第4章-电火花加工(教授专用)

电火花加工主讲:王国军4/9/20241.电火花加工又称放电加工或电蚀加工（electricaldischargemachining,简称EDM）它利用电、热能对零件进行加工。即利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电所产生的高温来熔蚀材料。

电火花加工4/9/20242.4/9/20243.4/9/20244.第一节电火花加工的机理、特点及分类一、电火花加工的机理4/9/20245.

图4-1电火花加工原理示意图

1—工件2—脉冲电源3—自动进给调节系统4—工具5—工作液6—过滤器7—工作液泵4/9/20246.电火花加工用的电源tpμiμtitot4/9/20247.电火花加工条件工具电极和工件表面间必须保持一定的放电间隙（几微米到几百微米）有足够的脉冲放电能量，以保证放电部位的金属熔化或气化。火花放电必须是瞬时性的脉冲放电；放电必须在具有一定绝缘性的液体介质中进行；4/9/20248.电火花加工的物理本质极间介质的电离、击穿，形成放电通道火花放电产生熔化、气化、热膨胀；抛出蚀除物；间隙介质消电离（恢复绝缘状态）4/9/20249.电火花加工的特点以柔克刚不存在宏观的“切削力”电脉冲参数可以任意调节；易于实现自动控制及自动化4/9/202410.电火花加工的应用穿孔加工

常指贯通的等截面或变截面的二维型孔的电火花加工。圆孔方槽

异形孔弯孔4/9/202411.型腔加工电火花型腔加工a)普通工作电极b)工具电极开有冲油孔4/9/202412.电火花磨削和镗削加工4/9/202413.电火花磨削和镗削加工电火花镗磨4/9/202414.电火花线切割加工电火花线切割加工原理图1-储丝筒2-工作台驱动电机3-导轮4-电极丝5-工件6-脉冲电源4/9/202415.第二节电火花加工中的基本工艺规律一、影响放电蚀除量的主要因素1、极性效应的影响4/9/202416.1、极性效应的影响4/9/202417.2、电参数对蚀除率的影响脉冲间隔、峰值电压、峰值电流等。4/9/202418.3、脉冲宽度对蚀除率的影响4/9/202419.4、金属材料热学常数对蚀除率的影响4/9/202420.第三节电火花加工设备和工作液一、电火花加工机床

电火花成形加工机床主要由机床主体、脉冲电源、自动进给调节系统、工作液过滤循环系统以及机床附件等部分组成。4/9/202421.电火花机床图4/9/202422.1、机床主体

包括主轴头、床身、立柱、工作台和工作液槽等部分。4/9/202423.2、脉冲电源3、自动进给调节系统4/9/202424.4、工作液循环过滤系统

工作液常用强迫循环方式，主要有冲油式和抽油式两种。工作液过滤方法有自然沉淀法、介质过滤法和离心过滤法等。冲抽油方式(a)下冲油式(b)上冲油式(c)下抽油式(d)上抽油式4/9/202425.第四节电火花穿孔成形加工电火花穿孔成形加工是利用火花放电腐蚀金属的原理，用工具电极对工件进行复制加工的工艺方法，应用范围如下：

穿孔加工——冲模、粉末冶金模、挤压模、型孔零件、小孔、小异形孔、深孔

型腔加工——型腔模（锻模、压铸模、塑料模、胶木模等）型腔零件4/9/202426.一、冲模的电火花加工工艺4/9/202427.冲压成形产品示例一——生活用品4/9/202428.冲压成形产品示例二——高科技产品4/9/202429.冲模凹模结构形式4/9/202430.凹模电火花穿孔加工4/9/202431.1、冲模的电火花加工工艺方法直接配合法用加长的钢凸模作电极加工凹模的型孔，加工后将凸模上的损耗部分去除。适合于Z=SL的凹模加工4/9/202432.1、冲模的电火花加工工艺方法凸模修配法其工作工程为：根据凹模尺寸制造电极加工凹模按照配合间隙配做凸模4/9/202433.1、冲模的电火花加工工艺方法混合加工法将凸模的加长部分选用与凸模不同的材料，如铸铁等粘接或钎焊在凸模上，与凸模一起加工，以粘接或钎焊部分作穿孔电极的工作部分。加工后，再将电极部分去除。4/9/202434.1、冲模的电火花加工工艺方法二次电极法利用一次电极制造出二次电极，再分别用一次和二次电极加工出凹模和凸模，并保证凸、凹模配合间隙。图二次电极法(a)加工凹模；(b)制造二次电极；(c)加工凸模；(d)凸、凹模配合1—一次电极；2—凹模；3—二次电极；4—凸模4/9/202435.2、工具电极电极材料4/9/202436.2、工具电极电极结构整体式电极4/9/202437.2、工具电极电极结构组合式电极4/9/202438.2、工具电极电极结构镶拼式电极4/9/202439.3、工具电极和工件的装夹定位电极的装夹4/9/202440.3、工具电极和工件的装夹定位电极的装夹4/9/202441.3、工具电极和工件的装夹定位电极的装夹4/9/202442.3、工具电极和工件的装夹定位电极的校正用千分表校正电极垂直度图4/9/202443.3、工具电极和工件的装夹定位电极的校正型腔加工用电极校正4/9/202444.4、电规准的选择与转换

电火花加工的电参数如电压、电流、脉宽、间歇等称为电规准

4/9/202445.二、型腔模的电火花加工工艺1、型腔模的电火花加工工艺方法工艺特点要求电极损耗小；金属蚀除量大；工作液循环不流畅，排屑困难；需附件4/9/202446.1、型腔模的电火花加工工艺方法加工工艺方法单电极平动法4/9/202447.1、型腔模的电火花加工工艺方法加工工艺方法平动头：解决修光侧壁和提高尺寸精度4/9/202448.平动头扩大间隙原理图4/9/202449.1、型腔模的电火花加工工艺方法加工工艺方法多电极更换法4/9/202450.1、型腔模的电火花加工工艺方法加工工艺方法分解电极法

分解电极法是根据型腔的几何形状，把电极分解成主型腔电极