特种加工技术（第四版）课件 4 电火花加工工艺及实例

第四章电火花加工工艺及实例一.电火花加工方法二.电火花加工准备工作三.加工规准转换及加工实例四.电火花加工中应注意的一些问题

4.1电火花加工方法4.1.1电火花穿孔加工方法图4-2凹模的电火花加工1．间接法图4-3间接法4.1电火花加工方法2．直接法图4-4直接法4.1电火花加工方法3．混合法图4-5混合法4.1电火花加工方法3．阶梯工具电极加工法图4-6

用阶梯工具电极加工冲模4.1电火花加工方法4.1电火花加工方法4.1.2电火花成型加工方法1．单工具电极直接成型法图4-7单工具电极直接成型法4.1电火花加工方法2．多电极更换法图4-7多电极更换法4.1电火花加工方法3．分解电极加工法图4-9分解电极加工法4.1电火花加工方法4．手动侧壁修光法图4-10侧壁轮流修光法示意图4.2.1电极的准备

1.电极材料的选用电极的价格放电加工特性电极的切削加工性能

4.2电火花加工准备工作优点：1.加工过程中稳定性好、生产率高。2.精加工时比石墨电极损耗小。3.易于加工成精密、微细的花纹，采用精密加工时能达到优于Ra1.25μm的表面粗糙度；4.适宜于作电火花成型加工的精加工电极，可作为镜面加工用电极。缺点：1.机械加工性能差、磨削加工困难。2.通常不能承受较大的电流密度。3.热膨胀系数大，影响放电加工稳定性和工件加工质量。

紫铜：4.2电火花加工准备工作优点：1加工稳定性能较好，在大电流加工时电极损耗小。2机械加工性能好，容易修整，切削力小，加工速度快。3重量轻。密度为铜的1/5,可用于大型电极。4表面处理容易。可用砂纸简单地处理纹理。5耐高温。6热膨胀系数小，适宜做薄壁电极，电极不易变形；7电极可粘结。缺点：1机械强度差，尖角处易崩裂.2加工过程粉尘较大，需要石墨加工机来加工。

石墨：4.2电火花加工准备工作1）电极的结构形式1-加工部分；2-延伸部分；3-校正部分；4-装夹部分。2.电极设计4.2电火花加工准备工作电极的结构设计4.2电火花加工准备工作■整体电极4.2电火花加工准备工作电极电极固定板连接杆■组合电极4.2电火花加工准备工作■镶拼电极4.2电火花加工准备工作2）电极的尺寸■垂直尺寸包括垂直尺寸和水平尺寸，其公差是型腔相应部分公差的1/2～2/3

4.2电火花加工准备工作■水平尺寸

■△为电极的单侧缩放量（或单边缩放量）。

■粗加工时，△=δ1+δ2+δ0

■精加工时，△=δ0

M习惯上称为安全间隙若4.2电火花加工准备工作■水平尺寸4.2电火花加工准备工作

精加工电极单边缩放量不小于单边放电间隙，

粗加工电极单边缩放量不小于单边安全间隙。电极缩放量的选取：电极缩放量与放电面积、放电基准等因素密切相关。在电极设计时，电极缩放量通常根据经验值来选取和确定。4.2电火花加工准备工作■水平尺寸例4.1

现用电火花机床加工一个正方形型腔，边长为20mm，表面粗糙度为Ra0.4，请设计初加工和精加工电极的水平尺寸。解

根据加工要求，电极放电面积为4cm2，在∅10-∅30范围内(即面积在直径10mm和30mm的圆面积之间)，因此根据表4-2，粗加工时电极单边缩放量选取0.2mm，精加工时电极单边缩放量选取0.1mm。4.2电火花加工准备工作■水平尺寸例4.2

已知某孔型零件的型腔直径为40mm，请设计该电极的水平尺寸，并在机床加工界面中输入实际的电极单边缩放量。解

若该型腔用一个电极加工，则根据表4-2，粗加工电极的单边缩放量可取0.4mm，则电极水平方向设计尺寸为40 - 2 × 0.4 = 39.2mm如电极加工完成后实际测量尺寸为39.22mm，则实际单边电极缩放量为0.39mm。因此如果采用FORM2型电火花机床加工，则应在图4-21虚线框中填入0.39mm。4.2电火花加工准备工作GF公司FORM2型机床加工准备节目中需要输入实际电极的单侧缩放量4.2电火花加工准备工作■形状较复杂电极的水平方向尺寸

a=A±K△3）电极的排气孔和抽油孔4.2电火花加工准备工作4.2电火花加工准备工作例4.3已知某零件如图4-25(a)所示，现有其毛坯如图4-25(b)所示，请设计加工该零件的精加工电极。

