电火花成型加工演示62第三章先进制造工艺电火花加工表面粗糙度粗加工表面半精加工表面精加工表面63第三章先进制造工艺2.6电火花线切割－工作原理电火花线切割是采用线状电极通过火花放电对工件进行切割的。有时被笼统地称为线切割。电火花线切割无须制作成形电极，而是采用电极丝(铜丝或钼丝)对工件进行切割成形。电极是铜丝或钼丝，贮丝筒使电极丝作正反向交替移动，工作台带动工件在两个水平坐标方向上按预定的控制程序作伺服进给运动，从而切割工件成形。64第三章先进制造工艺2.6电火花线切割－工作原理电极丝与工件之间脉冲放电（正极性加工）电极丝沿其轴向作走丝运动（金属丝φ0.006~0.2mm）工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动快走丝：走丝速度8～10m/s，往复运动（我国独创）慢走丝：走丝速度＜0.2m/s，单向运动XY电源电火花线切割加工演示.65第三章先进制造工艺2.6电火花线切割－加工过程在工件上打孔安装钼丝进行切割冷却液起着冷却和绝缘的双重作用加工后的零件66第三章先进制