《电火花加工知识》课件

电火花加工知识电火花加工是一种重要的金属加工方法，它利用电火花放电的能量来去除材料。电火花加工在制造业中有着广泛的应用，例如制造模具、工具和精密零件。电火花加工概述电火花加工概述电火花加工是利用电极和工件之间产生的电火花放电来加工金属材料的一种加工方法。精密加工技术电火花加工是一种高精度、高效率、高表面质量的加工方法。广泛应用电火花加工广泛应用于模具制造、机械加工、航空航天、医疗器械等领域。电火花加工的原理1电极间隙放电电极间隙中产生火花2金属熔化高温火花熔化金属3金属蒸发熔化的金属蒸发形成等离子体4材料去除金属材料被蒸发和冲刷电火花加工利用电极间隙的火花放电，产生高温等离子体，熔化和蒸发工件表面材料，从而达到加工的目的。电火花加工的特点非接触加工电火花加工是一种非接触式加工方法，加工过程中工件和电极之间没有直接接触，这避免了刀具磨损和工件表面划伤。高精度加工电火花加工可以加工出形状复杂的工件，包括内孔、狭缝、盲孔等，加工精度较高。多种材料加工电火花加工可以加工各种金属材料，包括硬质合金、不锈钢、钛合金等，还可以加工一些非金属材料，例如玻璃、陶瓷等。加工效率较高电火花加工的加工速度相对较快，尤其是对于一些难以用传统方法加工的材料，电火花加工更具有优势。电火花加工的优点高精度电火花加工可实现微米级精度，适合加工复杂形状，如模具、精密零件。高效率电火花加工速度快，可加工硬度高的材料，例如淬硬钢、合金钢。无机械应力电火花加工是无切削加工，不会产生机械应力，保证加工后工件的强度和韧性。加工范围广电火花加工适用于多种金属和非金属材料，包括难加工材料和脆性材料。电火花加工的缺点1加工效率较低电火花加工的速度比传统的机械加工慢很多，每个加工周期都需要较长时间。2加工精度受限电火花加工的精度受限于放电间隙和电极的磨损，难以达到纳米级别的精度。3加工成本较高电火花加工需要使用特殊的设备和材料，并且加工周期长，导致成本相对较高。4加工表面质量差电火花加工产生的微观坑洼和裂纹会降低加工表面的质量，需要后续的加工处理。电火花加工的应用领域模具制造电火花加工在模具制造中应用广泛，可用于加工各种复杂形状的模具，提高模具精度和效率。航空航天电火花加工可用于加工航空航天部件，如涡轮叶片、发动机组件等，满足高精度和复杂形状的要求。汽车工业电火花加工可用于加工汽车零部件，如发动机缸体、曲轴、齿轮等，提高部件的精度和耐用性。医疗器械电火花加工可用于加工医疗器械，如手术刀、骨科器械等，满足高精度和生物相容性的要求。工件材料与电极材料工件材料工件材料决定加工效果，不同材料有不同加工特性。电极材料电极材料对加工精度、表面质量和效率有影响。材料选择选择合适的工件材料和电极材料，才能获得理想的加工效果。加工液的选择介电常数加工液的介电常数影响放电间隙和加工效率。高介电常数的加工液可降低放电电压，提高加工效率。热传导率加工液的热传导率影响热量散发，降低工件和电极的温度。清洗能力加工液应具有良好的清洗能力，可以去除放电产生的沉积物和金属粉末，保证加工精度。化学稳定性加工液应具有良好的化学稳定性，不易腐蚀工件和电极，延长加工液的使用寿命。放电间隙的设置1放电间隙概述放电间隙是电火花加工中电极和工件之间的距离，它是影响加工效率和质量的关键参数之一。2间隙过大加工效率降低，表面粗糙度提高，加工精度下降，易产生电极磨损。3间隙过小加工效率提高，表面粗糙度降低，加工精度提高，但易发生短路，导致加工中断或电极损坏。加工电流的选择工件材料加工电流与工件材料的导电率和熔点有关。导电率高、熔点低的材料，需要更大的加工电流。加工精度加工精度要求越高，加工电流需要越小，以减少电极的磨损和表面粗糙度。加工效率加工效率要求越高，加工电流需要越大，但要避免过大的电流造成工件烧损。加工液不同的加工液具有不同的导电率，会影响加工电流的选择。脉冲频率的选择1加工精度频率越高，精度越高2加工效率频率越高，效率越高3加工表面质量频率过高，表面粗糙度会增大4加工成本频率过高，电能消耗增大，成本增加脉冲频率是电火花加工工艺参数中的一个重要因素，其选择直接影响加工精度、效率、表面质量和加工成本。加工时间的控制1加工精度控制精度，决定加工质量。2表面粗糙度加工时间影响表面粗糙度。3工件尺寸根据尺寸，调整加工时间。电火花加工时间决定了最终的加工效果。加工时间过短会导致加工精度不足，加工时间过长会导致表面粗糙度增加。根据工件的材料、尺寸和加工要求，选择合适的加工时间。加工表面粗糙度的控制脉冲宽度脉冲宽度越短，加工表面粗糙度越低。加工电流加工电流越小，加工表面粗糙度越低。加工液选择合适的加工液可以减少表面粗糙度。电极材料电极材料的硬度和耐磨性会影响加工表面粗糙度。加工精度的控制1工件材料不同材料的热膨胀系数不同，会影响加工精度。2加工参数放电间隙、脉冲频率和电流等参数会影响加工精度。