（电火花机床操作）3.电极制造■切削加工（铣削、磨削）石墨材料加工时易碎裂，加工前应将石墨在工作液中浸泡2~3天；紫铜材料切削难，为提高表面粗糙度，可在切削后研磨抛光；

机械加工线切割加工■线切割加工■电铸加工4.2.2电极的装夹与校正■在电火花加工中，电极与加工工件之间相对定位的准确程度直接决定加工的精度。■做好电极的精确定位主要有三方面内容：电极的装夹与校正、工件的装夹与校正、电极相对于工件定位。4.2电火花加工准备工作1.电极的装夹4.2电火花加工准备工作4.2电火花加工准备工作2.电极的校正

4.2电火花加工准备工作■根据电极的侧基准面，采用千分表找正电极的垂直度

■电极上无侧面基准时(如型腔加工用的较复杂的电极)，通常用电极与加工部分相连的端面

为电极校正面，保证电极与工作台平面垂直。4.2电火花加工准备工作3.快速装夹夹具

图4-37EROWA快速夹具系统4.2电火花加工准备工作

图4-383R夹具4.2电火花加工准备工作（a）气动夹头

（b）定位片（c）工件/电极通过定位片、拉杆固定在气动夹头4.2电火花加工准备工作

数控铣削与电火花加工有相同的装夹基准■工件的装夹4.2.3电极的定位4.2电火花加工准备工作■工件的校正4.2电火花加工准备工作■使用电极感知工件定位

G80X－；G92G54X0；M05G80X＋；M05G82X；G92X0；G80Y－；G92Y0；M05G80Y＋；M05G82Y；G92Y0；4.2电火花加工准备工作■使用基准球感知工件定位

用基准球定位方法主要有两种：1.使用安装在电火花机床主轴上的基准球定位，工作台上不需要基准球。这种定位方法的前提是：电极主轴安装3R或EROWA等标准夹具，基准球（如图4-42a所示）安装在机床主轴上且与主轴中心完全重合，电极固定在3R或EROWA夹具上且电极的放电部位中心与夹具中心重合（如果不重合需要测量电极中心与夹具中心的偏移距离）。

4.2电火花加工准备工作2.使用两个基准球定位，一个基准球安装在电火花机床主轴上，另一个放置在机床工作台上（如图4-42b所示）。这种定位方法应用较广，安装在电火花机床主轴上的基准球不需要与机床主轴重合，电极也不需要与机床主轴重合。现以使用两个基准球为例详细介绍使用基准球将电极定位于工件中心的方法。4.2电火花加工准备工作

4.2电火花加工准备工作

（a）测头对基准球分中

（b）测头对工件分中

（c）电极对基准球分中和感知4.2.4工件的准备4.2电火花加工准备工作4.2.5电蚀产物的排除4.2电火花加工准备工作■电极冲油

图4-48电极冲油图4-49工件冲油■工件冲油4.2电火花加工准备工作■工件抽油

图4-50工件抽油■开排气孔■抬刀■电极的摇动或平动4.3加工规准转换及加工实例4.3.1加工规准转换■掌握加工余量■粗糙度逐步逼近■尺寸控制■损耗控制

智能控制-电火花加工条件表4.3加工规准转换及加工实例4.3.2电火花加工条件表例4.4现有北京阿奇电火花机床，请选择加工校徽图案的电加工条件4.3加工规准转换及加工实例4.3加工规准转换及加工实例4.3加工规准转换及加工实例4.3.3加工实例装夹与校正工件的准备电极的设计装夹及校正电极的定位电极的准备加工条件机床操作及加工质量检测例4.5加工—φ20mm的圆柱孔，深5mm，表面粗糙度要求Ra=1.6μm，要求损耗，效率兼顾，工件材料为钢，电极为紫铜。

1.工件的准备■电极材料选择

2.电极的准备4.3加工规准转换及加工实例根据经验值（表4-2），电极的单边缩放量为0.3mm，则理想电极的水平尺寸为20-2×0.3=19.4mm。4.3加工规准转换及加工实例■电极装夹与校正

■电极的定位

4.3加工规准转换及加工实例

(a)电极X、Y方向定位

(b)电极Z方向定位3.加工条件的选择理想尺寸为

设计尺寸为

实际电极尺寸为19.4119.3919.404.3加工规准转换及加工实