3设备精度加工设备的精度会影响加工精度，包括机床精度和电极精度。电火花加工工艺参数的优化11.加工电流的优化加工电流过大容易造成电极烧损，过小则加工效率低。根据工件材料和加工要求选择合适的加工电流。22.脉冲频率的优化脉冲频率过高会造成加工表面粗糙度增大，过低则加工效率降低。根据工件材料和加工要求选择合适的脉冲频率。33.加工时间的优化加工时间过长会造成电极磨损严重，过短则加工精度无法保证。根据工件材料和加工要求选择合适的加工时间。44.加工液的优化加工液的选择和使用对电火花加工的效率和质量有重大影响。选择合适的加工液，确保其清洁度和冷却效果。电火花加工设备的组成控制系统控制系统负责控制加工过程中的各个参数，例如电压、电流、脉冲频率和加工时间。工作台工作台用于固定工件和电极，并提供精密的移动和定位功能。电源系统电源系统提供高电压、高电流的脉冲电源，用于产生电火花。冷却系统冷却系统用于冷却加工液和工件，防止过热。数控电火花加工机床数控电火花加工机床采用计算机控制加工过程，实现高精度和高效率的加工。数控系统能够精准控制加工路径、电流、脉冲频率等参数，提升加工精度和效率。数控电火花加工机床广泛应用于模具制造、航空航天、汽车工业等领域，实现复杂形状、高精度零件的加工。线切割电火花加工机床线切割电火花加工机床是一种专门用于线切割加工的设备。它由数控系统、电火花发生器、工作台、导轨、冷却系统、控制系统等组成。线切割电火花加工机床可以实现高精度、高效率、复杂形状的加工。在模具制造、航空航天、汽车工业等领域得到广泛应用。线切割加工的工艺流程1准备阶段选择合适的线材和加工液，并根据加工要求设置好加工参数。2固定工件将工件固定在工作台上，确保工件稳定且定位准确。3启动加工启动机器，并开始进行线切割加工。4完成加工根据加工要求，完成切割后，停止加工并取出工件。线切割加工的常见问题线切割加工中，常见问题包括加工精度不足、表面粗糙度不合格、加工效率低下等。这些问题可能源于设备参数设置不合理、工件夹持不牢固、加工液使用不当等多种因素。为了避免这些问题，应选择合适的加工参数，合理控制加工工艺，并定期维护设备，确保加工过程顺利进行。线切割加工的质量控制加工精度控制确保加工尺寸和形状符合设计要求，避免加工偏差。表面粗糙度控制控制加工表面粗糙度，确保加工表面光洁度，提高零件使用寿命。加工过程监控实时监控加工过程，及时发现并解决问题，防止加工质量下降。材料选择选择合适的加工材料，确保材料性能满足加工要求。电火花加工的机械加工工艺精密零件电火花加工可以用于制造各种复杂的机械零件，例如齿轮、凸轮和模具。特殊形状可以制造各种形状，包括内部孔、斜面和凹槽，这些形状难以通过传统方法加工。表面质量电火花加工可以生产出光滑的表面，减少了后续加工的需要。耐用性电火花加工零件具有很高的耐用性，可以承受高温和高压。电火花加工的模具制造应用11.高精度电火花加工可以制造出精度非常高的模具，满足精密加工需求。22.复杂形状电火花加工可以加工出复杂形状的模具，满足多样化的产品设计需求。33.耐用性电火花加工可以加工出耐用性高的模具，延长模具的使用寿命。44.效率高电火花加工可以提高模具制造效率，缩短生产周期。电火花加工的航空航天应用精密部件电火花加工可用于制造飞机引擎、卫星、航天器等复杂零件。耐高温电火花加工能制造耐高温、耐腐蚀的部件，满足航空航天特殊环境要求。轻量化电火花加工可用于制造轻质高强度的航空航天结构件。复杂形状电火花加工可以处理复杂形状的零件，满足航空航天部件的特殊设计要求。电火花加工的汽车工业应用发动机零件加工电火花加工可用于制造汽车发动机中的精密零件，如活塞环、凸轮轴、曲轴等。模具制造电火花加工可用于制造汽车模具，例如车身模具、保险杠模具等。精密零件加工电火花加工可用于制造汽车零部件，例如齿轮、轴承、螺母等。电火花加工的医疗器械应用医疗器械的精密加工电火花加工在医疗器械制造中应用广泛。它能实现复杂形状的精密加工，例如医疗器械的微型部件，如手术刀、导管和植入物等。提高医疗器械精度电火花加工可实现微米级精度，为医疗器械制造提供高质量的表面光洁度，提升医疗器械的精度和性能，保证其安全性和可靠性。电火花加工的模具修复技术提高模具寿命电火花加工可以修复磨损、破损或腐蚀的模具，延长模具使用寿命，降低生产成本。修复精度高电火花加工可以精确修复模具的形状和尺寸，保证产品质量。电火花加工的环境保护问题环境污染电火花加工会产生大量粉尘、油雾和废液，污染环境。例如，加工液中含有大量的油类、金属粉末等，如果不进行有效处理，会造成水体污染。噪声污染电火花加工设备运行时会产生高频噪声，影响周围环境，对人体健康造成损害。废料处理电火花加工会产生大量的金属粉末、加工液和废渣，需要进行妥善处理，避免造成资源浪费和环境污染。电火花加工的发展趋势自动化电火花加工的自动化程度越来越高，例如数控电火花加工机床，可实现无人化操作，提高加工效率和精度